一、低(di)溫閥門的定義
不同標準對低(di)溫閥門有不同定義。BS 6364《低溫用閥(fa)門(men)》適用于介質溫度范圍為-50～-196℃。MSS SP 134《對低溫閥門及其閥體／閥蓋加長體的要求》對低溫定義為-100～-195℃。GB／T 24925《低溫閥門技術條件》規定介質溫度范圍為-29～-196℃。殼牌閥門標準《低溫及超低溫用閥門》適用于介質溫度范圍為-30～-196℃。
國外根(gen)據(ju)各種(zhong)不同氣(qi)體在常壓(ya)下(xia)的液(ye)化(hua)溫度一般(ban)分為：00~-46℃46℃,-47~-60℃,-61～-70℃，-71～-101℃，-102～-196℃，-253℃以下(xia)。一般(ban)將-46～150℃稱(cheng)為低(di)溫，-150℃以下(xia)稱(cheng)為超(chao)低(di)溫。
我國石化(hua)行(xing)業一般將應用在(zai)介(jie)質(zhi)(zhi)溫(wen)度-40℃以下(xia)的(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)稱(cheng)為低溫(wen)閥(fa)(fa)(fa)，應用在(zai)介(jie)質(zhi)(zhi)溫(wen)度-101℃以下(xia)的(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men)稱(cheng)作超低溫(wen)閥(fa)(fa)(fa)門(men)。
低(di)(di)(di)溫(wen)閥(fa)(fa)門包括(kuo)閘(zha)閥(fa)(fa)、截(jie)止(zhi)閥(fa)(fa)、止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)、球(qiu)閥(fa)(fa)、蝶(die)閥(fa)(fa)、節流閥(fa)(fa)，減壓閥(fa)(fa)等。MSS SP 134標準中(zhong)涉(she)及低(di)(di)(di)溫(wen)閘(zha)閥(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)截(jie)止(zhi)閥(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)球(qiu)閥(fa)(fa)和低(di)(di)(di)溫(wen)蝶(die)閥(fa)(fa)，GB/T 24925標準中(zhong)涉(she)及低(di)(di)(di)溫(wen)閘(zha)閥(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)截(jie)止(zhi)閥(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)止(zhi)回(hui)(hui)閥(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)球(qiu)閥(fa)(fa)和低(di)(di)(di)溫(wen)蝶(die)閥(fa)(fa)，見圖6.7.1。
二、低溫閥門材料選用(yong)與設計
低溫閥門閥體、閥蓋等耐壓零件的材料，通常選用低溫強度好的韌性材料，考慮焊接性、機加工性能、穩定性和經濟性等因素。-46℃低溫級一般選用低溫碳鋼，-101℃和-196℃低溫級一般選用300系列奧氏體不銹鋼。
根(gen)據ASME B31.3低溫閥門常用材(cai)料的最低適(shi)用溫度見(jian)表6.7.5。
1. 閥(fa)蓋
低溫閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)的(de)(de)一個最(zui)顯注的(de)(de)特點就是(shi)其(qi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)蓋一般(ban)(ban)為長頸結(jie)構(gou)(gou)，GB/T 24925規定“低溫閘閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、截(jie)止閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、蝶閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)蓋應(ying)根據不同的(de)(de)使用(yong)(yong)溫度(du)要(yao)求設(she)計成便于(yu)(yu)保冷(leng)的(de)(de)長頸閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)蓋結(jie)構(gou)(gou)，以保證填(tian)料(liao)(liao)函底(di)部的(de)(de)溫度(du)保持在(zai)(zai)0℃以上(shang)”。主要(yao)是(shi)為了使閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)操作手柄和填(tian)料(liao)(liao)函結(jie)構(gou)(gou)遠(yuan)離低溫區，既可(ke)以避免溫度(du)太低造成操作人員(yuan)凍傷，也(ye)可(ke)以保證填(tian)料(liao)(liao)函和壓套(tao)在(zai)(zai)正(zheng)常的(de)(de)溫度(du)下使用(yong)(yong)，防止填(tian)料(liao)(liao)的(de)(de)密封(feng)性(xing)能(neng)降低，延長填(tian)料(liao)(liao)的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命。此外，由于(yu)(yu)低溫管道一般(ban)(ban)有(you)著(zhu)較厚的(de)(de)保冷(leng)層(ceng)厚度(du)，長頸閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)蓋便于(yu)(yu)保冷(leng)施工，并使填(tian)料(liao)(liao)壓蓋處(chu)于(yu)(yu)保冷(leng)層(ceng)外，有(you)利(li)于(yu)(yu)需要(yao)時隨時緊固壓蓋螺栓或(huo)添加填(tian)料(liao)(liao)而無需損壞保冷(leng)層(ceng)。
BS 6364規定(ding)了DN15～DN500 帶冷(leng)(leng)箱的(de)加(jia)(jia)長(chang)(chang)尺(chi)(chi)寸，并規定(ding)非(fei)冷(leng)(leng)箱最小(xiao)加(jia)(jia)長(chang)(chang)長(chang)(chang)度(du)應為250mm。MSS SP 134包含了DN15～DN300的(de)帶冷(leng)(leng)箱和非(fei)冷(leng)(leng)箱的(de)加(jia)(jia)長(chang)(chang)尺(chi)(chi)寸要求(qiu)，非(fei)冷(leng)(leng)箱加(jia)(jia)長(chang)(chang)尺(chi)(chi)寸比BS 6364規定(ding)長(chang)(chang)，帶冷(leng)(leng)箱加(jia)(jia)長(chang)(chang)尺(chi)(chi)寸比BS6364規定(ding)短。
2. 滴水板結(jie)構設計
由于閥門內傳(chuan)遞是低溫介質，為了(le)避免或減少(shao)介質溫度向閥桿及其上端的(de)填充材(cai)料(liao)傳(chuan)遞，防(fang)止(zhi)這些材(cai)料(liao)因凍結而失效，可在閥門中(zhong)增加(jia)滴(di)水板(ban)結構。
3. 泄(xie)壓部件(jian)
當閥(fa)門為(wei)(wei)閉(bi)合狀態時(shi)，閥(fa)體(ti)內的(de)低溫介質(zhi)吸收環境中熱量而逐(zhu)漸汽化(hua)，其體(ti)積(ji)迅(xun)速上升，例(li)如，液化(hua)天然氣汽化(hua)后的(de)體(ti)積(ji)為(wei)(wei)液態時(shi)的(de)數百倍，導(dao)致閥(fa)門內部超(chao)壓(ya)，甚至威脅到閥(fa)門的(de)安(an)全，導(dao)致介質(zhi)泄漏甚至造(zao)成(cheng)火災事故，因此要求帶中腔自泄壓(ya)結構，使閥(fa)門內腔壓(ya)力異常超(chao)壓(ya)時(shi)，實現自動泄放(fang)。
4. 閥桿
閘閥(fa)(fa)(fa)與(yu)截止(zhi)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)應(ying)具有上密(mi)封。并(bing)(bing)滿足穩(wen)定性要求，以防(fang)止(zhi)施加壓(ya)力負載時產生(sheng)失穩(wen)。閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)應(ying)該能夠傳遞(di)必需的(de)(de)扭矩或(huo)推力到閥(fa)(fa)(fa)門關閉(bi)件（閥(fa)(fa)(fa)瓣(ban)、閘板(ban)、球或(huo)蝶(die)板(ban)等）上，并(bing)(bing)能承受(shou)操(cao)作(zuo)的(de)(de)載荷(he)附加應(ying)力。閥(fa)(fa)(fa)桿(gan)的(de)(de)危險截面應(ying)設置在不與(yu)介質(zhi)接(jie)觸的(de)(de)可見部位(wei)。
5. 操作(zuo)力
在工作條(tiao)件(jian)下，手動操作閥(fa)門時，在手柄或手輪(lun)邊緣最大作用力應不超過350N，在閥(fa)門開啟和(he)(he)關閉瞬間(jian)，允許增加到1000N，當裝有減速機構(gou)和(he)(he)執行機構(gou)時，應適應于環(huan)境溫(wen)度及工況(kuang)要求(qiu)。
6. 防靜(jing)電、防火
用(yong)(yong)于(yu)(yu)易燃介質的閥(fa)門應(ying)(ying)設計(ji)成防(fang)靜電(dian)結(jie)構(gou)，以保證閥(fa)門的導電(dian)性。用(yong)(yong)于(yu)(yu)易燃蒸氣或(huo)液體的具有(you)軟閥(fa)座(zuo)或(huo)軟的關閉插(cha)入部件的閥(fa)門，在設計(ji)時(shi)應(ying)(ying)保證閥(fa)體和閥(fa)桿具有(you)導電(dian)連貫性，放電(dian)路(lu)徑最大電(dian)阻(zu)不(bu)應(ying)(ying)超過10Ω。為了檢測(ce)防(fang)靜電(dian)性，一個新的干燥閥(fa)門至少開關5次，然后，用(yong)(yong)直流(liu)電(dian)源(yuan)測(ce)試時(shi)，電(dian)阻(zu)不(bu)超過12V。
當(dang)有防火要求(qiu)時可按JB/T 6899《閥門(men)的(de)耐火試驗》的(de)規(gui)定。
7. 低溫閥門的布(bu)置
低溫閥門(men)在安(an)裝(zhuang)時閥桿方向(xiang)必須在垂(chui)直向(xiang)上(shang)(shang)的(de)(de)45°角范圍(wei)內，且應(ying)盡量(liang)避免安(an)裝(zhuang)在垂(chui)直管線上(shang)(shang)，否則低溫介質將充滿(man)閥蓋的(de)(de)加長部分，造成閥門(men)填(tian)料失效，并會將冷量(liang)傳給(gei)閥門(men)手柄(bing)，給(gei)操作人員(yuan)帶來人身傷害(hai)。對(dui)于(yu)有泄壓結構的(de)(de)低溫閥門(men)，在安(an)裝(zhuang)閥門(men)時，要特別注(zhu)意閥門(men)泄壓方向(xiang)的(de)(de)要求(qiu)。閥門(men)泄壓的(de)(de)方向(xiang)應(ying)在工藝流程圖(tu)和配管圖(tu)上(shang)(shang)標出(chu)。
三、工程應用
某(mou)工藝物料管道NPS12，設計(ji)溫度(du)-150℃，設計(ji)壓力(li)1.1MPa，閥門(men)材料選用(yong)A351-CF8；TRIM．10-316，按(an)API 600標(biao)準。
四、標準規范
GB/T 24925《低溫閥門技術條件》
BS 6364《低(di)溫閥門》
MSS SP 134《對低溫閥門及其閥體／閥蓋加長體的要求》
ISO 15848《閥(fa)門低(di)泄漏性(xing)試驗》
JB/T 12003《閥門低溫試驗裝置規范》
JB/T 7248《閥門用低溫鋼鑄件技術條件》
JB/T 12621《液化天然氣閥門 技術條件》
JB/T 7749《低溫閥(fa)門(men)技術條件》
