一、低溫閥門概述

低溫閥門是指能夠在低溫工況下使用的閥門，通常把工作溫度低于-40℃的閥門稱為低溫閥門。低溫閥門是石油化工、空氣分離、天然氣等工業(yè)不可缺少的重要設(shè)備之一，其質(zhì)量的優(yōu)劣決定著能否安全、經(jīng)濟、持續(xù)地生產(chǎn)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，低溫閥門的用途越來越廣，需求也越來越大。

  目前，國內(nèi)低溫閥門生產(chǎn)能力較差。從材料上看，國外有CF8、LCB、LF1、F304等十多種，可以適用于不同的溫度和介質(zhì)，且都制定了相關(guān)標準，不僅規(guī)定了鑄鍛件的尺寸和外觀質(zhì)量要求，還對鑄鍛件的化學(xué)成分、熱處理、力學(xué)性能、物理性能、焊補、焊后熱處理、探傷、晶間腐蝕試驗（奧氏體鋼）、沖擊試驗（低溫閥門）等做了嚴格的技術(shù)要求。而國內(nèi)標準就相對簡單，對一些具體問題的規(guī)定不夠詳細。此外，國產(chǎn)低溫閥門在技術(shù)水平、壽命、可靠性、配套能力等方面還與國外產(chǎn)品存在較大差距，因此目前國內(nèi)使用的低溫閥門絕大部分依賴進口。

低溫閥門包括低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫安全閥、低溫止回閥，低溫蝶閥，低溫針閥，低溫節(jié)流閥，低溫減壓閥等，低溫閥門主要用于乙烯，液化天然氣裝置，天然氣LPG LNG儲罐，接受基地及衛(wèi)星站，空分設(shè)備，石油化工尾氣分離設(shè)備，液氧、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上。輸出的液態(tài)低溫介質(zhì)如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產(chǎn)品等，不但易燃易爆，而且在升溫時要氣化，氣化時，體積膨脹數(shù)百倍。

  二、低溫閥門主要材料（材質(zhì)）：

   低溫條件下，材料的抗拉強度和硬度提高，塑性和韌性降低，并且呈現(xiàn)出不同程度的低溫脆性，嚴重影響閥門的正常工作。因此在低溫閥門零部件材料的選擇上，必須注意以下幾點：

    （1）閥門的最低工作溫度；

   （2）保證零件在低溫下不失去工作能力所必需的機械性能，特別是低溫沖擊韌性、相對延伸率和組織穩(wěn)定性等；

    （3）保證零件符合低溫介質(zhì)防爆性的相容條件，

    （4）保證零件所必須的熱物理性能，其中包括導(dǎo)熱性能、冷收縮性能等；

    （5）保證零件在低溫及無油潤滑的條件下具有必需的耐磨性；

    （6）保證零件具有必需的耐腐蝕性；

    （7）采用焊接時還要考慮材料的焊接性能。

1、低溫閥門閥體、閥蓋、閥座、啟閉件等的材料選擇

   溫度高于-100℃時可選用鐵素體不銹鋼，溫度低于-100℃時選用奧氏體不銹鋼，低壓和小口徑閥門可選用銅合金或鋁合金。

2、閥桿材料選擇

   采用奧氏體不銹耐酸鋼制造，需經(jīng)過適當?shù)臒崽幚恚蕴岣呖估瓘姸?，同時必須鍍硬鉻（鍍層厚度0.04~0.06mm），或進行滲氮處理，以提高表面硬度。

3、低溫閥門緊固件材料選擇

   溫度高于-100℃時，螺栓材料采用Ni、Cr-Mo等合金鋼，需經(jīng)適當?shù)臒崽幚?，以防止螺紋咬傷；溫度低子-100℃時，螺栓材料可采用奧氏體不銹鋼。螺母材料一般采用Mo鋼或Ni鋼，同時螺紋表而涂二硫化鑰。

4、低溫閥門墊片材抖選擇

   使用溫度高于-196℃，低溫最高使用壓力為3MPa時，可采用長纖維自石棉制成的石棉橡膠板；使用溫度高于-196℃，低溫最高使用壓力為5MPa時，可采用不銹鋼帶石棉纏繞式墊片、不銹鋼帶聚四氟乙烯纏繞式墊片或不銹鋼帶膨脹石墨纏繞式墊片。

   這里需強調(diào)一下，所有低溫材料部件在精加工之前必須進行深冷處理，以減小低溫閥門在低溫工況下的收縮變形。

  三、根據(jù)閥門工作時的介質(zhì)溫度可分為

1． 普通閥門：適用于介質(zhì)溫度-40℃～425℃的閥門。

2． 高溫閥門：適用于介質(zhì)溫度425℃～600℃的閥門。

3． 耐熱閥門：適用于介質(zhì)溫度600℃以上的閥門。

4． 低溫閥門：適用于介質(zhì)溫度-40℃～ -196℃的閥門。

5． 超低溫閥門：適用于介質(zhì)溫度-196℃以下的閥門。