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进口短轴低温截止阀-美国罗伯逊ROBERTSON

进口短轴低温截止阀-美国罗伯逊ROBERTSON

美国罗伯逊ROBERTSON®进口短轴低温截止阀是专为低温及深冷介质系统设计的高性能强制密封式截止阀。该产品属于低温阀门大类,适用于介质温度高于-50℃的低温管路系统以及接触低温液体面积较小的管路部位。启闭件(阀瓣)沿垂直于阀座密封面的方向作直线升降运动,阀杆开启或关闭行程相对较短,启闭时间短,密封可靠,兼具切断与粗调节双重功能。 短轴低温截止阀与长轴低温截止阀同属低温阀门的两种结构形式,两者的区别在于阀盖颈部长度的差异。对于温度高于-50℃的低温工况,采用短颈/短轴截止阀结构;对于温度低于-50℃的深冷工况,则采用长颈/长轴截止阀结构(颈部长度T一般约250mm)。短轴结构通过优化设计的加长阀盖(颈部长度125mm以上),形成一个足够的气柱长度热隔离区,使填料函位置距离低温介质足够远,确保填料密封附近的温度不低于0℃,低温介质经过加长阀盖后温度逐渐升高到填料所需要的安全温度,从而保证阀门填料密封的可靠性、安全性与完整性。 产品阀体和阀盖采用奥氏体不锈钢或低温合金钢制造,所用承压零件经特殊的低温深冷处理——将粗加工零件置于液氮冷却介质中保温2至8小时,以释放机加工和焊接产生的残余应力,稳定低温下的材料尺寸精度,确保材料在-196℃的超低温环境下仍保持良好的冲击韧性(AKV≥27J),避免使用过程中因材料收缩不均导致密封变形或泄漏。密封副可根据工况选用铜合金或增强聚四氟乙烯(PTFE/PCTFE)材料,配合弹性补偿结构抵消低温收缩影响,实现零泄漏密封。阀体端部连接形式涵盖法兰连接(RF凸面/MFM凹凸面)、焊接连接(对焊BW/承插焊SW)及内螺纹连接,可根据管道接口标准灵活配置。 产品广泛适用于空分设备(ASU)、液化天然气(LNG)储罐进出液管路、LPG储存及运输装备、液态氧/液态氮/液态氩等工业气体贮运系统、低温试验装置、低温槽车及罐车管路等场合,作为低温介质的切断、接通及粗略流量调节使用,是低温工业领域的关键控制设备之一。

产品特点
技术参数
可选配置

1. 加长阀盖短轴结构,冷桥隔离防冻结

产品采用优化设计的加长阀盖(短轴)结构,在阀体与填料函之间形成一段足够的气柱长度热隔离区。低温介质经过加长阀盖后温度逐渐升高,确保填料密封附近的温度保持在0℃以上,防止填料因低温弹性丧失导致密封失效,同时避免填料函结霜或结冰对阀杆正常操作造成影响。短轴结构主要适用于介质温度高于-50℃的低温工况及接触低温液体面积较小的管路部位

2. 深冷处理工艺,消除内应力保障低温性能

所有承压零件(阀体、阀盖、阀杆等)粗加工后均须经过严格的低温深冷处理——在-196℃的液氮冷却介质中保温2至8小时。此工艺可有效释放机加工和焊接过程中产生的内应力,稳定材料在低温环境下的尺寸精度,避免因材料收缩不均导致密封面变形或泄漏,确保产品在-196℃超低温工况下的密封可靠性和结构安全性

3. 强制密封,启闭迅速,操作可靠

产品属于强制密封式阀门,关闭时必须向阀瓣施加足够的压力以强制密封面不泄漏。阀杆轴线与阀座密封面垂直,阀杆开启或关闭行程相对较短,启闭时间短,具有非常可靠的切断动作。启闭时阀瓣与阀座密封面之间无相对滑动摩擦,密封副磨损小、密封性能好、使用寿命长。密封副可采用金属硬密封或软密封,并配有弹性补偿结构抵消低温收缩影响。

4. 密封性能优异,泄漏等级严格

密封副根据介质特性选配PTFE、PCTFE或铜合金密封圈材料,辅以弹性补偿结构,在-196℃超低温环境下仍能保持优异的密封性能,泄漏等级可达ANSI Ⅵ级或GB/T 24925 Class VI标准。对于要求零泄漏的深冷系统,可配置波纹管密封结构,阀杆处波纹管与填料形成双重密封,将介质与大气完全隔离,泄漏率可控制在≤1×10⁻⁶ Pa·m³/s以内

5. 泄压孔设计,防止异常升压

针对双向密封阀门在中腔存在的“异常升压”风险,在阀瓣或阀体高压侧设置泄压通道。当关闭状态下阀门内腔残留的低温液体因吸收周围热量而回升到常温并汽化时,体积急剧膨胀(如液氮气化体积膨胀可达643倍),泄压通道可自动排放超压介质,防止因温度波动导致阀体、阀盖变形或爆裂等安全事故。阀体必须铸出或明显标注介质流向,所有低温阀门均为单向密封。

6. 低温特种材料,耐冲击韧性优异

阀体根据适用温度等级分级选材:对于-50℃~-46℃工况选用LCB低温碳钢;对于-100℃~-101℃工况选用LC1/LC2/LC3含镍合金钢(镍含量3.25%-3.75%),镍元素可稳定奥氏体晶格,有效抑制低温脆性转变;对于-196℃深冷工况则必须选用奥氏体不锈钢(304/316/CF8/CF8M/316L/CF3M),材料需通过夏比V型缺口冲击试验验证,确保-196℃下冲击值AKV≥27J。所有材料均严格遵循ASTM A352、A351等低温材料标准

7. 硬密封堆焊司太立合金,耐磨抗擦伤

金属硬密封型阀门密封面采用司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊工艺加工,堆焊层厚度≥2mm,硬度可达HRC45-50,在-196℃超低温环境下仍能保持高硬度和优异的耐磨性、抗擦伤性能,有效抵抗低温介质中可能携带的固体颗粒磨损和频繁启闭产生的摩擦

8. 多种阀盖连接结构,适应不同可靠性要求

提供螺栓式阀盖和焊接式阀盖两种连接结构。螺栓式阀盖采用螺柱螺母配合304不锈钢夹柔性石墨缠绕垫片密封,装拆方便,便于在线维修;焊接式阀盖采用螺纹连接+全焊透密封,适用于极低温工况及免维护的永久性管路连接,密封可靠性更高

9. 阀体材质多样化,适用温度范围宽

阀体材质覆盖LCB低温碳钢(-46℃)、LC3含镍合金钢(-101℃)、奥氏体不锈钢304/316/CF8/CF8M(-196℃),最高工作温度可达+80℃(不锈钢材质),可根据管内介质温度等级和使用环境灵活选配。阀体与阀盖材质保持一致的选材原则,保证整体低温性能的均匀性。

10. 防静电设计,保证导电连续性

产品标配防静电结构,符合BS 6364标准对导电连续性的严格检测要求。在阀杆与阀体之间设置静电释放通道,导电电阻<10Ω,消除开关过程中因摩擦产生的静电积累,防止静电火花引发的安全风险,特别适用于液氧等易燃助燃介质工况

11. 符合国际及国内双标准体系

产品设计、制造与验收全面满足英标体系(BS 6364)、美标体系(ASME B16.34、API 6D)和国标体系(GB/T 24925《低温阀门技术条件》、JB/T 7749《低温阀门》)的要求。其中BS 6364标准是低温阀门的专用试验标准,要求阀门在-196℃低温下进行原型低温测试,包括冷却至设计温度、加压并通过开闭循环同时测量阀座和阀杆密封的泄漏量。GB/T 24925-2010《低温阀门技术条件》是我国低温阀门的核心设计标准,覆盖公称压力PN16至PN400等级别,适用温度下探至-196℃,最高可达+80℃,满足石油化工、空分设备、LNG储运及航天等领域对低温阀门的严苛需求

12. 电动与气动执行器可选,实现远程自动化控制

可根据用户需求选配低温型角行程电动执行器或气动执行器。电动执行器配合PLC/DCS系统实现远程启闭与联锁控制,气动执行器适宜于防爆区域及需要快速响应的场合,实现低温工况的全面自动化管理。

参数项目 技术参数范围
阀体部分
公称通径(DN) DN15~DN500(NPS 1/2″~20″,最大可达DN600)
公称压力(PN) 1.6 MPa~40.0 MPa(PN16~PN400)
压力等级(Class) Class150~Class900(最大可达Class2500)
结构形式 直通式(标准)/角式/直流式
阀杆结构 暗杆式/升降杆式
适用温度 -196℃~+80℃(不锈钢材质)/ -46℃~+80℃(LCB材质)/ -101℃~+80℃(LC3材质)
适用介质(典型) 液化天然气(LNG)、液氧(LO2)、液氮(LN2)、液氩(LAr)、液氢、液化石油气(LPG)、液态乙烯、液态二氧化碳及各类工业低温液体
低温处理工艺 零件经-196℃液氮深冷处理,保温2至8小时释放应力
阀体材质 低温碳钢LCB(-46℃)、LC1(-60℃)、LC2(-70℃)、LC3(-101℃)、含镍合金钢、奥氏体不锈钢(304/316/CF8/CF8M/316L/CF3M)、特殊低温合金(9Ni钢)
阀盖材质 与阀体材质一致(低温阀盖须保持与阀体同材质)
阀杆材质 2Cr13(-46℃以下禁用)、304、316、17-4PH沉淀硬化不锈钢,表面经氮化处理
密封面材质(硬密封) 不锈钢基体+司太立钴基硬质合金堆焊(Stellite 6/Stellite 21,堆焊层厚度≥2mm)
密封圈材质(软密封) PTFE(聚四氟乙烯)、PCTFE(聚三氟氯乙烯)-196℃~+80℃
阀瓣材质 不锈钢或铜合金
填料材质 V型PTFE、唇式PTFE(适用于-73℃以上)、柔性石墨(带304钢丝增强)、柔性石墨+304钢丝编织填料
垫片材质 304不锈钢夹柔性石墨缠绕垫片、金属环密封垫(CL600以上)、PTFE(适用于-73℃以上)
泄漏等级 软密封:GB/T 24925 Class VI(零泄漏);硬密封:ANSI Ⅵ级
导电连续性 阀杆与阀体间导通电阻<10Ω(符合BS 6364标准)
阀盖与阀体连接 螺栓连接(带缠绕垫片密封)/焊接连接(螺纹连接+全焊透密封)
阀体壁厚标准 截止阀最小壁厚不得小于BS 1873标准规定值(不接受ASME B16.34壁厚)
设计与制造标准体系
设计与制造标准 GB/T 24925-2010《低温阀门技术条件》、JB/T 7749《低温阀门》、API 6D、ASME B16.34
结构长度标准 GB/T 12221、ASME B16.10
法兰连接标准 GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、ASME B16.5、ASME B16.47
焊接连接标准 GB/T 12224、ASME B16.25
检验与试验标准 JB/T 7749(低温试验)、BS 6364(原型低温测试)、API 598、GB/T 13927
低温冲击试验 按ASTM A352/A351执行夏比V型缺口冲击试验,-196℃下AKV≥27J
电动/气动执行器部分(可选)
执行器类型 角行程电动执行器 / 低温型气动执行器
输出扭矩 50 N·m~4000 N·m(按阀门口径及压差选配)
动作角度 0°~90°(角行程)
电源电压(电动) AC220V 50Hz(单相)/ AC380V 50Hz(三相)/ DC24V
控制信号(电动调节型) 4-20mA DC / 0-10V DC
阀位反馈信号 4-20mA DC / 无源触点信号
气源压力(气动) 0.4 MPa~0.7 MPa
防护等级 IP67(标准),可选IP68潜水型
防爆等级(低温防爆型) Exd Ⅱ BT4 / Exd Ⅱ CT4
环境温度 -40℃~+70℃(低温型执行器)
手动装置 手轮操作机构(标准配置)/ 手动应急泵

注:以上参数为常规产品技术范围,具体规格以实际产品型号为准。-196℃工况下所有接触介质的零件材料须经验证具备足够低温冲击韧性。如需特殊通径、更高压力等级或更详细的技术数据,可联系罗伯逊ROBERTSON®技术团队获取对应型号的产品规格书。

1. 低温截止阀结构类型

  • 短轴/短颈低温截止阀(标准型) :采用优化设计的加长阀盖(短轴)结构,气柱长度热隔离区适用于介质温度高于-50℃的低温工况及接触低温液体面积较小的管路部位。阀体进出口呈180°对中直通式布置,结构紧凑、通用性强,适用于LNG储罐进出液口、低温槽车及罐车管路等对安装空间有一定要求的场合

  • 长轴/长颈低温截止阀:阀门颈部长度一般为250mm(DN50以上规格),适用于介质温度低于-50℃的深冷工况(如-101℃~-196℃)。颈部长度的设计依据为服务温度——-46℃至-101℃时颈部长度150-200mm,-101℃至-196℃时颈部长度250-350mm,低于-196℃时颈部长度400-500mm。加长阀盖形成“热屏障效应”,减少外部热量导入阀腔,避免液态介质因气化膨胀引发的超压风险

  • 角式低温截止阀:阀体进出口呈90°直角布置,兼具改变管路走向和通断控制的双重功能。适用于空间狭窄的撬装设备内部、低温储罐出口立管转角处,以及含固体颗粒的高粘度低温介质管路,直角结构可避免弯头的额外焊接和死区存料,易于吹扫清洁。

  • 直流式(Y形)低温截止阀:阀体流道设计呈55°夹角,介质进出口基本成一直线,压降损失仅为直通式截止阀的1/3至1/2。适用于公称通径较大、对压力降有严格控制的低温输送管线,以及粘稠低温液体输送,不易积存结晶物料。

  • 波纹管密封低温截止阀:在阀杆处采用不锈钢波纹管密封组件替代传统填料函,与柔性石墨或PTFE填料形成双重密封,波纹管将低温介质与大气完全隔离,泄漏率可控制在≤1×10⁻⁶ Pa·m³/s以内。适用于LNG输送、液氢/液氦加注等对泄漏有绝对要求的超低温及剧毒介质工况

  • 真空夹套低温截止阀:阀体长颈外部设置真空外套管,形成真空绝热层,减少外界热量传入装置内部,防止低温介质气化,确保填料函部位保持0℃以上正常工作温度,可有效防止填料函结霜或结冰

2. 阀体材质分级配置

  • LCB低温碳钢(ASTM A352) :适用温度最低-46℃(上限+340℃),含碳量≤0.25%,通过热处理确保低温韧性。适用于LPG(丙烷-42℃/丁烷-46℃)储运、油田伴生气处理等低温系统,经济实用

  • LC1/LC2含镍合金钢:适用温度最低-60℃/-70℃。镍含量1.5%-2.5%,有效改善低温冲击韧性,适用于-60℃~-70℃的低温介质系统。

  • LC3含镍合金钢(ASTM A352 Grade LC3) :适用温度最低-101℃(上限+340℃),镍含量3.25%-3.75%,镍元素稳定奥氏体晶格,有效抑制低温脆性转变。-101℃下夏比V型冲击韧性>50J,远优于WCB碳钢在-30℃已降至5J以下的性能表现。适用于LNG预处理单元、天然气液化装置等-101℃级别低温工况

  • 不锈钢CF8(A351 CF8/304) :适用温度最低-196℃至+80℃,标准奥氏体不锈钢,-196℃下冲击韧性良好。适用于常规LNG(沸点-162℃)、液氮(沸点-196℃)、液氧(沸点-183℃)、液氩(沸点-186℃)等深冷介质系统

  • 不锈钢CF8M(A351 CF8M/316) :适用温度最低-196℃至+80℃,含钼元素(Mo2%-3%),耐氯离子应力腐蚀性能优于CF8。适用于海水环境或含氯介质的深冷系统及海洋工程低温工况

  • 不锈钢CF3M(A351 CF3M/316L) :适用温度最低-196℃至+80℃,超低碳(C≤0.03%)含量,焊接性能优异,耐晶间腐蚀性能突出。适用于需要现场焊接的LNG管路系统及对焊接接头腐蚀有严格要求的工况。

  • 9Ni钢(ASTM A353/A553 Grade I) :适用温度最低-196℃。镍含量9%,具有优良的超低温冲击韧性,是LNG储罐内罐的标准材料,亦可用于大型LNG储罐配套阀门。

  • 特殊低温合金:含镍量更高的合金材料(如Inconel 718等),适用温度可达-253℃(液氢沸点)甚至-269℃(液氦沸点),适用于航天液氢/液氦推进剂加注系统及超导设备等超深冷工况。

3. 密封面及阀内件材质

  • PCTFE(聚三氟氯乙烯) :软密封标准配置,适用温度-196℃至+80℃,耐低温性能优异,抗冷流性优于PTFE,摩擦系数小,密封可靠。适用于-196℃深冷介质系统,是液化天然气、液氧、液氮等低温液体系统的理想密封材料

  • PTFE(聚四氟乙烯) :适用温度-196℃至+232℃,摩擦系数最小(0.05-0.10),化学惰性极强。适用于低温介质及强腐蚀性介质工况,超低温下具有良好的柔韧性和密封补偿能力。

  • 铜合金阀瓣:阀瓣采用铜合金材料(H62等),低温下保持良好耐磨性和抗擦伤性,配合不锈钢阀座使用,可有效防止密封面在低温下的冷焊咬死现象,适用于-196℃至+80℃的各类低温介质

  • 司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊:硬密封标准配置,密封面采用司太立Stellite 6/Stellite 21钴基合金堆焊工艺,堆焊层厚度≥2mm,硬度HRC45-50,在-196℃超低温环境下仍能保持高硬度和优异的耐磨性、抗擦伤性能。适用于LNG长输管线、高压深冷系统及含少量杂质颗粒的低温介质工况

  • 不锈钢基体+司太立合金堆焊(组合方案) :阀瓣与阀座密封面基体采用316L不锈钢,堆焊司太立合金层。基体提供良好的低温韧性和耐腐蚀性,堆焊层提供高硬度和耐磨损性能,是深冷高压工况的最优组合方案。

4. 加长阀盖颈部长度与气柱隔离层

介质温度 阀门类型 加长阀盖颈部长度T 典型应用
-40℃~-50℃ 短轴/短颈低温截止阀 ≥125mm(短轴) 低温储罐进出液口、低温槽车管路
-50℃~-101℃ 长轴/长颈低温截止阀 150~200mm LPG储运、天然气液化预处理
-101℃~-196℃ 长轴/长颈低温截止阀 250~350mm LNG接收站、空分设备、液氮液氧系统
低于-196℃(液氢/液氦) 超长颈低温截止阀 400~500mm 航天液氢加注、超导设备、核聚变装置

注:颈部长度为阀体通道中心线至填料函底部的距离。BS 6364标准对此有明确规定,冷箱用阀门的加长尺寸有专门的加长要求

5. 阀盖与阀体连接结构

  • 螺栓连接式阀盖:标准配置,阀体与阀盖通过螺柱螺母配合304不锈钢夹柔性石墨缠绕垫片密封,拆卸检修方便,无需切割管路即可对阀内阀瓣、阀座密封面进行维修或更换,适用于中低温工况及需要定期检修的场合。压力等级可达CL600

  • 焊接式阀盖:阀体与阀盖采用螺纹连接后全焊透密封,无垫片密封件,从根源上消除中法兰泄漏风险,适用于极低温工况(-101℃以下)及永久性管路的免维护连接要求,密封可靠性极高

  • 压力自紧式密封阀盖(内压自密封) :压力等级CL900及以上专用结构,密封圈选用304+柔性石墨成型密封圈或金属密封环。内腔压力越高密封比压越大,密封性能随系统压力升高而增强,适用于超高压深冷系统(PN160以上)

6. 泄压装置配置

  • 泄压孔结构:在阀瓣进口侧设置泄压通孔,当阀门关闭状态下阀腔内残留低温液体吸收周围热量回升至常温气化时,体积急剧膨胀(如液氮气化体积膨胀643倍),泄压孔可将超压介质自动排放至上游管路或大气(通过导向排放),防止阀体、阀盖因异常升压发生变形或爆裂

  • 外置式泄压阀:在阀体高压侧安装独立的泄压安全阀,适用于大口径低温阀门及对泄压有更高安全要求的场合,泄压整定压力可调。与泄压孔形成双重泄压保护机制

  • 警示标识:阀体上铸出或明显标注介质流向箭头,所有低温阀门均为单向密封,安装时须确保流向与箭头方向一致,严禁反向安装

7. 连接方式

  • 法兰连接(RF凸面/MFM凹凸面/TG榫槽面/RJ环连接面) :标准配置,适用GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、ASME B16.5等法兰标准,可定制ANSI、DIN、JIS、EN等多种标准。适用于需要定期拆装维护的低温管路及LNG接收站等场合。

  • 焊接连接:对焊(BW)适用于大口径及高压深冷永久性管路,焊接坡口按ANSI B16.25或GB/T 12224标准加工;承插焊(SW)适用于DN≤50的小口径及中低压管路,焊接量小、施工方便。焊接连接从根源上消除法兰垫片处泄漏风险,可靠性最高。

  • 内螺纹连接:NPT、BSPT、G螺纹,适用于DN15~DN50的小口径低温管路及低温槽车管路,连接简便,无需法兰。

8. 密封填料系统

  • V型PTFE填料:适用于-73℃以上的低温介质工况,摩擦系数低(0.05-0.10),密封性能好,操作力矩小。采用V形截面设计,在填料压紧时产生径向膨胀,密封可靠

  • 柔性石墨+304钢丝编制填料:适用于所有低温工况(最低-196℃),耐低温、耐腐蚀、自润滑性好,304钢丝增强层可防止填料挤压变形,确保长期密封可靠性,是深冷工况的标准填料配置

  • 唇式PTFE填料:唇形密封结构,具有自紧功能,介质压力越高密封效果越好,适用于-73℃以上的低温工况,摩擦阻力小,操作轻便

  • 填料函二段式结构:≥DN300的大口径低温阀门采用带有中间金属隔离环的二重填料结构,填料函与低温段完全隔离,进一步保证填料在0℃以上安全工作

9. 垫片密封系统

  • 304不锈钢夹柔性石墨缠绕垫片:标准配置,适用于压力等级CL600以下低温阀门,具有优良的弹性和密封补偿能力,高温/低温交变工况下密封可靠

  • 金属环密封垫:适用于压力等级CL600的低温阀门,采用软铁或不锈钢材质,通过法兰螺栓预紧力使金属环变形实现密封,可靠性高

  • 304+柔性石墨成型密封圈/金属密封环:适用于压力等级CL900及以上的内压自密封结构,随介质压力升高密封性能增强,是超高压深冷系统的最优选择

10. 操作方式

  • 手动(手轮) :标准操作方式,阀杆轴线与阀座密封面垂直,启闭操作直观可靠,适用于小口径及非频繁操作的低温阀门。

  • 蜗轮蜗杆传动:适用于大口径(DN≥80)及启闭力矩较大的低温阀门,操作轻便省力,蜗轮蜗杆机构具有自锁功能,可稳定保持阀瓣在任意开度位置。

  • 伞齿轮传动:适用于中等口径低温阀门,传动效率较高,操作手感清晰,启闭状态判断直观。

  • 电动操作(低温型电动执行器) :配套低温型电动执行器,实现远程自动化控制和就地按钮操作,支持开关型(二位式)和调节型(4-20mA模拟量控制)两种模式。电动低温截止阀执行器经防结露处理,适用于-40℃低温环境。电源电压可选AC220V 50Hz(单相)/ AC380V 50Hz(三相)/ DC24V。防护等级IP67,防爆等级Exd Ⅱ BT4/Exd Ⅱ CT4

  • 气动操作:配套气动执行器,通气开启、断气关闭(常闭式)或通气关闭、断气开启(常开式),响应速度快(全行程动作时间≤5秒),适用于防爆区域及需要快速切断的低温系统。气源压力0.4 MPa~0.7 MPa,气源介质可为氮气或压缩空气,在氧气介质系统须用氮气作为气源。

  • 电液联动操作:配合电液执行器,兼有电动操作的自动化便捷性和液动操作的大推力特点,适用于大口径、高压差及超低温的严苛工况。

11. 低温防爆与阻燃配置

  • 防静电设计:阀杆与阀体之间设置静电释放通道,导电电阻<10Ω,符合BS 6364标准对导电连续性的严格检测要求,消除开关过程中因摩擦产生的静电积累,特别适用于液氧、液氢等易燃助燃介质工况

  • 防爆型电动执行器:防爆等级Exd Ⅱ BT4(适用于Ⅱ类B组爆炸性气体环境,典型气体为乙烯、丙烷)或Exd Ⅱ CT4(适用于Ⅱ类C组爆炸性气体环境,典型气体为氢气、乙炔),适用于LNG加气站、石化防爆区域等易燃易爆环境的低温控制系统。

  • 防火安全设计:符合API 607(第8版)最高防火标准及ISO 10497:2024标准,阀门在1000℃火焰中持续30分钟后仍能保持密封和功能正常。金属二次密封件在火灾发生时自动激活,确保在非金属密封件烧毁后仍具备一定的介质阻断能力

  • 忌油处理(O₂ Cleaning) :适用于液氧(LO2)介质系统。阀门所有接触介质的零件须严格脱脂、除油、清洗,装配全程使用无油工具和洁净环境,防止碳氢化合物在富氧环境下引发燃烧或爆炸。出厂包装前须经氧气清洁处理,附清洁度检测报告。

12. 防护等级与特殊环境适应

  • 标准防护等级:IP67(整机),适用于室内及常规工业环境,防尘防水能力强,可短期浸水。

  • 高防护等级:IP68(潜水型),整机通过密封性实验验证,可在水深10米以上环境中长期运行不渗漏,适用于户外、潮湿、浸水及水下低温管路。

  • 低温型执行器:配套-40℃低温型执行器及低温润滑油脂,可在寒冷地区户外-40℃环境条件下长期稳定运行,电气元件和润滑剂均通过低温环境适应性验证。

  • 加热器:选配执行器内部加热器(PTC恒温加热元件),在低温潮湿环境下防止内部结露,确保电子元件和润滑系统正常工作。

13. 防咬死与防卡涩设计

  • 阀杆材料匹配:阀杆采用17-4PH沉淀硬化不锈钢,表面经氮化处理,硬度HRC35-40;阀杆螺母采用铜合金或青铜,利用不锈钢与铜合金接触的异种金属配对原理,有效防止低温下螺纹咬死卡涩

  • 粗牙梯形螺纹:阀杆采用粗牙梯形螺纹(螺距≥3mm),补偿不锈钢与铜阀套之间热膨胀系数的显著差异(1.73×10⁻⁶/℃ vs 19.9×10⁻⁶/℃),避免-100℃低温下因收缩量差异过大导致的螺纹卡死故障

  • 自润滑轴承:阀杆与阀盖之间配置自润滑轴承,减小摩擦阻力,确保低温环境下的平稳启闭操作,延长使用寿命。

14. 低温试验与检验

  • 低温壳体试验:按BS 6364标准要求,阀门冷却至设计温度(-196℃),加压至1.5倍额定压力,保持规定时间,壳体无可见渗漏或结构损伤

  • 低温密封试验:在-196℃设计温度下,加压至1.1倍额定压力,测量阀座密封面和阀杆填料密封处的泄漏量,泄漏等级符合GB/T 24925 Class VI或ANSI Ⅵ级标准

  • 低温循环试验:阀门在-196℃低温下进行至少3次完整的开-闭循环操作,同时检测阀座和阀杆密封的泄漏情况,验证阀门在低温环境下的动作灵活性和密封可靠性。

  • 低温冲击韧性试验:阀体、阀盖等承压材料须按ASTM A352/A351标准进行夏比V型缺口冲击试验,在-196℃温度下冲击功AKV≥27J,确保材料在超低温下不产生脆性断裂。

  • 低逸散性试验(ISO 15848-1) :可定制,适用于对阀门逸散性排放有严格环保要求的液化天然气接收站及化工装置。

  • 无损检测:按用户要求提供射线检测(RT)、超声波检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)及氦气泄漏检测报告。

  • 深冷处理记录:提供零件的深冷处理工艺参数记录及温度-时间曲线,确保处理工艺的可追溯性。

15. 包装与储运要求

  • 忌油/禁油包装:液氧/液氢用阀门须经氧气清洁处理后用洁净塑料袋密封包装,内附清洁度合格报告,外壳表面贴“禁油”标识,严禁接触油脂。

  • 防锈/防腐蚀包装:阀体内部喷涂低温防锈油保护,阀体外部涂刷防锈漆,封口处加装干燥剂,防止运输和储存过程中锈蚀。

  • 密封面保护:法兰面/焊接端采用防护盖板封闭,防止运输及储存过程中杂物进入阀门内部损伤密封面。

  • 出口木箱包装:符合海运防潮防震要求的出口级木箱或钢架加固包装。

16. 制造标准体系选择

  • 国标体系(GB/JB) :按GB/T 24925-2010《低温阀门技术条件》、JB/T 7749《低温阀门》标准设计制造,结构长度按GB/T 12221执行,法兰标准按GB/T 9113、JB/T 79执行,适用于国内低温工程项目的标准化配套需求。

  • 英标体系(BS) :按BS 6364《低温阀门》标准设计与试验,是低温阀门最核心的专用标准之一,适用于LNG接收站、空分设备等国际工程项目。BS 6364标准规定了低温阀门原型低温试验的具体方法和验收要求

  • 美标体系(ASME/API) :按ASME B16.34、API 6D标准设计制造,法兰标准按ASME B16.5,结构长度按ASME B16.10,适用于出口项目及引进技术配套需求。

  • 德标/欧标体系(DIN/EN) :按DIN/EN标准设计制造,适用于欧盟标准工程项目。

  • 客户定制标准:可按用户提供的技术规范书进行非标设计和制造,满足特定项目的差异化技术要求。

17. 防异常升压安全配置

  • 泄压孔(标准) :阀瓣进口侧设置泄压孔,是防止阀门中腔异常升压的标准结构配置,适用于所有双向密封低温阀门。

  • 外置泄压阀:阀体侧面设置泄压安全阀接口,可根据压力等级选配外置泄压阀,适用于大口径低温阀门。

  • 压力监测口:阀体设置压力监测接口,可连接压力传感器实时监测阀腔压力状态,实现主动预警。

18. 订货信息要求

订货时须提供以下技术参数,以便进行精准选型:

  • 阀门类型(短轴/长轴/角式/直流式/波纹管密封/真空夹套)

  • 公称通径(DN)及公称压力(PN/Class)

  • 适用介质名称、沸点及介质状态(LNG/LO₂/LN₂/LAr/LPG/液氢/液氦等)

  • 工作温度(最低设计温度及最高工作温度范围)

  • 工作压力(最高工作压力及正常操作压力)

  • 阀体材质及阀盖材质要求(LCB/LC3/CF8/CF8M/CF3M/特殊合金)

  • 密封形式(软密封/硬密封)及泄漏等级要求

  • 阀盖与阀体连接结构(螺栓式/焊接式/压力自紧式)

  • 加长阀盖颈部长度(短轴型/长轴型/超长颈型)

  • 连接方式及法兰标准/焊接坡口尺寸

  • 操作方式(手动/蜗轮/电动/气动)

  • 电动执行器电源电压及控制信号类型(如需电动:AC220V/AC380V/DC24V;开关型/调节型;4-20mA/开关量)

  • 防爆区域要求(如需防爆,须明确防爆等级Exd Ⅱ BT4/Exd Ⅱ CT4等)

  • 氧气工况脱脂要求(是否为纯氧系统)

  • 防护等级要求(IP67/IP68)

  • 特殊标准及认证要求(ASME/GB/BS 6364/API 607防火/ISO 15848低逸散等)

  • 特殊功能配置(波纹管密封/真空夹套/泄压阀/加热器等)

以上配置可根据具体低温工况要求及系统控制需求进行组合选型,详情可咨询罗伯逊ROBERTSON®技术团队。

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