根据使用条件,DJ41Y低温法兰截止阀的设计有下列要求:
1)阀门在低温介质及周围环境温度下应具有长时间工作的能力。
2)阀门不应成为低温系统的一个显著热源。这是因为热量的流入除降低热效率外,如流入过多,还会使内部流体急速
蒸发,产生异常升压,造成危险。
3)低温介质不应对手轮操作及填料密封性能产生有害的影响。
4)直接与低温介质接触的阀门组合件应具有防爆和防火结构。
5)在低温下工作的阀门组合件无法润滑,所以需要采取结构措施,以防止摩擦件擦伤。
DJ41Y低温法兰截止阀执行标准
项目
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结构长度
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法兰标准
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标准
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ANSI B16.10
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ANSI B16.5
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DJ41Y低温法兰截止阀主要零件材料
零件名称
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阀体、阀盖
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阀杆、阀瓣
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填料
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支架
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材料
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A352-LCB、
A352-LC3、
A351-CF8
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A182-F304
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聚四氟乙烯
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A216-WCB
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DJ41Y低温法兰截止阀的材料选用
1、低温截止阀主体材料
(1)主体材料选用应考虑的因素
从金相考虑,金属材料中除了具有面心立方晶格的奥氏体钢、铜、铝等以外,一般的钢材在低温状态下会出现低温脆
性,从而降低阀门的强度和使用寿命。选择主体材料时首先要选用适合于低温下工作的材料。铝在低温下不会出现低温脆性,
但因铝及铝合金的硬度不高,铝密封面的耐磨、耐擦伤性能差,所以在低温截止阀门中的使用有一定的限制,仅在低压和小口径
阀门中选用。
在低温工作的材料要保证其低温性能,主要是保证其冷冲击强度。阀内件必须通过正确选材,使其具有足够的冷冲击强
度,才能防止断裂。C和Cr的合金钢在低于-20℃时候很快失去抗冲击强度,所以使用温度分别限制在-30℃和-50℃。含Ni
量为3.5%的镍钢可以使用到-100℃,含Ni量9%的镍钢可以使用到-192℃。奥氏体不锈钢、镍、蒙乃尔合金、哈氏合金、钛、
铝合金及青铜可以使用到更低的温度(-273℃)。
DJ41Y低温法兰截止阀主要性能规范
型号
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公称压力 PN
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常温试验压力
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低温密封试验压力(MPa)
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工作温度及适用介质
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壳体
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密封
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上密封
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DJ44Y-150(Lb)
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150
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3.0
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0.6
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2.2
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0.6
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-46℃,氨、液氮、丙烷
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-101℃乙烯、而氧化碳
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-196℃甲烷、液化天然气
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DJ44Y-300(Lb)
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300
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7.5
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0.6
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5.5
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0.6
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DJ44Y-600(Lb)
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600
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15.0
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0.6
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11.0
|
0.6
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除此以外,DJ41Y低温法兰截止阀的材料选用还应考虑以下一些因素:
1)阀门的最低使用温度;
2)金属材料在低温下保持工作条件所需要的力学性能,特别是冲击韧性、相对延伸率及组织稳定性;
3)在低温及无油润滑的情况下,具有良好的耐摩性;
4)具有良好的耐蚀性;
5)采用焊接连接时还需考虑材料的焊接性能。
(2)阀体、阀盖、阀座、阀瓣(闸板)材料的选用
这些主体零部件材料的选用原则大致是:温度高于-100℃时选用铁素体钢;温度低于-100℃时选用奥氏体钢;低压及
小口径阀门可选用铜和铝等材料。设计时根据最低使用温度选择适当的材料。
(3)阀杆及紧固件的材料选用
温度高于-100℃时,阀杆和螺栓材料采用Ni、,Cr-Mo等合金钢,经适当的热处理,以提高抗拉强度和防止螺纹咬伤等。
温度低于-100℃时,采用奥氏体不锈耐酸钢制造。但18-8耐酸钢硬度低,会造成阀杆与填料相互擦伤,致使填料处泄漏。
所以,阀杆表面必须镀硬铬(镀层厚0.04-0.06mm),或进行氮化和镀镍磷处理,以提高表面硬度。为防止螺母与螺栓咬
死,螺母一般采用Mo钢或Ni钢,同时在螺纹表面涂二硫化钼。
DJ41Y低温法兰截止阀垫片、填料材料的选用
随着温度降低,氟塑料收缩量很大,会使密封性能下降,容易引起泄漏。石棉填料无法避免渗透性泄漏。橡胶对液化天
然气有泡胀性,在低温下不可采用。
在低温截止阀门设计中,一方面由结构设计来保证使填料处于接近环境温度下工作,例如,采用长颈阀盖结构,使填料函离
低温介质尽量远些,另一方面在选择填料时要考虑填料的低温特性。低温截止阀中一般采用浸渍聚四氟乙烯的石棉填料。
柔性石墨是新近发展起来的一种优良的密封材料。这种材料对气体、液体均不渗透,在厚度方向有10%-15%的弹性,
较低的紧固压力就可达到密封。它还有自润滑性,用作阀门填料可以防止填料与阀杆的磨损。
DJ41Y低温法兰截止阀结构图
DJ41Y低温法兰截止阀主要外形尺寸和连接尺寸
公称压力(Class)
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公称通径 NPS
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L
|
H
|
in
|
mm
|
-46℃
|
-101℃
|
-196℃
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DJ41Y-150Lb
|
150
|
2
|
50
|
203
|
110
|
130
|
170
|
3
|
80
|
241
|
120
|
150
|
190
|
4
|
100
|
292
|
130
|
160
|
200
|
5
|
125
|
356
|
130
|
160
|
200
|
6
|
150
|
406
|
140
|
170
|
220
|
8
|
200
|
495
|
140
|
170
|
220
|
DJ41Y-300Lb
|
300
|
2
|
50
|
267
|
414
|
130
|
170
|
3
|
80
|
292
|
466
|
150
|
190
|
4
|
100
|
318
|
466
|
160
|
200
|
6
|
150
|
356
|
528
|
170
|
220
|
8
|
200
|
445
|
678
|
170
|
220
|
DJ41Y-600Lb
|
600
|
2
|
50
|
292
|
110
|
130
|
170
|
3
|
80
|
356
|
120
|
150
|
190
|
4
|
100
|
432
|
130
|
160
|
200
|
5
|
125
|
508
|
130
|
160
|
200
|
6
|
150
|
559
|
140
|
170
|
220
|
8
|
200
|
660
|
140
|
170
|
220
|