探讨超低温球阀的结构设计及注意事项

探讨超低温球阀的结构设计及注意事项

王强，

邮编：215600

张家港富瑞阀门有限公司

摘要：球阀结构在生活当中的应用是非常广泛的，尤其是在管道当中，都会使用到各类的阀门结构。而在这些众多的结构当中，球阀结构是最为简单的，而且需要占用的空间也不是很大，由于这种球阀结构可以运用在很多种的范围中，而且随着时代的进步与发展，也会不断的出现一些新型的材料，在生产加工方面的水平，也会有所提升，球阀所能应用到的领域也是非常广的，本文主要分析超低温球阀结构的具体设计方面的一些特点，除此以外，对安装过程中需要注意的问题也进行了具体的阐述。

关键词：超低温球阀；结构设计；注意事项

在如今的社会当中，有很多生产领域都要求在低温的条件下进行生产工作，在这样的条件下，阀门结构的设计问题就有了更多的要求，为了更好的去达到这些要求，进而保证整个工艺在操作过程中的安全性，相关的工作人员对超低温球阀的结构设计问题，一直在进行不断的研究和改进，这样才能够使超低温球阀的性能有所改善。

一、有关超低温球阀的概述

球阀属于一种关闭件类的阀门，而且这种阀门不论是在开，还是在关的时候，都是非常方便的，关闭以后，它的密闭性是非常好的，同时，这也使得流体的阻力变小，能适用于非常多的方面，也可以用在很大的范围之中，而对于低温阀门来说，它和普通的阀门之间是有着比较大的区别的，由于标准的不同，对低温阀门的界定工作也是有着很大的区别，只要温度在零下四十六摄氏度到一百五十摄氏度的范围之内，就会被认为是低温阀门，如果是在低于零下一百五十摄氏度的范围中，则被界定为超低温阀门，超低温球阀的使用的领域在与液化天然气和液化石油气关系较大的装置当中，在使用过程中，会输出一种液态化的低温介质，而这种介质就是液化以后的氢气、氧气和天然气等，而这些气体都是易燃易爆的，在温度逐渐升高的同时，会产生气化现象，在这一过程当中，这些气体会发生膨胀，如果对其进行输送，一旦阀腔的结构设计有问题，内部就非常有可能超压，使得这些介质发生泄露的问题，进而使得阀门出现破裂的情况，产生不必要的事故。

二、超低温球阀在结构设计方面的特点

(一)加长阀盖和滴水板

在温度比较低的工作环境当中，对阀门进行操作的工作人员就会有被冻伤的危险，为了防止这样的情况发生，在对阀门盖进行设计时，需要将其进行加强，这样，阀门的手柄和进行填料安装的位置就不会处在低温的范围之内，与此同时，也能够使填料区域处在正常的温度情况下，这样，就会在很大程度上减少因霜冻而产生的填料断裂现象，从事结构设计的工作人员需要做到对冷施工环境的保证，所以他们会选择对超低温球阀中的保冷层进行经常的加厚工作，填料部分的压盖需要处在保冷层的外面，这样，在进行填料或者是加盖工作时，都能够保护保冷层，这样冷量就不会降低，另外，有的厂家，会对球阀的阀盖加入滴水板的设计，这样就能对冷凝后的水珠进行处理，以防落到保冷层上面，这也会对保冷层进行一定的保护。

(二)阀门的密封圈和阀腔泄压的相关设计

在对超低温球阀的密闭性进行进一步的设计时，需要注意到的是，密闭阀腔还有泄压方面的要求，针对那些容易发生爆炸和点燃的介质来说，尤为重要，其中，球阀主要可以分为两大类，一类是浮动球式，另一类则是固定球式，这两种类型在密封性原理的方面和泄压设计的问题上，有着一定的区别，对于浮动球式来说，主要通过介质的压力，就能够达到密封的目的，具体来说，需要将球体一直推到下游的密封面中，而浮动球式的超低温球阀经常使用的就是上游密封圈弹簧预紧式的结构来进行密封工作，而且这种方式也是比较可靠的。固定球式的低温球阀则使用的是双向的密封结构，这样，上下游可以进行同时的密封。

(三)超低温球阀的防火和静电的设计

对于超低温球阀的结构设计问题，做到防火和防静电这两点是非常重要的，超低温球阀在进行使用的过程中，介质一般都是一些容易发生点燃和爆炸的物品，从这一点也能够看出，放过防静电的重要性，在此过程中，就要使用到弹簧结构，这样就可以对静电引发的爆炸事故进行避免，防火设计工作和普通的阀门设计有着相同之处，都需要使用石墨密封圈进行密封。

三、安装方面的注意事项

(一)阀门杆的安装角度

在对超低温球阀进行安装时，阀杆的安装角度是值得进行研究的，水平安装的方式不能够达到相应目的，尤其对于阀杆来说，更要坚决避免水平安装，超低温球阀的结构特性比较独特，在进行设计的过程中，阀盖的长度需要进行延伸，这样，就能够使低温的介质不会影响到阀盖加长的部分，否则，低温条件下会使填料的结构变得脆弱，再加上霜冻的影响，就会发生断裂的现象，一旦这种现象出现，就会增加其成本的投入，除此以外，冷量还会通过手柄直接传递给从事填料的工作人员，使工作人员可能会遭受冻伤的危险，在这种温度较低的环境中，条件的弹性也会随之发生变化，与此同时，它的防漏性也会在很大程度上降低，这样就会直接影响到阀杆的作用进行发挥，由此可见，安装角度的问题也是非常重要的。

(二)阀门的干燥程度

在低温的工作环境中，阀门需要长期保持干燥，如果阀门内部有积水，水就会很快结冰，使得整体的体积发生膨胀的现象，这更会严重的影响到阀门内部的各个零件，使他们承受的压力增加，另外，其密闭性也会相应的受到影响，如果情况比较严重，那么整个超低温球阀的结构都可能会遭到破坏。在对超低温球阀进行水压试验之后，对其进行干燥处理也是非常必要的，在一般情况下，施工现场中的条件是会受到各方面限制的，在水压试验完成之后，对阀门内部的积水处理也不当，不能够进行很好的去除，这就会在很大程度上影响到干燥处理的效果，正因为这样的情况，对于水压方面的试验一般是不会在现场进行的，使用气压实验是更为适合的。

(三)泄压的方向

由于超低温球阀的工作环境复杂，一般情况下是，从上游的部位开始做泄压处理，这时，我们需要明白，上游和持续向上的管线流是有所不同的，具体来说，上游应该是在阀门关闭情况下的上游方向，在超低温球阀的设计过程当中，对于后期的维护和修理工作也是要进行充分考虑的，在调节阀的两侧，油切断阀的部分，这一部分需要按照相反的方向来进行，它的泄压方向也和调节阀的方向相反，这样，在对调节阀维护时，首先应保证切断阀是关闭的，然后使用相连管道的方向实现泄压，这样的情况下，排放的气体就不会对环境产生严重的影响，更避免了爆炸产生的可能性，所以，在对阀门的安装问题当中，需要重点考虑到阀门的泄压方向，在对其的设计过程中，就需要在相关工艺的流程图和管道轴测图当中，对泄压的相关问题进行必要的标注，这样，会更引人注目，这一问题也能够得到进一步的重视，进而能够更好的去解决它。

总结

如今，我国的很多行业范围中，对管道运输的使用越来越广泛，使用的频率也变得更高了，与此同时，也应该更加关注到整个管道系统的安全性，这都要使用到超低温球阀，因此，对于超低温球阀的设计工作也需要十分的重视，在设计方面的要求也需要更加的严格，管道系统的设计问题自己超低温球阀的安装问题，都是有着相应的注意事项的，对这些问题进行解决，才能够促进相关系统的稳定运行，另外，相关产品中的生产标准也是需要进一步完善的。

参考文献：

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［2］赵阶波.超低温球阀的优化设计［J］.中外企业家，2019（24）：127.

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