风化自然气(LNG)因其存正在一度明显的特性，高温风化与常温气体的容积比为1:600，因为具有运载、储存等极大的劣势，近多少年来，停滞势头无比疾速。同声，LNG因其量度低(一163℃ )、易爆易燃等特性，对于LNG名目用高温阀门提出了更高、更严厉的请求，请求LNG超高温工业阀门运用寿数长，保险牢靠，能正在线培修之类。眼前，LNG工事用超高温顶装式球阀根本上依托出口，除非价钱高之外，交货期及售后效劳均难以失去保障。

为了尽快完成外来化，合肥通用机器钻研院2014年5月获批国度高*转岗科研院所翻新威力杂项资金支撑，对于LNG超高温顶装式球阀要害技能停止钻研、攻关，眼前己顺利研发出了4个规格2in.(50mm)-150Lb,600Lb，6in.(150mm)-900Lb,10in.(250mm)-900 Lb的超高温顶装式球阀总机，并成功经过其三方威望组织的检测，各项功能目标均满意有关规范请求。白文次要引见正在总机自制进程中，对于阀门构造设想、整机甄拔、加工打造、实验测验等范围停止的攻关状况，为阀门打造企业正在超高温顶装式球阀设想和打造范围需要成心义的参考。
2.1构造设想
超高温顶装式球阀的加大阀盖、瓦当板、中腔超压泄放等通例设想请求正在BS 6364,MESC SPE77/200等规范中均有规则。正在超高温球阀构造设想中，阀座密封资料采纳PCTFE，阀体与阀座之间采纳带绷簧弥补的唇形垫圈(LIPSEAL )。中腔超压泄放可采纳间接正在圆球下游或者上游开孔(实在践应器具有定然的局限性)，或者许采纳API 6D DIB -2构造设想成SPE - DPE结合阀座，完成中腔超压主动向下游或者上游泄放。
   关于超高温顶装式球阀，为防止金属与金属资料(PCTFE)正在超高温工况下变形不分歧反应阀门密封功能，应正当设想球阀的阀座构造。正常状况下，球阀密封次要靠圆球与阀座、阀座与阀体之间的密封完成。关于LNG超高温球阀，阀座走漏通道次要为阀座与圆球、阀座垫圈与圆球及阀座垫圈与阀座支承之间。阀座与圆球之间采纳带惯性储能的唇形垫圈(LIPSEAL)，克制金属与金属超高温工况下变形不分歧来完成密封，阀座垫圈与圆球之间靠预紧碟形绷簧及介质力保障密封。而关于超高温条件工况，阀座垫圈与阀座支承之间的走漏通道常常被无视，也不简单找出处理方法。经采纳带弥补密封力的阀座构造，正当设想消费工艺，处理了阀座支承与阀座垫圈变形不分歧而反应密封的成绩。
同声，因阀座密封资料PC T FE为工事塑料，要完成阀座的密封功能，必需强加定然的预紧力以满意资料的必须比压，况且正在介质压力下所受力使不得超越资料的许用比压，招致密封资料与圆球之间必需有定然的接触幅度。如常温管线球阀，若阀座垫圈资料采纳PT FE、锦纶等工事塑料，阀座设想成DIB一1或者DIB一2的构造时，若不正当设想阀体与阀座之间U形圈(亦称鞲鞴垫圈)的分寸以及阀座密书皮的幅度，或者许有关性能较难完成，或者许扭矩将会很大而反应阀门的电门功能。
关于高温球阀，唇形垫圈相比U形圈除非常温下要靠挤压变形完成密封外，还必须要正在高温条件下，经过绷簧力的弥补克制高温变形对于密封形成的反应。因而关于同规格的球阀阀座，可选用的唇形圈截面幅度要比U形圈截面直径大，呼应的阀门扭矩也大。因而，关于阀座垫圈资料采纳工事塑料PC T FE的超高温顶装式球阀，正当设想和取舍垫圈接触幅度及唇形垫圈的截面分寸，将间接反应阀门的电门操作功能和超压泄放性能。
除此之外，阀座的构造设想还应思忖阀座、圆球正在线组装性能的请求。LNG工事力点位置均采纳顶装式球阀，就是思忖其存正在可正在线组装的性能(图1)。
2.2 整机甄拔
超高温顶装式球阀的资料取舍无比主要，材料不象样，会形成壳体及密书皮的外漏或者内漏，零元件的分析力学功能、强度满意不了运用请求，以至折断，必定招致风化自然气介质走漏，惹起作响。
正在本技能畛域，因为金属资料正在LNG工况条件下，易发作高温冷脆景象，资料强度和角度大幅进步，塑性和韧性大幅升高，反应阀门的功能和保险。因而，正在LNG用高温阀门承压元件甄拔时，多采纳存正在面心立方晶格的奥氏体不锈钢资料，其高温条件下变形小，没有显然的高温冷脆临界量度，正在-200℃以次，仍能维持较高的韧性，常见资料如304,304L,316,316L等。为预防体、盖资料正在高温条件下发作马氏体、奥氏体高温相变，而惹起密书皮变形生效，正常状况下，对于阀体、阀盖等奥氏体资料制造的承压元件，须停止高温深冷解决，使资料的马氏体改变和变形失去充足停止后再停止整机精加工。高温解决的量度应低于资料相变量度(MS)，且低于阀门实践任务量度，解决工夫以2~4h为宜，若环境答应可停止屡次高温解决或者恰当的时效解决。
1.阀体2.唇形圈3.阀座支承4.卡环 5.绷簧座6.蝶簧 7.垫圈8.圆球
图1阀座构造
同声，为保障资料愈加优良的高温功能，铸件冶炼时，应过分防止其发生夹渣、桥孔、机构蓬松、裂纹等缺点和因素不均，正在铸件检测时其可探位置应过分全副射线探病，至多II级及之上象样，铆接坡口位置I级象样，或者间接参照JB/T 6440规范请求执行。
对于超高温顶装式球阀内件(如圆球、阀座支承、压环、阀杆等)资料的取舍，次要思忖资料的强度、密封特点以及线性收缩系数等高温功能参数，过分与承压元件的资料维持分歧或者采纳高强度的耐高温资料，保障常温及高温下整机均能满意设想和运用请求。特别是圆球及有指纹合作全体的零元件，应经过有关热解决技能进步其名义角度，或者间接选用角度较高的奥氏体不锈钢资料。
2.3 加工打造
为保障球阀正在高温工况下的密封功能，阀体、阀座、阀盖等整机的地位精密度及分寸精密度、名义光亮度等必需满意设想请求，同声设想各族呼应的工装榫头、机床和磨具等。
正在超高温顶装式球阀自制进程中，一切密书皮的精加工均正在数控旋床或者加工核心上停止，保障名义光亮度抵达或者高于设想请求。次要零元件触及形位差役的加工资分寸，均正在数控旋床或者加工核心上加工并设想呼应的工艺工装，保障各整机的拆卸地位精密度请求。唇形垫圈密封位置的加工均正在数控旋床或者加工核心上停止，正在保障分寸精密度的大前提下，确保名义光亮度到达或者高于设想请求。同声设想阀座拆卸工装、唇形垫圈的拆卸工装，保障唇形垫圈的密封J险能优良。球阀拆卸前对于各零元件次要分寸精密度审查，依照图纸请求停止掌握，保障阀门拆卸功能。
3 测验实验
3.1 有关规范
眼前，本国依据高温阀门的实践状况制订了呼应的国度规范，zui早公布的高温阀门事业规范为JB/T 7746一1995。随着技能的停滞，于2010年8月公布了国度规范GB /T 24925 -2010，该规范对于高温阀门的实用量度范畴、设想、打造、测验规定及实验办法均作了细致的规则，并于2016年2月公布风化自然气用阀门系列规范，JB/T 12621-2016,JB/T 12622-2016,JB/T 12623-2016,JB/T 12624-2016,JB/T 12625-2016,JB/T 12626-2016，内中JB /T 12622-2016是对于于风化自然气用阀门功能实验的规范，该规范规则了风化自然气缸门功能实验名目、实验办法、实验顺序以及走漏率等请求。
国内上，较为通用的LNG用阀门规范有英国规范和欧盟规范。内中英国规范BS 6364-1984有4次改正，次要是对于附录A的超高温实验形式停止了全体改正，2007年确认无效的读物仍是1984年的规范。欧盟有一项特地对准于LNG阀门的实验规范标准EN 12567-2000，该规范初次提出了LNG用阀门型式实验范围的形式。国内规范化技能委员会于2013年公布了国内规范ISO 28921.1-2013，对于高温阀门的实用量度范畴、设想、打造、实验范围编成了规则，同声正正在制订ISO 28921.2-2014等规范。
3.2 测验办法
测验办法对于考证LNG阀门的功能至关主要。LNG阀门的测验分常温条件和高温条件下的检测，内中高温条件可采纳内部结冰法和外部结冰法。B S 6364规范规则采纳内部结冰法，即经过将阀门浸泡正在结冰介质(一般为液氮)中的形式，以到达所需的实验量度，检测阀门功能的办法。该办法实用于阀门批量消费时的出界测验，GB /T 24925, ISO 28921.1,EN 12567和JB/T 12622一2016对于于货物出界测验均采纳此种办法。外部结冰法即经过阀腔内注入结冰介质的形式以到达所需实验量度来检测阀门功能的办法。EN 12567规范规则的阀门寿数实验即采纳外部结冰法。两种实验办法的实验安装见图2、图3。内中采纳内部结冰法的实验安装，眼前本国己公布有关的事业规范JB /T 12003 。
1.保鲜资料2.支架3.热电偶4.结冰介质流量表6.热电偶7.上游隔离阀(测氦气入口端量度)8.阀体处热电偶9.实验阀门10.阀门外部热电偶 
11.压力表12.压力调理阀13.下游隔离阀 14.氦气瓶15.器皿16.蛇形管17.法兰盲板18.阀体或者法兰盲板处热电偶(可选)
图3 外部结冰法实验安装
3.3 实验形式
超高温顶装式球阀实验测验名目次要囊括常温实验和高温实验，内中常温实验次要囊括常温壳体强度、阀座低压及高压密封、电门扭矩测试等，实验介质正常采纳氮气。高温实验名目次要囊括超高温条件下的阀门举措功能和密封功能，实验介质正常采纳氦气。高温实验相关结冰介质的取舍、举措功能和扭矩测试请求、低压密封请求、低压密封实验的压力增量和阀座密封走漏率请求等正在规范BS 6364,IS0 28921.1和GB/T 24925中均作了细致的规则。JB/T 12622参考EN 12567规范，对于高温举措重复实验编成了呼应规则，与GB /T 24925相比，该规范对于高温阀座密封实验走漏率停止了修正，与BS 6364的规则相分歧。
研发的超高温顶装式球阀(图4)，实验测验名目根本依照规范标准请求停止，高温举措重复实验位数为1 000次，并经其三方威望组织检测象样。
4 序言
正在LNG名目中，外来超高温要害地位阀门的市面拥有量较少，缘由次要是其构造及密封功能很难到达当场工况运用请求。要打破LNG超高温阀门的设想和打造要害技能，必需对于LNG工况用高温阀门正在构造设想、资料取舍及功能钻研、阀门高温功能实验及测验等诸多范围停止深化钻研，囊括长颈阀盖构造设想、体腔防异样升温构造设想、防阀杆吹出构造及防静电构造设想、高温条件下密封构造及防火构造设想、承压元件及内件资料取舍及高温功能钻研、阀门高温条件下测验与实验综合等。除此之外，阀门打造企业的消费及品质掌握程度也至关主要。鼎力促进LNG超高温要害阀门外来化，逐渐使用到LNG工事名目，取代出口，对于晋升阀门打造企业本身的技能退步，保证国度动力策略保险，都有着主要的意思。