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1、閥門(mén)專(zhuān)業(yè)知識-液化天然氣槽車(chē)用緊急切斷閥概述

　　液化天然氣(LNG) 作為管道天然氣的有益補充，在優(yōu)化能源結構，促進(jìn)經(jīng)濟持續健康發(fā)展，實(shí)現節能減排和治理環(huán)境方面都發(fā)揮著(zhù)重要作用，并有助于我國實(shí)現能源供應的多元化，從而促進(jìn)國民經(jīng)濟的發(fā)展。隨著(zhù)LNG產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，國內大量LNG衛星站和加氣站建成投運，在LNG從接收站和液化廠(chǎng)到達LNG衛星站、加氣站等中小型用戶(hù)環(huán)節中，LNG槽車(chē)運輸是目前最廣泛且唯一的陸運方式。緊急切斷閥作為L(cháng)NG 槽車(chē)裝卸料過(guò)程中的重要安全保護元件，浙江滄海閥門(mén)(http://wap.xyvtc.com/)認為其功能影響到LNG槽車(chē)的安全。

2、閥門(mén)專(zhuān)業(yè)知識-液化天然氣槽車(chē)用緊急切斷閥結構特點(diǎn)

　　LNG 槽車(chē)用緊急切斷閥主要由截止閥和氣動(dòng)裝置兩部分組成( 圖1) 。

　　(1) 非金屬密封結構

　　由于緊急切斷閥在事故狀態(tài)下進(jìn)行緊急切斷，為保證閥門(mén)密封良好，徹底將介質(zhì)隔離，閥瓣上鑲有PCTFE 非金屬密封圈，通過(guò)壓板及ISO 7042 型全金屬自鎖螺母緊固。閥瓣與PCTFE 非金屬密封圈接觸的表面車(chē)有同心圓的溝槽，實(shí)現迷宮功能，確保該部位的密封。

　　(2) 閥瓣導向

　　閥瓣的外圓和閥體的中腔均進(jìn)行機加工，并采用基孔制H11/d11 配合，以利于閥瓣導向，確保閥瓣在運動(dòng)時(shí)不會(huì )傾斜或翹起，從而避免由于閥座不均勻磨損而引起的泄漏。

　　(3) 閥桿導向

　　緊急切斷閥的閥桿加長(cháng)，以使填料遠離低溫冷媒介質(zhì)，保證填料處于0℃ 以上，確保填料密封可靠。加長(cháng)后的閥桿屬于細長(cháng)軸，因此閥桿下端需要徑向支撐。在閥蓋內壓入與閥蓋過(guò)盈配合用HPb59 -1材料制成的導向套，導向套壓入后在導向套與閥蓋接合線(xiàn)靠近閥蓋的一側打沖眼，以利于導向套限位，防止導向套軸向竄動(dòng)。導向套既可以起到對閥桿的導向作用，又可以起到對閥桿的支撐作用，避免在極端條件下，造成閥桿彎曲。此外，導向套也防止在閥桿上產(chǎn)生側面推力。

　　(4) 中法蘭連接螺栓防松

　　由于LNG槽車(chē)在運輸過(guò)程中不可避免發(fā)生振動(dòng)，并且在裝卸料過(guò)程中閥門(mén)要承受交變溫度變化，從而引起螺栓的松弛，進(jìn)而影響中法蘭墊片的密封。為避免螺栓松弛，在螺栓與中法蘭接觸面位置配置了JB/ZQ 4342 型雙面滾花碟形墊圈，有效防止了螺栓產(chǎn)生松弛現象，確保中法蘭墊片密封可靠。

　　(5) 閥桿雙重密封

　　閥桿密封的填料函中裝有PTFE 填料，填料壓套外圓及內孔各加工兩道溝槽，溝槽中分別裝有O形圈，使之與填料函孔及閥桿外圓相密封，從而實(shí)現PTFE + 橡膠O形圈的雙重填料密封效果，確保填料部位不發(fā)生外漏。

                                                                                       圖1 LNG槽車(chē)緊急切斷閥

　　(6) 活載荷填料

　　由于閥門(mén)頻繁啟閉，填料在閥門(mén)啟閉過(guò)程中不可避免的產(chǎn)生磨損，影響填料的密封性能，為避免這一情況的發(fā)生，填料壓套上設有螺旋圓柱彈簧。通過(guò)壓蓋螺母壓緊彈簧，使彈簧貯存彈性能，當填料體積發(fā)生損失，如摩擦、壓實(shí)等損耗，以及填料松弛、振動(dòng)、不同熱膨脹等引起的填料與閥桿接觸力的跌落，彈性能可以彌補填料應力的松弛，使填料在閥門(mén)運行期間保護密封，從而延長(cháng)填料的使用壽命。

　　(7) 易熔塞

　　氣缸上設有易熔塞(圖2) ，當環(huán)境溫度達到易熔塞的設定溫度時(shí)易熔塞熔化，放出氣缸中氣體。在彈簧力的作用下，氣缸活塞帶動(dòng)閥桿及閥瓣將閥門(mén)關(guān)閉，實(shí)現緊急切斷功能。易熔塞是一種熱啟動(dòng)的卸壓裝置，能防止由于過(guò)高的熱量而引起的超壓。易熔塞由塞體和易熔合金( 伍德合金，表1) 組成。為防止在空氣壓力作用下易熔合金被擠出，將塞體內孔設計為從受壓端開(kāi)始一系列孔徑逐漸減小的階梯形孔。易熔合金由鉍、鉛、錫、鎘4 種金屬組成。按不同質(zhì)量百分比組成時(shí)，可實(shí)現不同的熔化溫度(表1) 。易熔合金組成的4 種金屬純度要求較高，其中鉍的純度不小于99.95%，鉍中雜質(zhì)含量應符合表2 的規定，鉛的純度不低于99. 94%，錫的純度不低于99.90%，鎘的純度不低于99.95%。

                                                                                                圖2 易熔塞

表1 易熔合金Wt%

表2 鉍中雜質(zhì)含量Wt%

　　(8) 手動(dòng)功能

　　氣缸設有手動(dòng)操作機構，在沒(méi)有氣源的情況下，可手動(dòng)實(shí)現閥門(mén)的啟閉。

3、工作原理

　　氣缸充入0.4 ～0.7MPa 氣壓時(shí)，活塞上升帶動(dòng)閥桿開(kāi)啟閥門(mén)。關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，將氣缸內的氣體排空，活塞在彈簧力作用下帶動(dòng)閥桿與閥瓣向下運動(dòng)，密封件壓緊閥座，閥門(mén)關(guān)閉。氣動(dòng)操作時(shí)，當閥門(mén)的周?chē)h(huán)境溫度達到易熔合金熔化溫度( 70 ± 5℃) 時(shí)，易熔塞內部的易熔合金就會(huì )熔化，氣缸內的空氣會(huì )自動(dòng)排空，活塞在復位彈簧力及閥桿、閥瓣組件重力的作用下，帶動(dòng)閥桿及閥瓣將閥門(mén)關(guān)閉。當沒(méi)有氣源時(shí)，逆時(shí)針旋轉手輪帶動(dòng)閥桿及閥瓣向上運動(dòng)，可手動(dòng)開(kāi)啟閥門(mén)，反之操作，則實(shí)現手動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)。

4、動(dòng)作特征

　　(1) 超溫關(guān)閉

　　當易熔塞在設定溫度下熔化時(shí)，緊急切斷閥實(shí)現超溫關(guān)閉、緊急切斷的特性。

　　現有的國家標準和行業(yè)標準均規定易熔塞在環(huán)境溫度達到70 ± 5℃時(shí)，應能熔化，該數據來(lái)源于日本JLPA NO.6:1977 最后草案的規定，該標準已被JLPA 206:2000 代替。在JLPA 206 標準中規定，易熔合金的熔化溫度應不超過(guò)110℃，并且JLPANO.6 及JLPA 206 規定僅適用于LPG 裝置。美國NFPA 59A 標準中關(guān)于LNG 槽車(chē)的技術(shù)要求則規定按照NFPA 58 標準執行，該標準規定易熔合金的熔化溫度應不超過(guò)121℃。建議國內各相關(guān)制造企業(yè)及標準化管理部門(mén)應研究我國的相關(guān)標準是否按照JLPA 206 或NFPA 58 提高切斷溫度的可行性，從而確保LNG 槽車(chē)裝卸料過(guò)程的安全可靠。

　　(2) 緊急切斷時(shí)間

　　由于氣動(dòng)裝置的活塞上設有彈簧復位機構，可以實(shí)現緊急關(guān)閉閥門(mén)、切斷介質(zhì)流道的特性，其切斷時(shí)間小于10s。

　　(3) 防自然關(guān)閉

　　LNG 槽車(chē)在裝卸料過(guò)程中，需連續運行48h，此時(shí)緊急切斷閥處于全開(kāi)位置。非事故狀態(tài)下，閥門(mén)不允許自然關(guān)閉。因此閥門(mén)在全開(kāi)狀態(tài)下進(jìn)行裝卸時(shí)不能自然關(guān)閉，以保證LNG槽車(chē)的正常裝卸料。

　　(4) 耐振動(dòng)

　　LNG 槽車(chē)在公路上運輸，由于公路路線(xiàn)長(cháng)，路況復雜，LNG槽車(chē)在行駛過(guò)程中必然會(huì )受到振動(dòng)，因此要求緊急切斷閥必須具有耐振動(dòng)功能。閥門(mén)應按GB/T 22653-2008 的規定通過(guò)振動(dòng)型式試驗。

5、結語(yǔ)

　　緊急切斷閥是LNG 槽車(chē)裝卸料過(guò)程中的重要安全附件。在非裝卸料時(shí)，閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。在裝卸料時(shí)，閥門(mén)開(kāi)啟。裝卸料過(guò)程中，非事故狀態(tài)下，閥門(mén)不能自然關(guān)閉。當環(huán)境溫度達到易熔合金設定切斷溫度范圍內時(shí)，緊急切斷閥應迅速關(guān)閉，切斷介質(zhì)，確保LNG 槽車(chē)在裝卸料過(guò)程中的安全。由于易熔合金的設定切斷溫度與閥門(mén)性能相關(guān)，建議國內相關(guān)企業(yè)及有關(guān)技術(shù)監督部門(mén)應研究是否參照國外相關(guān)標準進(jìn)行修訂。

產(chǎn)品訂購須知:

1.用戶(hù)已確定閥門(mén)類(lèi)型和型號（尤其是非標準型號）時(shí)，用戶(hù)應正確說(shuō)明其型號的含義和要求。

2.用戶(hù)應根據樣本所列產(chǎn)品型號進(jìn)行訂貨，如對產(chǎn)品項目有特別要求，請在訂單中說(shuō)明：

1）結構長(cháng)度2）法蘭標準3）閥門(mén)的結構形式：如通道全通徑或縮徑、體蓋連接形式4）閥門(mén)內件及對材料的其他要求5）壓力試驗、檢驗標準、標識及其他要求

3、當閥門(mén)使用的場(chǎng)合非常重要或環(huán)境比較復雜時(shí),請您盡量提供設計圖紙和詳細參數，由我們的專(zhuān)家為您審核把關(guān)

4.本公司可以根據用戶(hù)的特定要求配置電動(dòng)裝置,氣動(dòng)驅動(dòng)裝置。

5.本公司生產(chǎn)的各類(lèi)閥門(mén)可以滿(mǎn)足訂單規定的各項要求，產(chǎn)品出廠(chǎng)前均逐一按要求的相關(guān)標準進(jìn)行嚴格的檢驗和試驗。

6.滄海閥門(mén)所有產(chǎn)品質(zhì)保時(shí)間為：客戶(hù)正式安裝使用12個(gè)月之內或產(chǎn)品出廠(chǎng)18個(gè)月之內。

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