介紹了液化天然氣用超低溫高壓電動(dòng)球閥撥叉自復(fù)位式閥座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),論述了密封圈材料VESPEL SP21的性能,分析了閥體中腔自泄壓方法。
1、概述
隨著液化天然氣( LNG) 技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)超低溫高壓電動(dòng)球閥( 簡(jiǎn)稱球閥———下同) 性能提出了越來越高的要求。電動(dòng)球閥主要用于低溫和超低溫管路系統(tǒng)中,接通或截?cái)喙苈分泄ぷ鹘橘|(zhì)的流動(dòng),從而能保證管路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文主要探討電動(dòng)球閥閥座和閥體中腔泄壓結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
電動(dòng)球閥采用上裝固定球結(jié)構(gòu),以降低在-196 ℃超低溫環(huán)境下由于材料熱膨脹性變化而導(dǎo)致摩擦系數(shù)升高所帶來的啟閉扭矩增大的問題。
2.1、撥叉自復(fù)位式閥座
閥座密封預(yù)緊力由安放在彈簧保持架中施壓于閥座肩部的多個(gè)圓柱螺旋壓縮彈簧提供,該力恢復(fù)并補(bǔ)償長(zhǎng)期開關(guān)閥門導(dǎo)致的密封面磨損及閥體內(nèi)部的高低溫?zé)崃ψ兓WC密封的可靠性。閥座為撥叉自復(fù)位式(圖2) ,閥門拆卸檢修時(shí)將帶凹槽的調(diào)整墊轉(zhuǎn)動(dòng)到閥座突出部位,閥座凸臺(tái)嵌入調(diào)整墊凹槽內(nèi),使閥座脫離球體,即可方便球體從閥門中法蘭處取出,避免了安裝、維修時(shí)彈簧壓縮行程過大,對(duì)彈簧預(yù)緊力產(chǎn)生影響。
2.2、密封圈
在-196℃低溫狀態(tài)下,由于非金屬材料韌性好,彈性大,密封所需比壓較小,采用了金屬對(duì)非金屬組合副,即閥座采用金屬材料,密封圈采用VESPEL SP21 材料。VESPEL SP21 熱膨脹性較小,滲透性、熔點(diǎn)和熔融粘度、摩擦系數(shù)和水-汽滲透率較低,不滲透任何氣體,為不助燃的密封聚合物。在LNG -196℃高壓輸送管路中,VESPEL SP21 不發(fā)生脆裂,不蠕變,彈性和韌性較好,與PCTFE 相比能承受更高載荷,其耐低溫性、耐磨損性、抗變形能力好,使其在高壓力低溫環(huán)境下更容易密封(表1) 。但是,VESPEL SP21 硬度較低,容易出現(xiàn)擦傷和劃痕,使閥門出現(xiàn)泄漏。另外,VESPEL SP21 價(jià)格高,其成本是PCTFE 的幾倍。