液化天然氣(LNG)用超低溫閥門制造工藝控制

1、液化天然氣（lng）用超低溫閥門制造工藝控制摘要系統(tǒng)地給了液化天然氣（lng）用超低溫 閥門在深冷加工、清洗脫脂、裝配、試驗等工藝環(huán)節(jié)的控制 要求，可指導國內超低溫閥門制造過程控制。關鍵詞液化天然氣（lng）超低溫閥門工藝深冷 加工清洗脫脂裝配試驗中圖分類號：th 134文獻標志碼：a1、概述根據(jù)國家能源戰(zhàn)略布署，海上液化天然氣進口量正在不 斷增加。國際天然氣聯(lián)盟（international gas union）發(fā) 布的消息顯示，2012年我國天然氣進口量達到了 1480萬噸, 專家預測2015年我國液化天然氣有可能達到4000萬噸的規(guī) 模。隨著液化天然氣貿易的發(fā)展，我國陸上液化天然氣工廠 和

2、接收站的建設也在緊鑼密鼓的開展，這些項目建設中所需 要的超低溫閥門也正在逐步打破國外壟斷，實現(xiàn)自主化研發(fā) 和制造，在這一過程中，對超低溫閥門的制造工藝進行嚴格 控制，是保證液化氣系統(tǒng)安全可靠運行的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)性地總結液化天然氣（lng）用超低溫閥門制造工 藝控制要求，是做好lng超低溫閥門生產的基礎，是提升國 內lng行業(yè)閥門制造水平的必然要求。2、與制造工藝相關的主要特點液化天然氣（lng）用超低溫閥門屬于特殊工況閥門， 其具有很多獨特的結構特點，僅就其與制造工藝相關的主要特點總結如下：工作溫度為-163°c超低溫，工作介質為液化天然氣；全 部為奧氏體不銹鋼材質，有防鐵污染要求；

3、加工精度要求較高；需深冷處理；需脫脂處 理；需進行低溫試驗；需要進行微泄漏試驗；3、材料檢驗控制 材料化學分析中，嚴格檢驗奧氏體不銹鋼中s、p含量,因為這些雜質會降低材料的強度及低溫沖擊韌性。除常規(guī)材料性能外，進行低溫沖擊性能測試，保證材料低溫性能。制造過程嚴格進行追溯性管理，制造完成后，進行材料pmi光譜分析，確保主體材質符合要求。4、深冷及精加工要求深冷處理，可以使材料中部分不穩(wěn)定的奧氏體充分轉變成馬氏體，變形應力得到充分釋放，使內應力重新分布，達 到平衡狀態(tài)。深冷處理采用-196°c液氮浸漬零件，根據(jù)工件 最大壁厚計算降溫時間，在溫度穩(wěn)定后保溫2-4小時，低溫 浸漬處理至少包括

4、2次常溫到低溫的溫度循環(huán)，以使得組織 轉化充分。零件嚴格進行精加工前的深冷處理，精加工工序應至少 包括密封面研磨、閥桿上與填料配合部位磨削、精密配合面 加工等。深冷處理后的零件不應再進行焊接、熱處理工序， 因為這些工序會產生新的應力集中。閥體、閥蓋、閥瓣、閥 桿等材料經深冷處理后，應達到均一的配合面加工要求，特 別是中法蘭密封部位和填料密封部位的要求，只有這樣才能 保證5. 3. 3. 2節(jié)的裝配要求。5、閥門裝配試驗區(qū)為了保證液化天然氣（lng）用超低溫閥門的產品質量, 制造廠應建設清潔的裝配試驗區(qū)，裝配試驗區(qū)按以圖1的工 序流程進行資源配置。圖1超低溫閥門裝配試驗流程圖5. 1工作區(qū)要求5

5、. 1. 1場地場地設置為封閉的隔離區(qū)域。5. 1.2工作服工作人員應穿干凈的工作服和無塵鞋，接觸已脫脂的 零、部件應戴上清潔的塑料手套或干凈的白布手套。5. 1.3清潔地面要有光滑的地板或油漆覆層，墻壁和天花板材料本身不得產生灰塵。5.2清洗和脫脂5. 2. 1清洗方法：清洗和脫脂采用超聲波方法進行，配置超聲清洗設備。 刷洗奧氏體不銹鋼用的刷子應由不銹鋼或尼龍制成。5. 2.2清洗和脫脂流程：分為一次沖洗，二次清洗，三 次脫脂三個流程。5. 2. 3脫脂檢驗：a）用清潔干燥的白色濾紙擦抹脫脂件表面，紙上無油 脂痕跡為合格。b）在暗室或遮光罩內用波長3200-3800埃的紫外光檢 查脫脂件表面

6、，無油脂螢光為合格。5. 2. 4鐵污染檢驗：用藍點試驗方法進行鐵污染檢驗，確認鐵污染已經清洗 去除，達到要求。5. 2.5合格零件的存放合格的脫脂零部件應暫時放置于塑料袋中，并放入專用 塑料周轉箱中，防止臟物和雜物沾染或侵入，較大工件無法 放入塑料周轉箱時，采用墊有干凈橡膠板的拖板存放，零件 覆蓋干凈的塑料薄膜進行防塵。5.3裝配5. 3. 1工具a）裝配工具和行車吊鉤采用不銹鋼材質，碳鋼工具應 鍍輅，。b）砂輪：打磨使用鋁基無鐵砂輪，并且專用于磨削奧 氏體不銹鋼工件。c）壓縮空氣：操作必須用無油、無水、干燥壓縮空氣。 檢查壓縮空氣的清潔度，可將氣流吹在白布上，經10分鐘 后觀察，在白布上應

7、無油污、雜質及水分。5. 3.2裝配工藝5. 3. 3. 1閥門中法蘭螺栓和填料螺栓的緊固，必須采用 扭矩控制措施，可采用扭矩扳手進行緊固，其目的在于控制 達到常溫下緊固且低溫下無泄漏的標準扭矩值。5. 3. 3. 2閥門中法蘭螺栓和填料螺栓的緊固應開展工藝 評定，評定通過在低溫下的閥體微泄漏測試，獲得常溫下應 該達到的螺栓扭矩值的最低要求。這一過程需要在常溫和低 溫下反復試驗，通過大量樣本數(shù)據(jù)獲得可靠數(shù)值。如制造廠 沒有詳細的工藝評定來支撐該要求，應通過逐臺反復至少2 次常溫到低溫的溫度循環(huán)下的閥門微泄漏測試來校準扭矩。5. 3. 3. 3閥門填料螺栓的裝配，應對填料逐圈壓緊，并 在第1次螺

8、栓緊固后開關閥門3次，再次以原力矩校準螺栓, 再開關閥門3次，再次以原力矩校準螺栓。實踐證明，完成 以上操作，是保證閥門在低溫下反復操作而不發(fā)生填料外泄 漏的重要手段。5. 3. 3. 4裝配時過程中嚴禁油脂。5. 4試驗5.4. 1閥門應按gb/t24925-2010低溫閥門技術條件、 bs 6364-1998低溫閥門jbt7749-1995低溫閥門技術條 件等標準的要求開展低溫試驗。5.4.2閥門應按照is015848-1部分開展-196°c微泄漏 認證鑒定試驗，并對產品進行is015848-2部分出廠微泄漏 試驗測試。5. 4.3閥門試驗臺及微泄露試驗設備的與試驗介質接 觸的管

9、路系統(tǒng)全部采用不銹鋼材質。5.4.4試驗時閥門兩端的泵驗板采用不銹鋼材質，并進 行脫脂處理，0形圈應清潔無油。5.4.5試驗采用專用的試驗用水，通過專用水箱與試驗 設備連接。控制水中氯離子含量不應超過25ppm,水中不得 有防銹油成分。5. 4.6氣壓試驗應采用無油、干燥清潔的氮氣或氨氣。5.4.7壓力試驗合格后應先用吸槍吸去內腔的水分，并 用無油、干燥清潔的壓縮空氣吹干內外腔，然后兩端加防塵 罩封住。5.4.8低溫試驗完成后，閥門作烘干處理，優(yōu)先的方案 是更換密封件（填料和墊片）并烘干處理。5. 5包裝和防護5. 5. 1包裝場地應清潔、干燥，無有害物質，閥門包裝 過程中操作人員戴干凈的手套。5.5.2閥門應用專用的塑料盲板或木質纖維板封口。5. 5.3閥門裝箱應嚴格與碳鋼閥門分箱包裝，閥門裝入 塑料袋中進行防塵保護，并放置干燥