開(kāi)發液化天然氣閥門(mén)前景可觀
時(shí)間：2016-05-15
我國已有四川、陝甘甯、新疆等三大(dà)油氣區(qū)；另外(wài)南海西部、東海等海域也(yě)有良好(hǎo)的油氣顯示；加上(shàng)俄羅斯天然氣的引進，長江、珠江三角洲等地區(qū)液化天然氣的進口；正在施工(gōng)和(hé)籌劃中的"西氣東輸"（計(jì)劃2004年建成供新疆、甘肅、甯夏、陝西、山西、河(hé)南、安徽、江蘇、上(shàng)海等九個省市。）、"俄氣南供"（計(jì)劃2007年建成供東北三省及環渤海地區(qū)的北京、天津、河(hé)北、山東等七省 市。）等，我國天然氣的發展前景喜人。
天然氣是一種非常有發展前景的清潔優質能(néng)源。随着天然氣開(kāi)采量的不斷豐富和(hé)用(yòng)量的不斷擴大(dà)，天然氣的集、輸将占重要的地位。
爲了(le)更加方便的集、輸天然氣，人們用(yòng)降溫和(hé)壓縮的方法将氣态天然氣轉化爲液态天然氣，即液化天然氣。液化天然氣（LNG）作(zuò)爲無公害能(néng)源，被當作(zuò)燃料廣泛應用(yòng)在火力發電站(zhàn)和(hé)城(chéng)市煤氣等建設上(shàng)。目前，液化天然氣除了(le)采用(yòng)車載液化天然氣和(hé)車載壓縮天然氣兩種比較靈活的輸送方式外(wài)，更多的将是采用(yòng)輸送管路，把從(cóng)液化天然氣基地輸送來(lái)的液化天然氣，通過接受管道(dào)儲藏在液化天然氣罐（有地上(shàng)式和(hé)地下(xià)式兩種）中，然後通過泵升壓到(dào)規定壓力，送入汽化器，在汽化器中液化天然氣被強制汽化，再由送氣設備送入用(yòng)戶（發電站(zhàn)、工(gōng)廠(chǎng)及家庭）。 作(zuò)爲燃料，液化天然氣在火電站(zhàn)、城(chéng)鎮燃氣建設中所占比例加重，随之液化天然氣閥門(mén)的需求量也(yě)加大(dà)。作(zuò)爲閥門(mén)生産企業，抓住時(shí)機，審時(shí)度勢，研制、開(kāi)發液化天然氣閥門(mén)，其前景大(dà)有可爲。
由于液化天然氣是可燃的（在大(dà)氣壓下(xià)爲-162℃的低(dī)溫），其供給源基地的規模很(hěn)大(dà)，加之各種機器和(hé)設備是大(dà)型的，管路也(yě)是大(dà)口徑的。故，閥門(mén)從(cóng)接收管路等大(dà)口徑閥到(dào)送出管路等小(xiǎo)口徑閥，其口徑、壓力等種類均是多種多樣的。企業研制、開(kāi)發液化天然氣閥門(mén)，應遵循三條原則：一是了(le)解液化天然氣的特征；二是了(le)解液化天然氣用(yòng)閥門(mén)的特征及材料要求；三是了(le)解液化天然氣閥門(mén)的發展方向(決策開(kāi)發、研制的具體産品)。
1．液化天然氣的特征：
① 液化天然氣在常溫、常壓下(xià)是無色無味的氣體，如果液化的話(huà)，成爲在大(dà)氣壓下(xià)有-162℃沸點的無色透明(míng)液體；
② 液化天然氣的主要成分是甲烷，其臨界溫度和(hé)臨界壓力分别爲-82.1℃及45.5kg/cm2，壓力随着溫度的上(shàng)升而增高(gāo)；
③ 液化天然氣氣化，約是原來(lái)的600倍；
④ 液化天然氣由于分子量小(xiǎo)、粘度低(dī)，因而浸透性強，容易洩漏；
⑤ 液化天然氣産生的水(shuǐ)分會(huì)凍結并形成激淩狀的硬塊。
2．液化天然氣用(yòng)閥門(mén)的特征及材料要求:
1） 由于液化天然氣在大(dà)氣壓下(xià)爲-162℃的低(dī)溫，故，所用(yòng)閥門(mén)的共同特征是"低(dī)溫"。其次:
①由于液化天然氣閥門(mén)的閥體長期承受介質溫度反複變化産生的溫變應力和(hé)連接管道(dào)引起的附加應力的總載荷，其強度要求要高(gāo)；
②液化天然氣閘閥、截止閥、球閥、蝶閥的閥蓋要求根據不同的使用(yòng)溫度設計(jì)成便于保冷的長頸閥蓋結構，以保證填料函底部的溫度保持在0℃以上(shàng)；（注：長頸閥蓋的長頸部分應有足夠的厚度；閘閥、截止閥等低(dī)溫閥門(mén)要求設置上(shàng)密封；閥體和(hé)閥蓋接頭要求采用(yòng)螺栓、焊接或管接頭，不允許采用(yòng)螺紋連接。）
③對(duì)進出兩端均能(néng)密封的液化天然氣閥門(mén)，要求設置防止中腔異常升壓的降壓孔、降壓通道(dào)（或采取其它洩壓方式），降壓孔要求設置在進口端；
④液化天然氣閥門(mén)的密封副要求設計(jì)成金(jīn)屬對(duì)金(jīn)屬或金(jīn)屬對(duì)軟密封面。如采用(yòng)軟密封面則要求由金(jīn)屬閥座支承，以避免軟密封閥座産生冷流變形；
⑤液化天然氣閥門(mén)，在閥瓣（截止閥的閥瓣要求設計(jì)成錐面或球面密封結構）和(hé)閥體的密封面上(shàng)堆焊硬質合金(jīn)要求符合JB/T6438标準的規定。使用(yòng)溫度低(dī)于-100℃時(shí)，堆焊後要求 進行深冷處理(lǐ)（即在研磨前浸在-196℃的液氮中保冷2~6小(xiǎo)時(shí)後取出自(zì)然處理(lǐ)，然後研磨裝配）；
⑥液化天然氣閥門(mén)的填料函，要求采用(yòng)帶有中間金(jīn)屬隔離環的二重填料結構；
⑦液化天然氣閥門(mén)的填料，其工(gōng)作(zuò)條件複雜(zá)，一旦失去彈性，介質洩漏，閥杆被凍結，就會(huì)導緻卡死現(xiàn)象。故要求采用(yòng)組合填料；
⑧液化天然氣閥門(mén)要求設計(jì)成防靜電結構，以保證閥門(mén)各部件間能(néng)導電。
2）液化天然氣閥門(mén)用(yòng)材料按工(gōng)作(zuò)溫度及材料性能(néng)，要求符合：
①在工(gōng)作(zuò)溫度下(xià)，不産生低(dī)溫脆性破壞；
②在工(gōng)作(zuò)溫度下(xià)，其組織結構穩定；（用(yòng)于-100℃以下(xià)的液化天然氣閥門(mén)，其閥體、閥蓋、閥瓣、閥座、閥杆等零件在精加工(gōng)前要求進行深冷處理(lǐ)。）
③采用(yòng)焊接結構時(shí)，焊接性能(néng)及低(dī)溫下(xià)焊縫的可靠性；
④在低(dī)溫工(gōng)況下(xià)頻繁操作(zuò)，其内件材料無卡阻、咬合及擦傷等現(xiàn)象。
3．了(le)解液化天然氣閥門(mén)的發展方向（決策開(kāi)發、研制的具體産品）。
從(cóng)經濟和(hé)實際應用(yòng)方面來(lái)看(kàn)，液化天然氣閥門(mén)：
1）以全開(kāi)全閉爲主的，主要采用(yòng)閘閥、蝶閥和(hé)球閥。由于閘閥的閘闆是撓性的，而且有壓力排放(fàng)孔，故從(cóng)閥門(mén)的出口側，随着壓力的增高(gāo)，洩漏量增大(dà)（這(zhè)也(yě)是液化天然氣閘閥的宿命），但(dàn)其液化天然氣高(gāo)壓系統（300磅級）通常還是使用(yòng)閘閥。蝶閥，由于使用(yòng)量不斷增加，用(yòng)戶很(hěn)熟悉，消除了(le)初期使用(yòng)的不安全感。但(dàn)蝶閥隻能(néng)用(yòng)于低(dī)壓系統（150磅級）的管路上(shàng)。球閥，由于操作(zuò)時(shí)間短，介質阻力小(xiǎo)，通常使用(yòng)在能(néng)有效發揮其優點的常溫系統管路上(shàng)。
2）以調節流量爲主的，主要是蝶閥、截止閥和(hé)針閥。一般說來(lái)，在液化天然氣大(dà)口徑、低(dī)壓管路上(shàng)，通常使用(yòng)蝶閥。截止閥，易操作(zuò)，适用(yòng)于小(xiǎo)口徑的管路上(shàng)，但(dàn)閥前、後的壓差大(dà)。針閥，在需要做微小(xiǎo)流量調節的情況下(xià)使用(yòng)。
3）以防止逆流爲主的，主要是止回閥。通常公稱通徑＜DN40mm，使用(yòng)升降式止回閥；公稱通徑＞DN50mm，使用(yòng)旋啓式止回閥；在更大(dà)口徑的管路上(shàng)，使用(yòng)特殊的扇門(mén)分開(kāi)式止回閥。 液化天然氣閥門(mén)，在許多情況下(xià)都允許采用(yòng)在介質工(gōng)作(zuò)溫度下(xià)不失強度的一般結構，但(dàn)必須要求采用(yòng)那些(xiē)在介質工(gōng)作(zuò)溫度下(xià)具備必要強度特性的材料來(lái)制造。
随着天然氣開(kāi)采、集、輸、供給源基地的擴大(dà)，液化天然氣閥門(mén)的需求量将越來(lái)越大(dà)。在衆多液化天然氣閥門(mén)品種中，其球閥（操作(zuò)時(shí)間短，介質阻力小(xiǎo)）和(hé)截止閥（适用(yòng)于流量的一般調整，切斷性能(néng)好(hǎo)）又是性能(néng)較佳、使用(yòng)最多的。針對(duì)這(zhè)一特點，開(kāi)發液化天然氣球閥和(hé)截止閥其前景最樂觀。（建議(yì)：開(kāi)發、研制公稱壓力PN1.6~6.4Mpa，公稱通徑DN25mm~400mm的 液化天然氣球閥和(hé)截止閥。）
