超低溫球閥結構設計解析

上裝式超低溫球閥的泄漏主要為外泄漏和內泄漏，在結構設計上，由于上裝式超低溫球閥端部多采用的是對焊設計，所以閥門外漏的泄漏點只剩下中部法蘭及閥桿填料的密封處，此外，閥門作為LNG管線最重要的組成部分，其閥座的泄漏不容小覷，而閥座區域又存在多處泄漏點。以下將針對中部法蘭區域、閥桿填料區域的泄漏點進行分析，闡述設計要點。

1、中部法蘭區域的密封設計：

中部法蘭區域的密封設計主要考慮低溫環境材料的尺寸變化(奧氏體不銹鋼低溫狀態下馬氏體形態的轉變和材料本身熱脹冷縮共同作用的結果)。中部法蘭由于承受的是低溫介質下的靜態密封，對于壓力和口徑不大的上裝式超低溫球閥可直接采用316+柔性石墨的纏繞墊片密封，除此之也可考慮使用V形彈簧Lip Seal密封圈。V形彈簧Lip Seal密封圈是一個帶有聚四氟乙烯夾套的壓力輔助密封裝置，其中特別裝備了一個耐低溫耐腐蝕的金屬蓄能彈簧，當Lip Seal密封圈裝在密封溝槽內時，彈簧受壓，促使夾套唇邊貼緊密封溝槽，由此形成密封。彈簧給密封夾套提供彈力，并彌補材料磨損及配合零件的偏移或偏心，系統壓力也會輔助密封夾套蓄能。通過彈簧彈力和系統壓力，無論在高壓或低壓情況下，都可以實現有效密封。V形彈簧Lip Seal密封圈適用于負載場合的動、靜態應用。

2、閥桿填料區域的密封設計：

閥桿填料區域的密封設計主要考慮液化天然氣瞬時的汽化現象，可采用V形彈簧Lip Seal密封圈、石墨填料、O型圈隔環的組合密封，石墨需要滿足API 622或ISO 15848微泄漏的要求，保證試驗介質為氦氣時的有效密封、閥桿填料區域的密封設計。