2.1 概述

LNG超低温蝶阀根据使用工况的要求，有法兰、凸耳、对夹及对焊等连接方式。但由于LNG的着火性和爆炸性，其系统设备配套的LNG低温阀门的安全性、可靠性比普通低温阀门的要求更高，并且要求具有耐火设计，因此，LNG超低温蝶阀主管线多采用对焊结构设计。对焊结构的LNG超低温蝶阀主要包括带检修孔的阀体、检修阀盖、蝶板、阀杆和填料压套加长部分等零部件组成，如图2-1所示。

图2-1 LNG超低温蝶阀结构简图

2.1.1 背景

阀门在国民经济各个部门中有着广泛的应用。在日常自来水、天然气的管道输送系统中，大量使用阀门。目前，国内外天然气资源与用户分布极不均衡，世界上已探明的天然气储量大多位于俄罗斯境内的西伯利亚西部与波斯湾，而中国的天然气资源多分布在中西部地区。随着市场需求的日益增长，天然气用户市场严重缺乏，国家采取“西气东输政策”。为了更合理利用天然气资源，必然要考虑管道运输问题，而蝶阀具有结构简单、高度低、自重轻、启闭迅速。能做成特大通径（如6m）等优点，需要时还可用于调节流量，对天然气流量合理控制极其有利。

2.1.2 低温阀门

低温技术是19世纪末在液态空气工业上发展起来的，随着科学的进步，目前得到了广泛的应用。低温阀门是低温工业过程中的关键设备，其特点是很容易产生低温脆性破坏。低温脆断是在没有预兆的情况下突然发生的，危害性很大，因此在选材、试验方法和制造等方面均要采取措施，防止低温脆断事故的发生。

适用于介质温度-40～-196℃的阀门称之为低温阀门。低温阀门包括低温球阀、低温闸阀、低温截止阀、低温安全阀、低温止回阀、低温蝶阀、低温针阀、低温节流阀、低温减压阀等，主要用于乙烯、液化天然气装置，天然气LPG、LNG储罐。

2.1.3 LNG蝶阀发展趋势

我国近年来也越发注重对LNG的引进，在沿海布置了大量的LNG接收站，而LNG从生产到消费的整个流程中，需要用到大量的阀门，该类阀门属于超低温阀门之一。作为近年来发展最为迅速的蝶阀来说，在LNG的运用中也越发重要起来。而国内对LNG用超低温蝶阀仍然是一空白。为此，研制开发LNG用超低温蝶阀势在必行。

超低温蝶阀要求双向密封。LNG 蝶阀大多采用对焊端面。对焊蝶阀连接强度高（其承受的载荷至少是法兰连接阀门的2倍），连接更为可靠（减少了潜在的法兰泄漏），维修方便（特别是大口径蝶阀的阀座、蝶板和阀杆等可以在线更换），且维修工作量小、时间短。超低温蝶阀须在阀体上标识流向。基于低温介质对密封性能的影响，蝶阀的密封宜采用双偏心或三偏心结构，以减轻或消除蝶阀启闭过程中密封面的过度挤压或刮擦等现象，降低磨损，提高使用寿命。KSB 阀门阀座密封采用Lip Seal结构，有很好的密封效果。阀杆密封选用低逸散组合填料，可使填料密封满足TA-Luft标准。

2.1.4 设计依据的标准及主要设计参数

2.1.4.1 设计依据的标准

LNG 装置上使用的超低温阀门主要设计标准有JB /T 7749、GB /T 24925、BS 6364、MSS SP-134、MESC SPE77 /200、GB150和GB151等。

2.1.4.2 主要设计参数

主要设计参数如表2-1所示。

表2-1 主要设计参数