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(yàn)等工藝環(huán)節(jié)的控制 要求，可指導(dǎo)國(guó)內(nèi)超低溫閥門制造過程控制。關(guān)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(yàn)中圖分類號(hào)：th 134文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a1、概述根據(jù)國(guó)家能源戰(zhàn)略布署，海上液化天然氣進(jìn)口量正在不 斷增加。國(guó)際天然氣聯(lián)盟（international gas union）發(fā) 布的消息顯示，2012年我國(guó)天然氣進(jìn)口量達(dá)到了 1480萬噸, 專家預(yù)測(cè)2015年我國(guó)液化天然氣有可能達(dá)到4000萬噸的規(guī) 模。隨著液化天然氣貿(mào)易的發(fā)展，我國(guó)陸上液化天然氣工廠 和

2、接收站的建設(shè)也在緊鑼密鼓的開展，這些項(xiàng)目建設(shè)中所需 要的超低溫閥門也正在逐步打破國(guó)外壟斷，實(shí)現(xiàn)自主化研發(fā) 和制造，在這一過程中，對(duì)超低溫閥門的制造工藝進(jìn)行嚴(yán)格 控制，是保證液化氣系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)性地總結(jié)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(chǎn)的基礎(chǔ)，是提升國(guó) 內(nèi)lng行業(yè)閥門制造水平的必然要求。2、與制造工藝相關(guān)的主要特點(diǎn)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(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，僅就其與制造工藝相關(guān)的主要特點(diǎn)總結(jié)如下：工作溫度為-163°c超低溫，工作介質(zhì)為液化天然氣；全 部為奧氏體不銹鋼材質(zhì)，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(jìn)行低溫試驗(yàn)；需要進(jìn)行微泄漏試驗(yàn)；3、材料檢驗(yàn)控制 材料化學(xué)分析中，嚴(yán)格檢驗(yàn)奧氏體不銹鋼中s、p含量,因?yàn)檫@些雜質(zhì)會(huì)降低材料的強(qiáng)度及低溫沖擊韌性。除常規(guī)材料性能外，進(jìn)行低溫沖擊性能測(cè)試，保證材料低溫性能。制造過程嚴(yán)格進(jìn)行追溯性管理，制造完成后，進(jìn)行材料pmi光譜分析，確保主體材質(zhì)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(zhuǎn)變成馬氏體，變形應(yīng)力得到充分釋放，使內(nèi)應(yīng)力重新分布，達(dá) 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(jì)算降溫時(shí)間，在溫度穩(wěn)定后保溫2-4小時(shí)，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(zhuǎn)化充分。零件嚴(yán)格進(jìn)行精加工前的深冷處理，精加工工序應(yīng)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(yīng)再進(jìn)行焊接、熱處理工序， 因?yàn)檫@些工序會(huì)產(chǎn)生新的應(yīng)力集中。閥體、閥蓋、閥瓣、閥 桿等材料經(jīng)深冷處理后，應(yīng)達(dá)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(yàn)區(qū)為了保證液化天然氣（lng）用超低溫閥門的產(chǎn)品質(zhì)量, 制造廠應(yīng)建設(shè)清潔的裝配試驗(yàn)區(qū)，裝配試驗(yàn)區(qū)按以圖1的工 序流程進(jìn)行資源配置。圖1超低溫閥門裝配試驗(yàn)流程圖5. 1工作區(qū)要求5

5、. 1. 1場(chǎng)地場(chǎng)地設(shè)置為封閉的隔離區(qū)域。5. 1.2工作服工作人員應(yīng)穿干凈的工作服和無塵鞋，接觸已脫脂的 零、部件應(yīng)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(chǎn)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(jìn)行，配置超聲清洗設(shè)備。 刷洗奧氏體不銹鋼用的刷子應(yīng)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(gè)流程。5. 2. 3脫脂檢驗(yàn)：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(nèi)用波長(zhǎng)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(yàn)：用藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)方法進(jìn)行鐵污染檢驗(yàn)，確認(rèn)鐵污染已經(jīng)清洗 去除，達(dá)到要求。5. 2.5合格零件的存放合格的脫脂零部件應(yīng)暫時(shí)放置于塑料袋中，并放入專用 塑料周轉(zhuǎn)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(zhuǎn)箱時(shí)，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(jìn)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(zhì)，碳鋼工具應(yīng) 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(jīng)10分鐘 后觀察，在白布上應(yīng)

7、無油污、雜質(zhì)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(jìn)行緊固，其目的在于控制 達(dá)到常溫下緊固且低溫下無泄漏的標(biāo)準(zhǔn)扭矩值。5. 3. 3. 2閥門中法蘭螺栓和填料螺栓的緊固應(yīng)開展工藝 評(píng)定，評(píng)定通過在低溫下的閥體微泄漏測(cè)試，獲得常溫下應(yīng) 該達(dá)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(fù)試驗(yàn)，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(xì)的工藝評(píng)定來支撐該要求，應(yīng)通過逐臺(tái)反復(fù)至少2 次常溫到低溫的溫度循環(huán)下的閥門微泄漏測(cè)試來校準(zhǔn)扭矩。5. 3. 3. 3閥門填料螺栓的裝配，應(yīng)對(duì)填料逐圈壓緊，并 在第1次螺

8、栓緊固后開關(guān)閥門3次，再次以原力矩校準(zhǔn)螺栓, 再開關(guān)閥門3次，再次以原力矩校準(zhǔn)螺栓。實(shí)踐證明，完成 以上操作，是保證閥門在低溫下反復(fù)操作而不發(fā)生填料外泄 漏的重要手段。5. 3. 3. 4裝配時(shí)過程中嚴(yán)禁油脂。5. 4試驗(yàn)5.4. 1閥門應(yīng)按gb/t24925-2010低溫閥門技術(shù)條件、 bs 6364-1998低溫閥門jbt7749-1995低溫閥門技術(shù)條 件等標(biāo)準(zhǔn)的要求開展低溫試驗(yàn)。5.4.2閥門應(yīng)按照is015848-1部分開展-196°c微泄漏 認(rèn)證鑒定試驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行is015848-2部分出廠微泄漏 試驗(yàn)測(cè)試。5. 4.3閥門試驗(yàn)臺(tái)及微泄露試驗(yàn)設(shè)備的與試驗(yàn)介質(zhì)接 觸的管

9、路系統(tǒng)全部采用不銹鋼材質(zhì)。5.4.4試驗(yàn)時(shí)閥門兩端的泵驗(yàn)板采用不銹鋼材質(zhì)，并進(jìn) 行脫脂處理，0形圈應(yīng)清潔無油。5.4.5試驗(yàn)采用專用的試驗(yàn)用水，通過專用水箱與試驗(yàn) 設(shè)備連接?？刂扑新入x子含量不應(yīng)超過25ppm,水中不得 有防銹油成分。5. 4.6氣壓試驗(yàn)應(yīng)采用無油、干燥清潔的氮?dú)饣虬睔狻?.4.7壓力試驗(yàn)合格后應(yīng)先用吸槍吸去內(nèi)腔的水分，并 用無油、干燥清潔的壓縮空氣吹干內(nèi)外腔，然后兩端加防塵 罩封住。5.4.8低溫試驗(yàn)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(hù)5. 5. 1包裝場(chǎng)地應(yīng)清潔、干燥，無有害物質(zhì)，閥門包裝 過程中操作人員戴干凈的手套。5.5.2閥門應(yīng)用專用的塑料盲板或木質(zhì)纖維板封口。5. 5.3閥門裝箱應(yīng)嚴(yán)格與碳鋼閥門分箱包裝，閥門裝入 塑料袋中進(jìn)行防塵保護(hù)，并放置干燥