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上装式低温球阀DN150-1500LB B2639-R2 项目情况简介

来源: 蓝钿(北京)流体控制设备有限公司 发布时间: 2018年11月30日
一、上装式低温球阀研发背景
1、        国内政策背景概述
上装式低温球阀生产项目是蓝钿(北京)流体控制设备有限公司公司定位国内LNG市场对高端低温阀门需求旺盛的基础上,致力于通过公司自身综合实力生产技术含量高的高附加值大口径低温阀门产品,项目的实施获得行业内各界人士的认可和推行将有利于完善阀门行业的产品结构,提高低温阀门的技术水平,增强低温阀门产品的国际竞争力,进而有利于推动我国实现由阀门制造大国向阀门制造强国的转变。
总体来看,蓝钿(北京)流体控制设备有限公司推动实施的上装式低温球阀项目所处政策环境利好,符合国内LNG市场发展需求。蓝钿(北京)流体控制设备有限公司通过引进国外先进设计、生产、制造技术,在项目获得国产化后降低LNG行业的运营成本,可以实现国内LNG行业社会经济效益的最大化。
为此,蓝钿(北京)流体控制设备有限公司与中石化国产化办公司合作,根据«中国石化LNG项目CL1500低温不锈钢铸钢球阀国产化样机 技术条件»及有关适用标准研发DN150-1500LB上装式低温球阀,寄希打破国外技术垄断,为民族阀门产业发展上升到新的高度贡献力量。
液化天然气(LNG)领域。大型天然气液化(LNG)是“十二五”期间国家将要重点突破和发展的对象,无论在接收站还是管道上,需要配套超低温阀门。随着中国LNG行业的发展,近几年国内的天然气需求量以每年20%的速度增长,到2015年国内需求将到达2400亿立方,2020年将达3500亿~4000亿立方;未来5~10年将是我国继西气东输一线、二线、川气出川之后大发展的时期,高性能低温高压球阀的市场需求量巨大。同时,在LNG产业的终端,民用LNG撬装站的需求量更大,目前市场上已经出现了供不应求的现象。
但是,低温阀---特别是超低温阀门的生产厂家不多,高压力大口径基本都需进口。随着世界天然气产业的迅猛发展,LNG已成为国际天然气贸易的重要部分,到2020年将达到天然气贸易量的40%,占天然气消费量的15%。天然气的运输、存储、液化等装置都需要配备低温阀门,尤其是低温球阀应用较广,附加值高,行业发展前景广阔。低温阀门市场的需求将继续保持快速增长,总体来看低温阀门产品市场前景广阔。
二、产品基本信息
1.产品信息
名称:      上装式低温球阀
  型号:      DN150-1500LB
  图号:      B2639-R2
  执行器型号:FPX4C4S560HM(基于最大操作压力9.95MPa选型)
2. 技术要求
1.阀门设计根据ASME B16.34
2.阀门的结构长度按ASME B16.10
3.阀门的法兰连接尺寸按ASME B16.05
4.压力-温度额定值按ASME B16.34
5.检验与试验标准按BS 6364/API 598
 
 
本项目上装式低温球阀设计压力为1500LB。参照中石化技术条件中设计压力为16Mpa,操作压力为5.92∽9.95Mpa。同时翻阅相关标准发现中石化的技术条件考虑全面,建议设计院都可采用此标准。继而确定蓝钿超低温密封试验压力为10Mpa。  
根据«中国石化LNG项目CL1500低温不锈钢铸钢球阀国产化样机 技术条件»:
7.4.1球阀低温试验应在常温试验合格后进行,卖方根据BS 6364标准以同尺寸/类型/炉号和材料的球阀组成一批做低温性能试验及ISO 15848-2标准CLASS B的阀门外漏试验。泄漏率应达到SHELL 77/200标准的要求。
   由上述测试报告中蓝钿测试记录,可见本次上装式超低温球阀在超低温高压密封试验下泄漏率为1.5ml/s,满足BS 6364(15ml/s)、SHELL 77/200(4.95ml/s)的要求,试验结果合格。
三、   项目成果
设计、装配和试验过程中影响超低温阀质量的因素有很多,比如设计尺寸、阀体材质、加工精度、装配质量及密封材质等等。
   本项目上装式超低温球阀结构为中腔自泄压阀座,双向密封双阀座,防火防静电设计。上装式球阀的特点是阀门连接管道可以直接拆卸阀门零部件进行维修保养,是目前国际上被公认为最有技术含量的球阀,安全性能高,操作快速简便。
由于本样机试验在常温和超低温下进行,我们技术上重视热胀冷缩和金属冷脆等所产生的影响。为此我们不仅制定了具有特色的蓝钿超低温阀门设计公差和低温深冷处理标准,同时对比国内外超低温阀推荐的常规密封材料。蓝钿通过大量的测试试验,找到了不同于PTFE和PCTFE等常规的新型材料。该材料完全适合常温、超低温和超高压工况,经过同国外供应商达成的协议决定命名为BT-09号材料。本样机就是使用的BT-09号新型密封材料。未来蓝钿准备申请新材料实用国家专利,在此不一一叙述。
   上装式低温球阀的阀座密封结构是双向气泡级密封。除了BT-09号新材料之外,唇式密封圈也是非常关键的密封件。因为唇式密封圈极其娇贵,每次装配都可能会造成不可修复的伤痕甚至报废。因而蓝钿特制了独特的试验工装,该工装可以在装配之前验证密封件的密封性能,避免因多次装配引起的损坏。蓝钿应用有限元应力分析设计阀体、阀球、阀座和阀杆等关键零部件,包括安装在阀座后面螺旋弹簧的选型设计。
为了实现上装式超低温球阀在常温→超低温→再常温→再超低温循环工况下能满足密封性能,阀球的表面光洁度和形位公差都有极高的要求。按现有我国工业机加工水平而言,顶级的设备所加工的阀球的椭圆度的误差超过0.02mm、光洁度只能达到Ra0.8,这样的阀球不能满足超低温密封泄漏标准。我们蓝钿设计出特殊的工艺装备,配制一定比例的研磨膏,由工作经验丰富的技师合理研磨,阀球的椭圆度达到0.01mm、光洁度达到Ra0.4,从而保证本样机在常温、超低温、再常温情况下的密封性能。
经过常温→超低温→常温的循环,反复试验被指定为完成一次试验。期间在不同载负情况下经过上百次开关操作(详细见测试报告),密封指标为:常温时零泄漏;超低温时:A比较BS 6364泄漏标准为十分之一;B比较SHELL 77/200为三分之一;蓝钿样机完成三次反复试验,性能达到标准,试验周期为3个月。
电话:021-6380-2199
传真:021-6380-2219
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