一、法蘭式低溫球閥的概述

法蘭式低溫球閥是一種采用法蘭連接方式的低溫球閥，在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

• 應(yīng)用領(lǐng)域：主要用于乙烯、液化天然氣裝置、天然氣LPGLNG儲罐、接受基地及衛(wèi)星站、空分設(shè)備、石油化工尾氣分離設(shè)備、液氧、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上，還廣泛應(yīng)用于化工、石油、造紙、電力、液化氣、食品、給排水、市政、機(jī)械設(shè)備配套、電子工業(yè)、城建等領(lǐng)域1。
• 定義依據(jù)：按照GB/T21465 - 2008《閥門術(shù)語》中的定義，啟閉件（球體）由閥桿帶動，并繞閥桿的軸線作旋轉(zhuǎn)運動的閥門屬于球閥，法蘭式低溫球閥是在低溫環(huán)境下使用且連接方式為法蘭連接的球閥類型

• 對于溫度高于 - 50℃，一般不采用長頸結(jié)構(gòu)；對于溫度低于 - 50℃的球閥，頸部長度T一般為250mm。其長頸結(jié)構(gòu)的閥蓋有特殊作用，它采用長勁結(jié)構(gòu)可保護(hù)填料函的功能，使填料函處于離低溫較遠(yuǎn)的位置，保證填料的密封效果，同時還可以纏繞保冷材料，防止冷能損失，長頸的頸長可根據(jù)使用溫度和保冷材料的厚度來選擇不同的長度13。
• 當(dāng)填料密封效果降低時，可以從填料函中間加入潤滑脂形成油封層，降低填料函的壓差，提高密封性能1。
• 本閥門為全通徑浮動球閥時，結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀、流阻系數(shù)小
  1. 開關(guān)操作：低溫球閥通過旋轉(zhuǎn)球體來實現(xiàn)開關(guān)操作。當(dāng)球體旋轉(zhuǎn)90度時，閥門從開啟狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，反之亦然。這種設(shè)計使得操作簡單且所需的操作力矩較小2。
  2. 密封機(jī)制：球閥的密封是通過球體與閥座之間的緊密接觸來實現(xiàn)的。在低溫條件下，通常采用氟塑料或陶瓷填充材料制成的墊片，以確保在低溫下的可靠密封24。
  3. 長頸結(jié)構(gòu)：為了防止低溫工況下閥桿填料密封的失效，低溫球閥采用長頸結(jié)構(gòu)設(shè)計。這種設(shè)計將填料函置于遠(yuǎn)離低溫的位置，以保證填料的密封效果，并可以纏繞保冷材料，防止冷能損失1。
  4. 防異常升壓結(jié)構(gòu)：由于低溫閥門介質(zhì)氣化后，其體積急劇膨脹，壓力會異常升高。因此，低溫球閥具有防止異常升壓的結(jié)構(gòu)，如在閥門中腔壓力升高時，閥門中腔和連通，或在閥門端安置泄壓閥，保證閥門的安全使用
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  1. 承壓件材料：承壓件的材料需能承受介質(zhì)溫度變化引起的膨脹和收縮，密封部位的結(jié)構(gòu)在溫度變化時不會產(chǎn)生永久變形。對于低于-100℃的工況，閥門零件在精加工前需進(jìn)行深冷處理1。
  2. 閥桿材料處理：使用溫度低于-100℃時，閥桿材料經(jīng)過鍍鉻或氮化處理，提高閥桿表面硬度，提高填料密封的可靠性1。
  3. 防冷能損失：閥蓋采用長頸結(jié)構(gòu)，可以纏繞保冷材料，防止冷能損失。長頸的頸長可根據(jù)使用溫度和保冷材料的厚度來選擇不同的長度1。
  4. 密封性能：低溫球閥的密封性能通過在閥芯上開設(shè)減壓孔和使用具有穩(wěn)定密封性的陶瓷填充材料的墊片來實現(xiàn)。此外，球體與四氟閥座為緊密封結(jié)合