[实用新型]超低温固定球阀软密封阀座

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超低温固定球阀软密封阀座。

背景技术

由于天然气具有储量丰富及清洁环保的特点，受到了越来越多的重视。同时，由于天然气资源在全球范围内分布的不均匀性，也在一定程度上给天然气的开发利用造成了一定的困扰。天然气在-162℃时液化，体积会缩小为气态时的1/600，利用天然气的这个特点，通过开采、液化、运输、再汽化的工艺过程，使天然气的全球性贸易得到了飞速发展。

随着天然气液化、运输、储存、汽化等工艺配套设备的建设，再加上空分、液化乙烯、液化石油气等领域的需求，给低温、超低温阀门的发展带来了契机。

长距离天然气输送方式有：管道输送（PNG）和液化输送（LNG）。据统计，2010年全球天然气消耗3万亿立方米，占一次能源的24％。2010年中国天然气消耗1070亿立方米，占一次能源的4％。2010年进口1221万吨，2015年预计进口为3000万吨。目前中国沿海地区投产、在建和规划建设的LNG接收站24个，其中投产7个，在建6个。

在超低温介质工况下（-196℃～-110℃），超低温固定球阀软密封阀座结构设计面临各零件容易变形，各零件收缩不一致的问题，还面临密封圈防吹出的问题，以及阀门中腔介质泄压的问题，这就需要从结构设计和材料选取上寻找解决方案，以实现固定球阀在超低温环境下良好的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超低温固定球阀软密封阀座。

本实用新型提供超低温固定球阀软密封阀座包括：阀座体、阀座密封圈、蝶形弹簧和弹簧蓄能密封圈，阀座密封圈设置在阀座体上，蝶形弹簧和弹簧蓄能密封圈分别设置在阀门侧体和阀座体之间的不同位置，弹簧蓄能密封圈由夹套和位于该夹套内的弹簧制成。

优选地，阀座密封圈采取过盈配合方式配于阀座体的沟槽内，阀座体的沟槽内具有阻止阀座密封圈被吹出的倒勾。

优选地，阀座体与球体表面呈45°斜面设计。

阀座密封圈的材料优选为PCTFE。

弹簧蓄能密封圈的夹套材料优选为RPTFE，弹簧蓄能密封圈的弹簧材料优选为Elgiloy。

附图说明

图1为本实用新型的一种超低温固定球阀软密封阀座；

图2为阀座密封圈防吹出的倒勾结构的局部放大图。

图中：1-阀座体，2-阀座密封圈，3-蝶形弹簧，4-弹簧蓄能密封圈，5-侧体，6-球体，7-倒勾。

具体实施方式

本实用新型的提出主要考虑了以下设计要点：

1）超低温环境下，零件容易变形，极端环境对密封要求苛刻，必须严格控制零件精度；

2）超低温环境下，各零件的收缩不一致，控制间隙，控制零件的加工精度；

3）超低温环境下，阀座密封圈材料的选取以及密封圈防吹出结构设计；

4）超低温环境下，阀座背面与侧体密封材料的选取；

5）超低温环境下，提供阀座密封圈预紧力弹簧的选取；

6）超低温环境下，阀门中腔介质泄压的问题。

针对以上设计要点，研究出了能够满足在超低温介质工况下使用的超低温固定球阀软密封阀座。一种具体的实施方式如图1和图2所示：

包括：阀座体1、阀座密封圈2、蝶形弹簧3和弹簧蓄能密封圈4，阀座密封圈2设置在阀座体1上，蝶形弹簧3和弹簧蓄能密封圈4分别设置在阀门的侧体5和阀座体1之间的不同位置，弹簧蓄能密封圈4由夹套和位于该夹套内的弹簧制成。阀座密封圈2采取过盈配合方式配于阀座体1的沟槽内，阀座体1的沟槽内具有阻止阀座密封圈2被吹出的倒勾7。阀座体1与球体表面6呈45°斜面设计。

各零件进一步说明如下：

①阀座体1的材料选用奥氏体不锈钢，在-196℃低温介质工况下，奥氏体不锈钢要进行低温深冷处理，原因：一是如果钢的马氏体转变开始点高于阀门的使用温度，则在使用温度下钢中部分奥氏体就会转变成马氏体，将引起体积变化，导致密封面变形；二是当阀门温度降至使用温度时，由于冷缩和温差作用，将引起零件不规则的变形。所以采用深冷处理把这两种变形予以消除，零件低温深冷处理一般重复两次。

②阀座密封圈2的材料选用PCTFE（聚三氟氯乙烯），PCTFE材料作为阀座密封圈使用温度范围为-196℃～150℃，PCTFE材料具有优异的低温性能，液态气体及液氧，低气体渗透性及不吸水性能，高拉伸强度及低冷流特性。是非常好的密封材料，完全能够满足-196℃低温介质工况。