[发明专利]一种LNG超低温顶装式球阀

说明书

技术领域

本发明涉及液化天然气(LNG)领域的技术装备，特别涉及用于LNG 介质截断的超低温顶装式球阀。

背景技术

液化天然气(LNG)行业是石化领域类的重点行业，也是能源战略的 重点行业。随着工业的发展，该行业越来越被国家和社会重视，正以每年 约12％的高速增长，成为全球增长最快的能源行业之一。众所周知，LNG 沸点是-163℃，气液膨胀比大，易燃易爆，特定的工况要求，使得球阀在 工艺管线上必须采用顶装式结构。由于在LNG项目中，阀门端部通常采用 焊接连接，必须能够在线维修，且中腔超压时能够及时自动泄放，同时保 证阀门可靠的密封性能，满足管线工况要求。目前国内LNG低温球阀始终 不能同时满足这几个方面的要求，已经公开的阀门不尽人意，常见的形式 如下：

1、二片或三片侧装式阀体结构，如浮动球阀结构形式，采用在球体 上钻孔来实现自动泄压；如固定球阀结构形式，采用在上游阀座上钻孔来 实现自动泄压。此两种结构均不能够满足在线维修的需求；同时，在浮动 球上钻孔，上游密封基本失效，靠下游阀座实现密封，与管线阀门的基本 要求产生背离；在固定球阀结构中，在上游阀座上钻孔，完全依赖带螺旋 弹簧的单向阀来实现自动泄压，极不可靠。

2、顶装式阀体结构，采用一体式阀座结构形式，利用阀座上加工的 工艺槽，通过阀门两端端口，利用工装将两边阀座拉开，来实现阀球的安 装。此种结构只能在工厂实现顶装式安装，待球阀安装在管线上之后，阀 座上的工艺槽即失去作用，也就无法真正实现阀门的在线维修。

3、顶装式阀体结构，采用分体式阀座结构形式，采用链式连接件或 螺纹连接，将阀座连接成一个整体，虽能较好的实现在线维修的要求，但 上、下游阀座形式基本一样，当上游阀座密封失效时，下游阀座不能实现 有效密封，或者中腔超压时向上、下游同时泄压，整个阀门不能实现安全 可靠的密封。

实践表明，不能同时满足在线维修、中腔及时自动泄压、安全可靠的 密封性能等几方面要求的LNG低温球阀若应用到实际工程中，将给整个LNG 项目带来巨大安全隐患及经济损失。

发明内容

本发明着力于解决上述现有技术所存在的不足之处，提供一种用于 LNG管线的超低温顶装式球阀，使其适于LNG实际使用工况需求，能同时 满足在线维修、中腔及时自动泄压、密封性能安全可靠的要求，保证LNG 项目的质量和安全。

本发明解决以上技术问题所采用的技术方案如下：一种LNG超低温顶 装式球阀，包括球体、阀体、阀座，所述球体和阀座都安装于所述阀体的 通道中，其中所述阀座分为上游阀座和下游阀座，两者的结构：上游阀座 为单活塞效应阀座，下游阀座为双活塞效应阀座，分置于所述球体的两侧；

所述阀座包括阀座支承、阀座固定环、唇形密封圈、蝶形弹簧、阀座 压环、阀座密封圈；

所述阀座固定环焊接于阀体内的台阶孔的底端，所述阀座固定环上设 置有定位销，所述阀座支承活动插接于所述定位销上，沿定位销轴向移动；

所述阀座支承与阀体间采用唇形密封圈密封；

所述阀座支承靠近所述球体的一端设置有外螺纹，所述阀座压环上设 计有内螺纹，两者通过螺纹连接；

所述阀座压环与所述阀体内的台阶孔孔肩之间设置所述蝶形弹簧。

进一步地，在所述阀座支承与所述阀座固定环之间设置有防尘罩，用 于防止杂质侵入通道的空腔中。

进一步地，根据所述阀体内缘与所述阀座外缘的结构形式，可以采用 几组唇形密封圈密封。

进一步地，所述阀座压环向所述蝶形弹簧方向旋进时，压缩所述蝶形 弹簧；同时，所述蝶形弹簧推动所述阀座支承向外运动，直至靠上球体， 继续旋进时阀座支承上的阀座密封圈与球体压紧，起到密封作用。

进一步地，所述阀座压环的外环面上设置有防松限位环，通过防松螺 钉固定；在所述防松限位环的端部带有凸起，能够与在阀体内侧壁上设置 的凸台相抵触，从而限制所述阀座压环旋转。

再进一步地，所述阀座压环沿轴向上设置有用来插入工装旋动阀座压 环用的工艺孔。

再进一步地，所述阀座压环的外环面上环周设置有多个工艺孔，所述 防松限位环只占有阀座压环周向上一段弧长，防松限位环上加工有长条形 通孔，所述防松螺钉根据所述阀座压环的旋转位置紧固所述防松限位环。