CN105090542A - 液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀 - Google Patents

液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，包含：阀体；阀盘，其压入设置在所述的阀体内，形成密封副；阀杆，其套入设置在所述的阀盘内；哈夫环，其套设在所述的阀杆的前端；压紧螺母，其套设在所述的阀杆的中部，且旋紧后压住哈夫环。本发明能有效克服LNG船上超低温管系的特殊工况，可以在-196℃的极端低温环境下保证良好有效的密封性能，使得截止阀能够稳定可靠的工作，解决超低温工况下密封面失效的问题。

Description

液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀
技术领域
本发明涉及一种LNG（LiquefiedNaturalGas，液化天然气）船用超低温不锈钢焊接式截止阀，具体是指一种用于船舶或陆用化工等行业的超低温管系的不锈钢焊接式截止阀，具有良好的密封性能。
背景技术
液化天然气（LNG）船是为在零下163℃的极低温度环境下运输液化天然气而设计建造的专用船舶。在目前所有的货运船舶中，LNG船的技术最复杂，制造难度也最高，被称为世界造船“皇冠上的明珠”。LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀就是在这一背景下被设计出来的，其是可以在零下196℃的工作环境下正常工作的截止阀。
传统的普通阀门在超低温状态下都无法正常工作，甚至会由于结构的原因出现变形或断裂的情况。即使是普通的低温阀门，在超低温的环境下，也会出现密封面变形或密封面失效的情况。所以LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀必须具有良好的密封性能，其密封结构的设计是超低温阀门的重中之重，是保证LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀稳定工作在+40℃～-196℃的极端环境的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，能有效克服LNG船上超低温管系的特殊工况，可以在-196℃的极端低温环境下保证良好有效的密封性能，使得截止阀能够稳定可靠的工作，解决超低温工况下密封面失效的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，包含：阀体；阀盘，其压入设置在所述的阀体内，形成密封副；阀杆，其套入设置在所述的阀盘内；哈夫环，其套设在所述的阀杆的前端；压紧螺母，其套设在所述的阀杆的中部，且旋紧后压住哈夫环。
在所述的阀体与阀盘相接触的位置处开设有第一堆焊槽，并且在所述的第一堆焊槽内堆焊STELLITE钴基合金，形成平面密封面。
在所述的阀盘与阀体向接触的位置处开设有第二堆焊槽，并且在所述的第二堆焊槽内堆焊STELLITE钴基合金，形成球面密封面。
当阀盘在压入阀体的过程中，阀盘上形成的球面密封面接触到阀体上形成的平面密封面，因挤压发生变形，将球面密封面从环形线密封逐渐转换成面密封，使得阀盘的球面密封面完全贴合住阀体的平面密封面，形成密封副。
所述的阀杆包含依次连接的阀杆头部、阀杆颈部和阀杆身部；所述的哈夫环套设在该阀杆的阀杆颈部上；所述的压紧螺母套设在该阀杆的阀杆身部上。
其中，所述的阀杆头部的外径和阀杆身部的外径相同，且所述的阀杆颈部的外径小于阀杆头部以及阀杆身部的外径。
所述的哈夫环与阀杆的阀杆头部的底面之间设置有间隙，为间隙配合。
所述的压紧螺母与阀杆的阀杆身部的侧壁之间设置有间隙，为间隙配合。
本发明所述的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，还包含阀盘垫片，其设置在所述的阀盘的内部，垫压在该阀盘和阀杆的阀杆头部之间。
本发明所述的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，当阀杆带动阀盘压入阀体的过程中，阀盘的球面密封面因挤压碰擦而自动校准位置，从而与阀体的平面密封面完全贴合，使得有些在一般情况下未能密封的位置得到补偿，形成最恰当的密封副，具备良好的密封性能，可有效解决超低温工况下截止阀密封面失效的问题。
本发明所述的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，能有效克服LNG船上超低温管系的特殊工况，可以在-196℃的极端低温环境下保证良好有效的密封性能，使得截止阀能够稳定可靠的工作。
附图说明
图1为本发明中的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀的结构示意图；
图2为本发明中的阀体的结构示意图；
图3为本发明中的阀盘的结构示意图；
图4为本发明中的阀杆的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1～图4，详细说明本发明的一个优选实施例。
如图1所示，为本发明提供的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，包含：阀体1；阀盘2，其压入设置在所述的阀体1内，形成密封副；阀杆3，其套入设置在所述的阀盘2内；哈夫环6，其套设在所述的阀杆3的前端；压紧螺母4，其套设在所述的阀杆3的中部，且旋紧后压住哈夫环6。
如图2所示，在所述的阀体1与阀盘2相接触的位置处开设有第一堆焊槽，并且在所述的第一堆焊槽内堆焊STELLITE6#钴基合金，形成平面密封面7。
如图3所示，在所述的阀盘2与阀体1向接触的位置处开设有第二堆焊槽，并且在所述的第二堆焊槽内堆焊STELLITE12#钴基合金，形成球面密封面8。
本发明中所采用的STELLITE合金是广泛运用在航天航空领域的高科技金属，其有耐腐蚀性高、耐摩擦性高，强度高等主要特点，在超低温工况下仍有良好的力学性能。
如图1所示，当阀盘2在压入阀体1的过程中，阀盘2上形成的球面密封面8接触到阀体1上形成的平面密封面7，并因挤压发生变形，将球面密封面8从环形线密封逐渐转换成面密封，使得阀盘2的球面密封面8完全贴合住阀体1的平面密封面7，形成密封副。
如图4所示，所述的阀杆3包含依次连接的阀杆头部31、阀杆颈部32和阀杆身部33；如图1所示，所述的哈夫环6套设在该阀杆3的阀杆颈部32上，使得阀杆3在哈夫环6的固定下在阀盘2中能够尽量减少位移；所述的压紧螺母4套设在该阀杆3的阀杆身部33上。
其中，所述的阀杆头部31的外径和阀杆身部33的外径相同，且所述的阀杆颈部32的外径小于阀杆头部31以及阀杆身部33的外径。
如图1所示，所述的哈夫环6与阀杆3的阀杆头部31的底面之间设置有间隙9，为间隙配合。
如图1所示，所述的压紧螺母4与阀杆3的阀杆身部33的侧壁之间设置有间隙10，为间隙配合。
本发明所述的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，还包含阀盘垫片5，其设置在所述的阀盘2的内部，垫压在该阀盘2和阀杆3的阀杆头部31之间。
本发明所述的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其安装过程为：将阀盘垫片5压入设置在阀盘2的内部，将哈夫环6套设在阀杆3前端的阀杆颈部32上，然后将阀杆3套入阀盘2内，使得阀杆头部31压住阀盘垫片5，在阀杆3的阀杆身部33上套设压紧螺母4，旋紧后使其压住并固定哈夫环6。最后，在阀杆3的带动下，将阀盘2压入阀体1内，在此过程中，阀盘2的球面密封面8因挤压碰擦而自动校准位置，从而与阀体1的平面密封面7完全贴合，使得有些在一般情况下未能密封的位置得到补偿，形成最恰当的密封副，具备良好的密封性能，可有效解决超低温工况下截止阀密封面失效的问题。
本发明所述的LNG船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，能有效克服LNG船上超低温管系的特殊工况，可以在-196℃的极端低温环境下保证良好有效的密封性能，使得截止阀能够稳定可靠的工作。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，包含：
阀体（1）；
阀盘（2），其压入设置在所述的阀体（1）内，形成密封副；
阀杆（3），其套入设置在所述的阀盘（2）内；
哈夫环（6），其套设在所述的阀杆（3）的前端；
压紧螺母（4），其套设在所述的阀杆（3）的中部，且旋紧后压住哈夫环（6）。
2.如权利要求1所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，在所述的阀体（1）与阀盘（2）相接触的位置处开设有第一堆焊槽，并且在所述的第一堆焊槽内堆焊STELLITE钴基合金，形成平面密封面（7）。
3.如权利要求2所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，在所述的阀盘（2）与阀体（1）向接触的位置处开设有第二堆焊槽，并且在所述的第二堆焊槽内堆焊STELLITE钴基合金，形成球面密封面（8）。
4.如权利要求3所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，当阀盘（2）在压入阀体（1）的过程中，阀盘（2）上形成的球面密封面（8）接触到阀体（1）上形成的平面密封面（7），因挤压发生变形，将球面密封面（8）从环形线密封逐渐转换成面密封，使得阀盘（2）的球面密封面（8）完全贴合住阀体（1）的平面密封面（7），形成密封副。
5.如权利要求1所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，所述的阀杆（3）包含依次连接的阀杆头部（31）、阀杆颈部（32）和阀杆身部（33）；
所述的哈夫环（6）套设在该阀杆（3）的阀杆颈部（32）上；
所述的压紧螺母（4）套设在该阀杆（3）的阀杆身部（33）上。
6.如权利要求5所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，所述的阀杆头部（31）的外径和阀杆身部（33）的外径相同，且所述的阀杆颈部（32）的外径小于阀杆头部（31）以及阀杆身部（33）的外径。
7.如权利要求5所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，所述的哈夫环（6）与阀杆（3）的阀杆头部（31）的底面之间设置有间隙（9），为间隙配合。
8.如权利要求5所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，所述的压紧螺母（4）与阀杆（3）的阀杆身部（33）的侧壁之间设置有间隙（10），为间隙配合。
9.如权利要求5所述的液化天然气船用的超低温不锈钢焊接式截止阀，其特征在于，还包含阀盘垫片（5），其设置在所述的阀盘（2）的内部，垫压在该阀盘（2）和阀杆（3）的阀杆头部（31）之间。
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