产品详情
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项目
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常见参数范围
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说明
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公称通径
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DN15~DN600(1/2"~24")
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涵盖中小至大管径,大口径低温球阀需加强阀体强度(如采用锻造工艺)。
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公称压力
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PN16~PN160(Class150~Class900)
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高压场景(如 LNG 输送)需选用锻造阀体 + 抗低温密封材料,压力可达 PN420。
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阀体材质
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低温钢(LCB、LC3)、不锈钢(CF8、CF3M)、铝合金(如 LF2)
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主体材料需通过低温冲击试验(如 - 196℃下的 V 型缺口冲击测试),防止脆断。
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球体 / 阀座材质
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不锈钢(堆焊硬质合金如 Sblite)、铜合金(需低温处理)
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球体表面硬化处理提高耐磨性,阀座密封面需匹配低温弹性材料。
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连接方式
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法兰连接(RTJ 面、焊接端)、对焊连接、螺纹连接
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低温工况优先采用焊接或 RTJ 金属硬密封法兰,减少泄漏风险。
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结构形式
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浮动球式(DN≤200)、固定球式(DN>200)
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固定球式通过轴承支撑球体,适用于高压大口径,启闭力矩更小。
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项目
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常见配置
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说明
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驱动方式
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手动、气动、电动、液动
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自动化场景优先选用气动(需配低温气缸)或电动(防爆型),低温下需防止润滑油凝固。
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气源 / 电源
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气动:0.4~0.7MPa(干燥气源)
电动:24V DC/220V AC(防爆型)
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气源需经深度干燥(露点≤-70℃),避免水汽结冰堵塞气路。
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操作温度
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-196℃~+80℃
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执行机构需匹配阀体温度,如气动执行机构需采用低温润滑脂(耐 - 200℃)。
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项目
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典型指标
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说明
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泄漏等级
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ANSI B16.104 Ⅵ 级(零泄漏)
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金属密封面(如不锈钢 + Sblite)或弹性密封(如 PTFE + 镍基合金)确保低温下密封可靠。
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启闭时间
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气动:≤15 秒(DN200)
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快速切断场景(如紧急放空)需选用液动或气动执行机构,缩短响应时间。
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适用介质
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液化天然气(LNG,-162℃)、液氧(LOX,-183℃)、液氮(LIN,-196℃)、液氩(LAr,-186℃)等低温流体
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介质温度通常在 - 100℃以下,需验证材料在目标温度下的机械性能。
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低温测试
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阀体 / 密封件需通过 - 196℃压力测试(保压 30 分钟无泄漏)
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遵循 API 6D、ASME B16.34 等标准,部分行业要求进行深冷循环测试(如 3 次冷热循环)。
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液化天然气(LNG)行业:
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场景:LNG 接收站的储罐进出口控制、气化器前切断、BOG(蒸发气)回收系统。
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优势:固定球式结构承压高(可达 Class900),金属硬密封(如 Inconel 堆焊)防止低温下密封面收缩泄漏,适用于 - 162℃的 LNG 介质。
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空分设备(氧气 / 氮气 / 氩气):
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场景:空分装置的低温液体输送(如液氧泵出口阀、液氮精馏塔回流阀)、储槽的放空和紧急切断。
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优势:阀体材质需符合氧气工况要求(禁油脱脂处理),防静电设计(球体与阀体间导电弹簧)避免静电火花引发爆炸。
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化工低温工艺:
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场景:医药化工的低温反应釜进料控制(如 - 80℃的乙烯基冷冻剂)、制冷剂(如 R32、R134a)管道调节。
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优势:浮动球式结构密封性好,适用于中小管径的精确控制,阀座可采用填充 PTFE 或金属波纹管增强低温弹性。
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航空航天燃料系统:
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场景:火箭燃料(如液氢、液氧)加注管道的快速切断、航天器低温推进剂储存罐的阀门控制。
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优势:需满足 NASA 等严苛标准,采用轻量化设计(如铝合金阀体)和抗振动结构,确保极端环境下的可靠性。
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食品冷冻与冷链:
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场景:速冻食品生产线的液氮喷射控制、超低温冷库(-60℃以下)的制冷剂流量调节。
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优势:不锈钢材质(如 CF3M)符合食品级要求,防静电涂层防止低温下的静电积聚。
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低温紧急切断:
如 LNG 运输槽车的紧急切断阀,采用气动或液动执行机构,配备 ESD(紧急停车)系统,可在 1 秒内快速关闭,防止泄漏引发安全事故。
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低温介质调节:
在空分设备的精馏塔系统中,通过固定球式低温球阀(带 V 型切口球体)实现液氮 / 液氩的流量调节,利用等百分比特性优化精馏效率。
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深冷循环工况:
如氢能行业的液氢储存系统(-253℃),需选用超低温球阀(材质升级为 304L 或 Inconel 625),并采用加长阀杆设计(防止外部热量传导至密封面),减少冷量损失。
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材质匹配:
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低温钢(LCB)适用于 - 46℃以上;LC3(3.5% 镍钢)适用于 - 101℃;不锈钢(CF8/CF3M)适用于 - 196℃;特殊合金(如 Inconel)适用于 - 253℃超低温。
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密封材料需选用低温下仍具弹性的材料,如:
✔ 金属密封(Sblite 堆焊):适用于高压、高温差场景;
✔ 软密封(填充 PTFE 或 RPTFE):适用于低压、需零泄漏的场景(如液氧储罐)。
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结构设计:
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加长阀杆:避免外界热量传导至填料函,导致填料因高温老化泄漏,通常加长尺寸为 150~300mm(根据介质温度调整)。
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防静电设计:球体与阀体间需通过弹簧或导电元件连接,防止摩擦产生静电(尤其在氧气、LNG 等易燃易爆介质中)。
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防火结构:遵循 API 607 标准,软密封材料燃烧后,金属密封面需能临时承压,防止大规模泄漏。
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安装与维护:
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阀门需垂直或水平安装,避免阀杆承受额外应力;焊接时需进行低温预热和后热处理,防止焊缝脆裂。
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定期检查填料函的密封性(如低温下填料是否硬化),执行机构需使用低温润滑脂(如 Molykote G-rapid),并每年进行一次泄漏测试。
低温球阀通过特殊材质(耐低温冲击)、结构设计(加长阀杆、防静电)和密封技术(金属硬密封 + 软密封冗余),解决了低温环境下的泄漏、脆断和操作可靠性问题。选型时需重点关注介质温度、压力、腐蚀性及安全等级(如是否需防爆、防火认证),并严格遵循行业标准(如 LNG 领域的 BS EN 16470)。在安装和维护中,需避免外界热量对阀门的影响,并确保执行机构在低温下的正常动作,以保障整个低温系统的安全稳定运行。