奧氏體不銹鋼超低溫閥門發(fā)展新趨勢

                       奧氏體不銹鋼超低溫閥門發(fā)展新趨勢

                           上海申弘閥門有限公司

     奧氏體不銹鋼是在使用條件下以奧氏體組織或以奧氏體組織為主的不銹鋼。奧氏體不銹鋼具有多種*的性能, 可用于各種不同的領域中, 尤其是優(yōu)異的低溫韌性使之作為低溫結構材料而被廣泛應用在超低溫工程中。目前, 超低溫閥大多選用奧氏體不銹鋼制造。超低溫閥門是低溫工程中*的流體管路控制裝置。超低溫閥門的功能與普通閥門基本一致, 也是用于接通或切斷管路介質(zhì)、調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力和流量。目前, 上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。超低溫閥門有閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥及節(jié)流閥等類型, 主要用于氣體的液化、分離、輸送和貯存等設備上。使用溫度可達 - 270 ℃以下。1概述隨著天然氣液化技術的快速發(fā)展,液化天然氣(LNG)的消費量目前正以每年10%的速度增長,已成為一種新興的節(jié)能和清潔能源。LNG的主要成分為甲烷、少量乙烷、丙烷以及其他成分,其沸點為-162℃,熔點為-182℃,燃點為650℃。LNG的分子量小,粘度低,滲透性強,易于泄漏和擴散,在其生產(chǎn)、接收、運輸和氣化等裝置中,超低溫閥門對其系統(tǒng)的安全可靠運行具有極為重要的作用。目前,LNG關鍵設備用的閥門需要通過技術攻關和研發(fā)超低溫球閥、截止閥、止回閥及蝶閥等,以解決產(chǎn)品依賴于進口和盡快國產(chǎn)化的技術難題。2閥門特性2.1材料選擇(1)奧氏體不銹鋼超低溫閥門材料應具有足夠的韌性和組織穩(wěn)定性,以保證在低溫下不會因相變導致變形繼而影響閥門的密封性。通常情況下體心立方結構有明顯的低溫脆性,而面心立方結構有很好的低溫韌塑性。選用面心立方結構奧氏體不銹鋼304、304L、316、316L作為閥體、閥座、閥瓣及球體等關鍵零部件的材料,這些材料沒有低溫冷脆臨界溫度,在低溫條件下,仍能保持較高的韌塑性。在27～-269℃時,材料304、304L、316隨著溫度的降低,其抗拉強度和屈服強度都增高。
超低溫閥是在深冷的低溫范圍內(nèi)工作的閥門。對其工作溫度的劃界, 目前尚無統(tǒng)一的規(guī)定。例如俄羅斯(前蘇聯(lián)) 把在- 272～ - 153 ℃溫度范圍工作的閥門稱為超低溫閥門。日本液化石油氣管理法則把工作在低于- 150 ℃的閥門稱為超低溫閥門。我國目前尚未規(guī)定超低溫閥門的溫度界限。在閥門行業(yè), 趨向以- 100 ℃作為超低溫閥門的工作溫度上限, 也就是把工作溫度低于- 100 ℃的閥門定為超低溫度閥門。這是一種按閥門使用材料來進行分界的方法。即當工作溫度< 100 ℃時, 閥門的主體材料選用奧氏體不銹鋼。
超低溫閥門的工作介質(zhì)不僅溫度低, 而且大部分或有毒, 或易燃易爆, 而且滲透性強, 因此決定了對閥門用材的諸多特殊要求。
(1) 良好的耐低溫性超低溫閥不僅要求在設定的溫度下能正常工作, 同時也要保證在常溫下的工作性能。因此, 所選材料既要滿足常溫力學性能, 又要符合使用溫度下對力學性能的要求。尤其要求材料在超低溫下應具有足夠的韌性以防止低應力下的脆性斷裂。同時要求材料組織穩(wěn)定, 保證在使用過程中不會因相變而引起尺寸變化, 終導致閥門密封失效。
(2) 與介質(zhì)相容性超低溫閥門用材應與工作介質(zhì)相容, 即對介質(zhì)具有足夠的化學抵抗力, 保證閥門在使用期限內(nèi), 與介質(zhì)相接觸材料的化學及物理性質(zhì)不會發(fā)生顯著變化。同時, 閥門用材還應符合低溫介質(zhì)防爆性的相容條件。
(3) 低的熱導率由于超低溫閥的工作溫度很低, 為降低傳熱, 控制熱漏, 閥門除采用特殊結構(設置絕熱裝置) 外, 還應選用熱導率相對低的材料, 以減少熱損失。
(4) 良好的焊接性能鍛焊結構的閥體材料或對焊連接的閥門主體材料, 應考慮材料的焊接性能和在使用溫度下焊縫的可靠性。需熔敷特殊合金(如Co - Cr - W 硬質(zhì)合金) 的密封面時, 還應考慮材料本身堆焊(噴焊) 的可行性。
經(jīng)過分析, 具有面心立方晶格的銅、鋁合金和奧氏體不銹鋼等材料, 因沒有低溫脆性現(xiàn)象, 故可作為超低溫閥門用材。雖然銅、鋁合金各有一定的優(yōu)點, 但因強度低, 一般只用于低壓及小口徑閥門。而9 %鎳鋼雖然可用于- 196 ℃工況中, 但由于工藝復雜, 一般很少選用。只有奧氏體不銹鋼適宜作為各種規(guī)格、不同壓力等級的超低溫閥門用材。超低溫閥門性能測試軟件系統(tǒng)是針對研制的DN15-DN300型LNG超低溫用閥門進行低溫密封性能測試過程中所需要的參數(shù)監(jiān)測、采集以及處理的專門軟件。軟件開發(fā)依據(jù)標準BS 6364-1998和JB/T 7749-1995所規(guī)定的低溫閥門性能測試要求進行,應用虛擬儀器圖形化的編程軟件LabVIEW為開發(fā)平臺,構建實時檢測、采集與數(shù)據(jù)處理測試程序,能夠實現(xiàn)對低溫閥門性能測試過程中數(shù)據(jù)自動保存與分析處理。測試軟件系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集儀以RS-232串口通訊的方式把各種傳感器獲取的參數(shù)傳輸至計算機,在不同測試工況下實現(xiàn)對低溫閥門各項性能測試參數(shù)的自動采集與監(jiān)控。測試軟件系統(tǒng)能夠根據(jù)測試所得數(shù)據(jù)進行分析處理、存檔、打印和實時曲線繪制,并輸出測試報告。

超低溫閥門的發(fā)展

 隨著低溫技術的發(fā)展，與管道輸送系統(tǒng)相配套的超低溫閥門也得到了迅速的發(fā)展。由于其溫度極低，給超低溫閥門的設計與制造帶來了一系列技術難題，例如，材料的選擇、低溫密封、結構設計、固溶化處理，深冷處理、絕熱、質(zhì)量檢測、維修等。為了提高超低溫閥門檢測與試驗手段，以此延長該產(chǎn)品的使用壽命，近在始對外運行與技術和質(zhì)量檢測服務，來推動低溫閥門國產(chǎn)化進程。其專業(yè)對外開展超低溫液態(tài)天然氣閥門低溫工況特性及產(chǎn)品型式的研究和低溫材料性能檢測與試驗，減少低溫下的變形，提高使用壽命的低溫閥門檢測設備。     通過引進深冷處理設備，為工件的深冷處理工藝等提供了有力保障。該檢測設備可廣泛應用于機械工程、、醫(yī)學研究、食品加工、遺傳工程、植物保存等領域。     

隨著我國石化行業(yè)的飛速發(fā)展，其加大了低溫閥門的需求量，而原來低溫閥門大都依賴進口。近兩年，一批國內(nèi)閥門生產(chǎn)企業(yè)開始涉足低溫閥門領域。但考慮到投資成本因素，都不具備這類閥門的檢測與試驗設備，導致這類閥門產(chǎn)品在使用過程中容易出現(xiàn)變形等質(zhì)量問題。上海申弘閥門有限公司把握市場需求，投資200多萬元引進國內(nèi)目前的由中國科學院理化技術研究所研制的超低溫閥門的試驗與檢測設備，并在國內(nèi)閥門行業(yè)中開展特種閥門技術和質(zhì)量檢測服務，可安全有效的使用在國內(nèi)的石油、石化、天然氣等重點工程項目上。  

  據(jù)了解，低溫閥門產(chǎn)品可廣泛應用于液化氣體如氧、氮、氫，特別是液化天然氣的生產(chǎn)、運輸和貯存裝置。天然氣在運輸過程中需要在零下165℃以下才能變成液體，這對超低溫閥門產(chǎn)品的質(zhì)量要求非常高。上海朝光閥門有限公司引進的這種試驗與檢測設備，*解決了超低溫閥門的產(chǎn)品在檢測上的難題，為提高這類產(chǎn)品的質(zhì)量提供了保障。 

1 吳若菲;柳建華;吳堂榮;葛琪林;朱立偉;;基于ANSYS的LNG船用超低溫閥門的數(shù)值模擬分析[J];低溫工程;2010年01期 
2 葛琪林;柳建華;張良;吳若菲;;低溫下不銹鋼導熱系數(shù)的測量[J];低溫與超導;2010年02期 
3 連海洲,趙英俊;基于LabVIEW技術的虛擬儀器系統(tǒng)[J];自動化博覽;2001年03期 
4 鄒堅;李世平;魏小飛;;基于LabVIEW的自動測試系統(tǒng)中的報表生成研究[J];自動化儀表;2006年11期 
 

 【共引文獻】  
  
 
 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 *條  
 
 1 張怡;李洪玉;肖清惠;;PIN模塊線性度測量方法及測量誤差分析[J];半導體光電;2010年02期 
2 張素娟;王天寶;;基于LabVIEW的數(shù)據(jù)訪問及報表生成技術[J];成都信息工程學院學報;2009年02期 
3 王洪豐;王震;張建臣;;多點連續(xù)火炮外壁測溫系統(tǒng)的研制[J];常熟理工學院學報;2008年02期 
4 張良;柳建華;朱立偉;張海江;吳堂榮;;低溫閥門測試液氮儲槽設計[J];低溫與超導;2011年01期 
5 張樹團;邸亞洲;李靜;;基于LabVIEW的飛機電氣參數(shù)測試系統(tǒng)設計[J];電子測量技術;2008年06期 
6 史淼直;;液化天然氣用超低溫閥門[J];閥門;2012年02期 
7 馮毅力,梁建軍,李汝勤;虛擬儀器及其在紡織測試中的應用[J];紡織學報;2002年04期 
8 吳宏斌;;基于LabVIEW的輸油站運銷系統(tǒng)[J];國外電子測量技術;2011年01期 
9 謝敏;宋江超;劉輝鳳;;虛擬技術在紡織服裝領域的應用[J];國外絲綢;2008年03期 
10 吳光杰,王海寶;虛擬式鋼水連續(xù)測溫儀[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2004年01期 
 
 
 中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條  
 
 1 胡敏娟;穴盤苗自動移栽關鍵技術的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2011年 
2 胡萌琦;普及型生態(tài)—農(nóng)業(yè)氣象自動觀測方法研究與應用[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2011年 
3 張雅麗;摩托車曲軸組件動平衡檢測系統(tǒng)的研究[D];天津大學;2005年 
 
 
 中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 *條  
 
 1 李纓;基于Lab windows/CVI的自動測試系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2011年 
2 郜垚;基于LabVIEW的高速機車車輛輔助變流裝置試驗臺的設計[D];北京交通大學;2011年 
3 尹壽林;繼電保護測試儀檢驗分析裝置數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)[D];蘭州理工大學;2011年 
4 張改;基于LabVIEW的動態(tài)扭矩測量系統(tǒng)[D];電子科技大學;2011年 
5 孫琦;車載電控單元診斷測試技術的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年 
6 李紅勇;基于LabVIEW的脈沖強磁場測量及繞線機控制系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[D];華中科技大學;2011年 
7 李紅;信息處理技術在智能化糧情自動檢測系統(tǒng)中的應用研究[D];湖南大學;2002年 
8 楊延軍;常規(guī)武器性能檢測虛擬儀器開發(fā)平臺的研究與設計[D];河北工業(yè)大學;2003年 
9 張兆東;傳感器動態(tài)特性虛擬實驗研究[D];*國防科學技術大學;2002年 
10 王海寶;高分子復合橡膠材料注射成型技術研究[D];重慶大學;2003年 
 

 【二級參考文獻】  
  
 
 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條  
 
 1 周永強,姚振和;虛擬儀器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[J];長江科學院院報;1999年02期 
2 金滔;夏雨亮;洪劍平;湯珂;陳國邦;張曉忠;陳佑軍;;低溫閥門冷態(tài)試驗的動態(tài)傳熱過程模擬與分析[J];低溫工程;2007年04期 
3 丁小東;歐陽崢嶸;張緒德;;低溫閥門冷態(tài)試驗的穩(wěn)態(tài)傳熱模擬與分析[J];低溫與超導;2008年06期 
4 楊廷善;測控系統(tǒng)總線綜述[J];測控技術;1999年05期 
5 孫續(xù),吳北玲;色彩繽紛的測量和儀器總線[J];計算機自動測量與控制;1999年01期 
6 趙建,謝力元,陳強;基于LabVIEW的虛擬儀器報表生成技術的研究[J];儀器儀表標準化與計量;2004年06期 
7 裴鋒,汪翠英,李資榮;基于LabVIEW的虛擬儀器算法解決方案[J];自動化儀表;2005年08期 
 

 【相似文獻】  
  
 
 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 *條  
 
 1 邵鶴帥;;基于LabVIEW的單片機串口通信技術的研究[J];科技信息;2009年34期 
2 于晟龍;宋浩浩;郝賓賓;樂恒;盧寶;張啟升;;基于CS5550的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)[J];科技信息;2010年05期 
3 汪炳權;汪進;;主—從微處理器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];安徽大學學報(自然科學版);1990年03期 
4 鄭勇;漢澤西;薛曉書;;測井儀器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[J];西安石油大學學報(自然科學版);1991年02期 
5 馬曉君;張則;祝思亮;;自動稱重系統(tǒng)硬件接口電路實驗設計[J];實驗室科學;2007年01期 
6 黃智全;;基于485總線的多機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)[J];黑龍江科技信息;2009年13期 
7 黃濤;;淺談水泵狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)[J];科技資訊;2010年19期 
8 詹新生;張江偉;;基于AT89S51的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[J];實驗室研究與探索;2011年04期 
9 段廣云;基于DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[J];青海大學學報(自然科學版);2005年05期 
10 熊衛(wèi)東;;基于Windows CE的地形圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)[J];測繪通報;2006年06期 
 
 
 中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 *條  
 
 1 王政;曾昭德;林穎;黃鎮(zhèn)昌;;基于Labview的PC與單片機的多機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];制造技術論壇暨第三屆制造業(yè)自動化與信息化技術交流會論文集[C];2004年 
2 羅宏;張曉鐘;宿紅毅;戰(zhàn)守義;;油料管理系統(tǒng)掌上電腦的設計與研制[A];第八屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2010年 
3 廖彥斗;;高分辨率16位A／D數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];1992年中國地球物理學會第八屆學術年會論文集[C];1992年 
4 汪旭東;李世平;李建紅;;基于PC機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)及其發(fā)展前景[A];2003中國控制與決策學術年會論文集[C];2003年 
5 謝明春;王小靜;高嶸;于茂華;;推力軸承試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[A];第八屆中國軋機油膜軸承技術研討會論文集[C];2006年 
6 馮莉;曹寧翔;梁川;;基于以太網(wǎng)的示波器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];中國儀器儀表學會第十一屆青年學術會議論文集[C];2009年 
7 石馨月;趙延軍;龔瑞昆;;基于CPLD與單片機的控制系統(tǒng)設計[A];第六屆全國信息獲取與處理學術會議論文集（2）[C];2008年 
8 陳俊良;廖彥平;張萬華;段寶娣;王彥;;MDS-1型高分辨率多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];1991年中國地球物理學會第七屆學術年會論文集[C];1991年 
9 袁學文;謝川林;高學燕;季云松;關有光;何均章;傅淑珍;周山;;384單元強快靶高集成度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與研制[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年 
10 陳儒軍;何繼善;羅維炳;顏良;劉石;;智能多功能多頻電磁法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[A];中國地球物理學會第22屆年會論文集[C];2006年 
 
 
 中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 *條  
 
 1 廣東 王慶旺;高精度離子電極信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[N];電子報;2009年 
2 王志田通訊員 唐皖君;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在大慶采八全面啟用[N];中國石油報;2007年 
3 曹改英 曹紅茜;PDA雨量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制及應用[N];黃河報;2008年 
4 特約記者 胡麗莉通訊員 趙增慧;大港采油一廠成功應用DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];中國石油報;2008年 
5 楊曉丹;石化裝置的“眼科醫(yī)生”[N];中國石化報;2006年 
6 焦克強;邢鋼開發(fā)線材軋制生產(chǎn)線DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];中國冶金報;2007年 
7 北京 蔡德聰 孫宇瑞;BS2系列微功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];電子報;2001年 
8 北京 蔡德聰 孫宇瑞;國外流行的一種微功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[N];電子報;2001年 
9 趙保慶 張長杰;多渠道融資更新設備[N];中國礦業(yè)報;2004年 
10 陳斌;遠程監(jiān)控系統(tǒng)自動采集水泥企業(yè)數(shù)據(jù)[N];中國稅務報;2007年 
 
 
 中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 *條  
 
 1 王學影;關節(jié)臂式坐標測量機系統(tǒng)研究[D];天津大學;2008年 
2 陳儒軍;偽隨機多頻電磁法觀測系統(tǒng)研究[D];中南大學;2003年 
3 官英平;板材V型自由彎曲智能化控制技術的研究[D];燕山大學;2005年 
4 邢素霞;非制冷紅外熱成像系統(tǒng)研究[D];南京理工大學;2005年 
5 錢志平;型材拉彎的智能化控制工藝理論研究[D];燕山大學;2009年 
6 陳赟;單圈式光電軸角編碼器原理的研究[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2006年 
7 馬瑞;盒形件智能化拉深壓邊力控制規(guī)律的研究和實時預測[D];燕山大學;2006年 
8 向冬;基于CC的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)方法研究[D];西北工業(yè)大學;2006年 
9 楊嵩;錐形件智能化拉深仿真系統(tǒng)的研究[D];燕山大學;2008年 
10 王秀芳;基于ARM和WLAN的油田配電網(wǎng)終端數(shù)據(jù)遠傳關鍵技術研究[D];大慶石油學院;2008年 
 
 
 中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 *條  
 
 1 阮雙喜;基于ARM的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[D];吉林大學;2005年 
2 趙鑫;模擬成像聲納的數(shù)字化技術研究[D];哈爾濱工程大學;2005年 
3 丁建平;基于ARM體系結構的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[D];重慶大學;2005年 
4 趙媛媛;γ相機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[D];鄭州大學;2005年 
5 段文杰;基于USB1.1的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[D];太原理工大學;2005年 
6 丁曉冬;瀝青路面基層沖刷作用模擬試驗機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)與研制[D];長安大學;2005年 
7 高翔;基于USB的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)[D];西北工業(yè)大學;2006年 
8 劉單;基于LabVIEW并行通信的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學;2006年 
9 余德華;基于ARM的嵌入式水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];河海大學;2006年 
10 袁文迪;基于USB2.0的多通道生物醫(yī)學信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計[D];中國醫(yī)科大學;2006年 
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