开发液化天然气阀门前景可观

随着我国城镇对环境的注重和保证生态的可持续发展，人民生活水平的提高，国家规划：到2010年，天然气在我国城镇燃气中的比例将由目前的33%增加到66%。 

我国已有四川、陕甘宁、新疆等三大油气区；另外南海西部、东海等海域也有良好的油气显示；加上俄罗斯天然气的引进，长江、珠江三角洲等地区液化天然气的进口；正在施工和筹划中的"西气东输"（计划2004年建成供新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等九个省市。）、"俄气南供"（计划2007年建成供东北三省及环渤海地区的北京、天津、河北、山东等七省市。）等，我国天然气的发展前景喜人。    

天然气是一种非常有发展前景的清洁优质能源。随着天然气开采量的不断丰富和用量的不断扩大，天然气的集、输将占重要的地位。    

为了更加方便的集、输天然气，人们用降温和压缩的方法将气态天然气转化为液态天然气，即液化天然气。液化天然气（LNG）作为无公害能源，被当作燃料广泛应用在火力发电站和城市煤气等建设上。目前，液化天然气除了采用车载液化天然气和车载压缩天然气两种比较灵活的输送方式外，更多的将是采用输送管路，把从液化天然气基地输送来的液化天然气，通过接受管道储藏在液化天然气罐（有地上式和地下式两种）中，然后通过泵升压到规定压力，送入汽化器，在汽化器中液化天然气被强制汽化，再由送气设备送入用户（发电站、工厂及家庭）。   作为燃料，液化天然气在火电站、城镇燃气建设中所占比例加重，随之液化天然气阀门的需求量也加大。作为阀门生产企业，抓住时机，审时度势，研制、开发液化天然气阀门，其前景大有可为。    

由于液化天然气是可燃的（在大气压下为-162℃的低温），其供给源基地的规模很大，加之各种机器和设备是大型的，管路也是大口径的。故，阀门从接收管路等大口径阀到送出管路等小口径阀，其口径、压力等种类均是多种多样的。企业研制、开发液化天然气阀门，应遵循三条原则：一是了解液化天然气的特征；二是了解液化天然气用阀门的特征及材料要求；三是了解液化天然气阀门的发展方向(决策开发、研制的具体产品)。 

1．液化天然气的特征：  

液化天然气在常温、常压下是无色无味的气体，如果液化的话，成为在大气压下有-162℃沸点的无色透明液体；  

 ②液化天然气的主要成分是甲烷，其临界温度和临界压力分别为-82.1℃及45.5kg/cm2，压力随着温度的上升而增高；   

液化天然气气化，约是原来的600倍；   

液化天然气由于分子量小、粘度低，因而浸透性强，容易泄漏；  

液化天然气产生的水分会冻结并形成激凌状的硬块。

2．液化天然气用阀门的特征及材料要求：  

 1） 由于液化天然气在大气压下为-162℃的低温，故所用阀门的共同特征是“低温”。 

①由于液化天然气阀门的阀体长期承受介质温度反复变化产生的温变应力和连接管道引起的附加应力的总载荷，其强度要求要高； 

 ②液化天然气闸阀、截止阀、球阀、蝶阀的阀盖要求根据不同的使用温度设计成便于保冷的长颈阀盖结构，以保证填料函底部的温度保持在0℃以上；（注：长颈阀盖的长颈部分应有足够的厚度；闸阀、截止阀等低温阀门要求设置上密封；阀体和阀盖接头要求采用螺栓、焊接或管接头，不允许采用螺纹连接。）   

③对进出两端均能密封的液化天然气阀门，要求设置防止中腔异常升压的降压孔、降压通道（或采取其它泄压方式），降压孔要求设置在进口端； 

④液化天然气阀门的密封副要求设计成金属对金属或金属对软密封面。如采用软密封面则要求由金属阀座支承，以避免软密封阀座产生冷流变形； 

⑤液化天然气阀门，在阀瓣（截止阀的阀瓣要求设计成锥面或球面密封结构）和阀体的密封面上堆焊硬质合金要求符合JB/T6438标准的规定。使用温度低于-100℃时，堆焊后要求 进行深冷处理（即在研磨前浸在-196℃的液氮中保冷2~6小时后取出自然处理，然后研磨装配）； 

⑥液化天然气阀门的填料函，要求采用带有中间金属隔离环的二重填料结构；  

⑦液化天然气阀门的填料，其工作条件复杂，一旦失去弹性，介质泄漏，阀杆被冻结，就会导致卡死现象。故要求采用组合填料；  

⑧液化天然气阀门要求设计成防静电结构，以保证阀门各部件间能导电。   

2）液化天然气阀门用材料按工作温度及材料性能，要求符合： 

①在工作温度下，不产生低温脆性破坏；  

②在工作温度下，其组织结构稳定；（用于-100℃以下的液化天然气阀门，其阀体、阀盖、阀瓣、阀座、阀杆等零件在精加工前要求进行深冷处理。）  

③采用焊接结构时，焊接性能及低温下焊缝的可靠性；   

④在低温工况下频繁操作，其内件材料无卡阻、咬合及擦伤等现象。 

液化天然气阀门主要零件材料推荐表

注：低温钢铸件要求按JB/T7248的规定；铜合金铸件按GB12225的规定。 液化天然气阀门的材料非常重要，材质不合格，会造成壳体及密封面的外漏或内漏；零部件的综合机械性能、强度和钢度满足不了使用要求甚至断裂。导致液化天然气介质泄漏引起爆炸。因此，在开发、设计、研制液化天然气阀门的过程中，材质是首要关键的问题。

3．了解液化天然气阀门的发展方向（决策开发、研制的具体产品），   从经济和实际应用方面来看，液化天然气阀门：    

1）以全开全闭为主的，主要采用闸阀、蝶阀和球阀。由于闸阀的闸板是挠性的，而且有压力排放孔，故从阀门的出口侧，随着压力的增高，泄漏量增大（这也是液化天然气闸阀的宿命），但其液化天然气高压系统（300磅级）通常还是使用闸阀。蝶阀，由于使用量不断增加，用户很熟悉，消除了初期使用的不安全感。但蝶阀只能用于低压系统（150磅级）的管路上。球阀，由于操作时间短，介质阻力小，通常使用在能有效发挥其优点的常温系统管路上。    

2）以调节流量为主的，主要是蝶阀、截止阀和针阀。一般说来，在液化天然气大口径、低压管路上，通常使用蝶阀。截止阀，易操作，适用于小口径的管路上，但阀前、后的压差大。针阀，在需要做微小流量调节的情况下使用。   

3）以防止逆流为主的，主要是止回阀。通常公称通径＜DN40mm，使用升降式止回阀；公称通径＞DN50mm，使用旋启式止回阀；在更大口径的管路上，使用特殊的扇门分开式止回阀。 液化天然气阀门，在许多情况下都允许采用在介质工作温度下不失强度的一般结构，但必须要求采用那些在介质工作温度下具备必要强度特性的材料来制造。   

随着天然气开采、集、输、供给源基地的扩大，液化天然气阀门的需求量将越来越大。在众多液化天然气阀门品种中，其球阀（操作时间短，介质阻力小）和截止阀（适用于流量的一般调整，切断性能好）又是性能较佳、使用最多的。针对这一特点，开发液化天然气球阀和截止阀其前景最乐观。（建议：开发、研制公称压力PN1.6~6.4Mpa，公称通径DN25mm~400mm的 液化天然气球阀和截止阀。）