- 采用最低可信金属温度，而非仅考虑正常运行温度。
- 在实际低温工况下核实材料韧性、压力等级和证书范围。
- 同时检查闪蒸、两相流泄放、结冰、凝液冻结及低温排放问题。
- 加长阀盖、阀座设计、垫片、波纹管及安装细节必须与具体阀门和工况相匹配。
››› 应用范围
低温工况比LNG工况范围更广
LNG页面聚焦于LNG储罐、输送管线、装卸系统、气化器、BOG设备及LNG特定泄放工况。本页面则聚焦于多种介质和工艺系统在冷态及深冷条件下共有的工程问题。
典型工况包括LNG、液氮、液氧、液氩、冷氢、冷冻氨、二氧化碳、制冷装置、冷箱、深冷撬装设备以及可能使阀门或排放系统暴露于极低温度下的工艺流。
工程局限性
本页面用于应用筛选和询价准备。最终的温度限值、材料、定径、结构和测试须依据适用规范、项目规格书及制造商认证的阀门数据确认。
››› 典型工况
需要专门阀门审查的低温应用
不应假定同一种冷态结构适用于所有介质。每种介质对清洁度、材料、密封性和排放均有不同要求。
››› 泄放工况
低温PSV选型始于主导超压工况
阀门入口和出口的温度可能因工况而异。封闭液体热膨胀的小泄放工况可能需要与大型气相、火灾或闪蒸工况不同的阀门和排放布置。
01
封闭液体膨胀
当热量进入管段时，封闭在关闭阀门之间的低温或制冷液体可能产生快速的压力上升。
02
蒸发与热量侵入
热量泄漏进入储罐或保温设备可能产生蒸汽并增加压力，即使在正常待机状态下也是如此。
03
气化器或换热器工况异常
出口堵塞、热量输入过大或管束失效可能导致冷侧设备承受更高压力或出现不同相态工况。
04
泵或压缩机出口堵塞
审查关死点扬程、低温液体闪蒸、压缩机能力以及回流或排放系统的压力。
05
火灾工况
低温容器及相关管道可能需要按适用设备与项目规范依据进行火灾工况校核。
06
闪蒸或两相泄放
低温液体在压力下降时可能闪蒸，从而改变排量、出口温度、反作用力、结冰及羽流特性。
››› 材料与韧性
材料验收必须基于最低可信金属温度
低温会降低韧性并增加脆性断裂风险。阀体、阀盖、接管、阀瓣、阀杆、波纹管、螺栓、垫片及连接法兰的材料应结合实际最低温度和适用材料标准进行审查。
仅凭材料牌号名称是不够的。项目可能要求冲击试验结果、热处理、PMI、EN 10204 检验文件或可追溯至特定炉号或批次。
低温材料检查清单
- 最低设计金属温度或最低可信金属温度
- 阀体、阀盖及承压件材料牌号
- 冲击试验温度及验收准则
- 热处理及交货状态
- 螺栓、垫片与法兰匹配性
- 波纹管及内件材料适用性
- 如规定，进行PMI或附加合金验证
- EN 10204 文件类型与炉号追溯
- 实际冷态条件下的压力-温度额定值
- 与工艺介质的相容性及清洁要求
››› 阀门设计
低温结构必须控制冷量传递、密封及操作可靠性
低温阀门并非仅由不锈钢决定。结构几何、阀座设计、弹簧腔温度、阀盖布置、垫片及安装方式均会影响使用适用性。
01
加长阀盖或阀杆
加长阀盖可减少向弹簧和填料区域的热传递，但所需几何尺寸取决于阀门设计及保温情况。
02
阀座结构
金属密封或软密封阀座需针对低温适应性、泄漏要求、热循环及清洁度进行审查。
03
弹簧与运动部件
弹簧材料、导向间隙及运动部件必须在预期温度梯度下保持正常功能。
04
波纹管与阀盖排放口
背压工况可能需要平衡型波纹管，但波纹管材料、压力-温度限值及排放口走向仍至关重要。
05
垫片与密封件
接头材料必须在冷却、运行、升温及反复热循环过程中保持密封性能。
06
排放与安装方向
安装应防止积液、结冰、液袋以及对阀门或出口管道产生非预期载荷。
››› 安装与排放
低温排放可能影响阀门、管道、结构及周围区域
排放可能产生闪蒸、低温蒸气云、结冰、液体夹带、热收缩及能见度降低。出口管道应适应预期温度并独立支撑。
保温层不得妨碍阀盖排气口、排放口、吊点、测试接口或维护通道。在低温运行和升温过程中，排放路径必须保持畅通和安全。
安装审查要点
- 低温端管道与出口材料兼容性
- 热收缩与膨胀余量
- 独立支撑与排放反作用力
- 结冰与冷凝液冻结风险
- 阀盖、排气口和排放口周围的保温间隙
- 安全排放、火炬、回流或回收目的地
- 液体夹带与闪蒸行为
- 检查、试验和拆卸的通道
- 启停期间的热循环
- 低温表面及喷射气流的人员防护
››› 选型流程
低温安全阀审查的实用工作流程
从泄放工况和最低温度入手，然后将材料、结构、排量、安装和文件资料作为一个整体进行核查。
01
确定被保护设备
确定压力容器、管线、储罐、泵、汽化器、压缩机、冷箱或撬装系统。
02
确定主导泄放工况
确定封闭管段受热膨胀、蒸发气、出口堵塞、火灾、泵憋压、汽化器异常或闪蒸流等工况。
03
确定温度限值
记录工作温度、设计温度、泄放温度和最低可信金属温度。
04
确定相态和所需排量
确认液体、蒸气、气体、闪蒸或两相行为以及主导泄放速率。
05
选择材料和结构
审查韧性、加长阀盖、阀座、垫片、弹簧、波纹管及压力等级。
06
审查背压与泄放
确定出口系统、冷雾、结冰、闪蒸及同时泄放工况。
07
检查安装细节
确认安装方向、支撑、保温间隙、排液及热位移。
08
完成文件包
锁定数据表、定径依据、MTC、冲击试验结果、试验报告及检验要求。
建议提供的工程输入
- 被保护设备及主导泄放工况
- 介质组成与流体相态
- 整定压力、MAWP 及允许超压
- 工作温度、设计温度、泄放温度及最低温度
- 所需泄放量或定径计算
- 背压与排放去向
- 阀门尺寸、连接方式及压力等级
- 阀体、内件、阀座、弹簧、波纹管及垫片材质
- 加长阀盖、保温及安装要求
- 冲击试验、PMI、MTC、低温试验及检验文件
››› 相关应用与工程
继续低温泄放审查
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项目评审证据
应用评审的实际生产证据
低温及深冷安全阀 | ZOBAI 服务中，供应商评审应将阀门结构型式与整定压力、介质、温度、排量、背压及适用规范相对应。本图为 ZOBAI 实拍照片，记录了托盘上成组放置的大型不锈钢安全阀。请结合图纸、材质记录及压力试验文件进行审核。
››› 常见问题
低温安全阀常见问题
指工作温度、泄放温度或最低可信金属温度可能影响材料韧性、密封性能、阀门动作、压力等级或安装的任何工况。适用的温度界限取决于材料、规范及项目要求。
不完全正确。LNG是重要的低温应用之一，但低温工况还包括工业气体、液氧、冷氢、冷冻氨、二氧化碳、制冷系统以及其他深冷或冷冻工艺。
不。实际最低温度下，必须核对确切的合金牌号、产品形态、热处理、冲击要求、压力等级、部件设计及材质证明。
加长阀盖可用于限制冷量传递至弹簧、阀杆或密封区域，并提供保温间隙。所需长度和结构取决于阀门设计、温度及安装条件。
项目可能要求提供材质证明、冲击试验结果、PMI、热处理记录、压力及密封性报告、清洁记录、图纸、定径文件以及项目特定的低温检验记录。
是的。请提供介质、泄放工况、压力、温度范围、所需泄放量、背压、连接方式、材质要求、安装图纸及所需文件。