[發明專利]一種LNG超低溫頂裝式球閥

有效

• 申請號: 201610241300.8
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105782484A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 潘明堯;劉成美;卞菊芳
• 申請（專利權）人: 潘明堯
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/20;F16K17/02
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 陳曉平

技術領域

本發明涉及液化天然氣(LNG)領域的技術裝備，特別涉及用于LNG 介質截斷的超低溫頂裝式球閥。

背景技術

液化天然氣(LNG)行業是石化領域類的重點行業，也是能源戰略的 重點行業。隨著工業的發展，該行業越來越被國家和社會重視，正以每年 約12％的高速增長，成為全球增長最快的能源行業之一。眾所周知，LNG 沸點是-163℃，氣液膨脹比大，易燃易爆，特定的工況要求，使得球閥在 工藝管線上必須采用頂裝式結構。由于在LNG項目中，閥門端部通常采用 焊接連接，必須能夠在線維修，且中腔超壓時能夠及時自動泄放，同時保 證閥門可靠的密封性能，滿足管線工況要求。目前國內LNG低溫球閥始終 不能同時滿足這幾個方面的要求，已經公開的閥門不盡人意，常見的形式 如下：

1、二片或三片側裝式閥體結構，如浮動球閥結構形式，采用在球體 上鉆孔來實現自動泄壓；如固定球閥結構形式，采用在上游閥座上鉆孔來 實現自動泄壓。此兩種結構均不能夠滿足在線維修的需求；同時，在浮動 球上鉆孔，上游密封基本失效，靠下游閥座實現密封，與管線閥門的基本 要求產生背離；在固定球閥結構中，在上游閥座上鉆孔，完全依賴帶螺旋 彈簧的單向閥來實現自動泄壓，極不可靠。

2、頂裝式閥體結構，采用一體式閥座結構形式，利用閥座上加工的 工藝槽，通過閥門兩端端口，利用工裝將兩邊閥座拉開，來實現閥球的安 裝。此種結構只能在工廠實現頂裝式安裝，待球閥安裝在管線上之后，閥 座上的工藝槽即失去作用，也就無法真正實現閥門的在線維修。

3、頂裝式閥體結構，采用分體式閥座結構形式，采用鏈式連接件或 螺紋連接，將閥座連接成一個整體，雖能較好的實現在線維修的要求，但 上、下游閥座形式基本一樣，當上游閥座密封失效時，下游閥座不能實現 有效密封，或者中腔超壓時向上、下游同時泄壓，整個閥門不能實現安全 可靠的密封。

實踐表明，不能同時滿足在線維修、中腔及時自動泄壓、安全可靠的 密封性能等幾方面要求的LNG低溫球閥若應用到實際工程中，將給整個LNG 項目帶來巨大安全隱患及經濟損失。

發明內容

本發明著力于解決上述現有技術所存在的不足之處，提供一種用于 LNG管線的超低溫頂裝式球閥，使其適于LNG實際使用工況需求，能同時 滿足在線維修、中腔及時自動泄壓、密封性能安全可靠的要求，保證LNG 項目的質量和安全。

本發明解決以上技術問題所采用的技術方案如下：一種LNG超低溫頂 裝式球閥，包括球體、閥體、閥座，所述球體和閥座都安裝于所述閥體的 通道中，其中所述閥座分為上游閥座和下游閥座，兩者的結構：上游閥座 為單活塞效應閥座，下游閥座為雙活塞效應閥座，分置于所述球體的兩側；

所述閥座包括閥座支承、閥座固定環、唇形密封圈、蝶形彈簧、閥座 壓環、閥座密封圈；

所述閥座固定環焊接于閥體內的臺階孔的底端，所述閥座固定環上設 置有定位銷，所述閥座支承活動插接于所述定位銷上，沿定位銷軸向移動；

所述閥座支承與閥體間采用唇形密封圈密封；

所述閥座支承靠近所述球體的一端設置有外螺紋，所述閥座壓環上設 計有內螺紋，兩者通過螺紋連接；

所述閥座壓環與所述閥體內的臺階孔孔肩之間設置所述蝶形彈簧。

進一步地，在所述閥座支承與所述閥座固定環之間設置有防塵罩，用 于防止雜質侵入通道的空腔中。

進一步地，根據所述閥體內緣與所述閥座外緣的結構形式，可以采用 幾組唇形密封圈密封。

進一步地，所述閥座壓環向所述蝶形彈簧方向旋進時，壓縮所述蝶形 彈簧；同時，所述蝶形彈簧推動所述閥座支承向外運動，直至靠上球體， 繼續旋進時閥座支承上的閥座密封圈與球體壓緊，起到密封作用。

進一步地，所述閥座壓環的外環面上設置有防松限位環，通過防松螺 釘固定；在所述防松限位環的端部帶有凸起，能夠與在閥體內側壁上設置 的凸臺相抵觸，從而限制所述閥座壓環旋轉。

再進一步地，所述閥座壓環沿軸向上設置有用來插入工裝旋動閥座壓 環用的工藝孔。

再進一步地，所述閥座壓環的外環面上環周設置有多個工藝孔，所述 防松限位環只占有閥座壓環周向上一段弧長，防松限位環上加工有長條形 通孔，所述防松螺釘根據所述閥座壓環的旋轉位置緊固所述防松限位環。