低温阀门的设计与安装要求(标准版)
阀门设置统一规定
阀门的设置1一般设置规定1.1概述本规定适用于化工工艺系统专业。
所提及的阀门不包括安全阀、蒸汽疏水阀、取样阀和减压阀等，但包括限流孔板、盲板等与阀门有类似作用的管件的设置，以切断阀作为这些阀件的总称。
切断阀的作用是用来隔断流体或使流体改变流向，要根据生产(包括正常生产、开停工及特殊工况)、维修和安全的要求而设置，同时也要考虑经济上的合理性。
阀门设置和选择合适类别(不是型号)。
阀门是工艺系统专业人员在编制PI 图时的一项重要工作，本规定所述的内容考虑了生产和安全的一般要求。
系统专业在参照本规定进行工程设计时，应结合该工程项目的具体情况、当地气象条件、厂际协作关系、装置操作要求、流体特性、用户的特殊要求及经济性等进行取舍。
1.1.1工程设计中的阀门类别选用1.1.1.1选用时须考虑的因素选择阀门是根据操作和安全及经济的合理性，综合平衡比较的经验结果。
在选择阀门之前必须提出下述原始条件：一. 物性(1) 物料状态a．气体物料的物料状态包括有关物性数据，纯气体还是混合物，是否有液滴或固体微粒，是否有易凝结的成份。
b．液体物料的物料状态包括：有关物性数据，纯组份或混合物是否含易挥发组份或溶解有气体(压力降低时可析出形成二相流)，是否含固体悬浮物，以及液体的粘稠度、凝固点或倾点等。
(2) 其它性质；包括腐蚀性、毒性、对阀门结构材料的溶解性，是否易燃易爆等性能。
这些性能有时不只影响材质，还会引起结构上的特殊要求，或需要提高管道等级。
二. 操作状态下的工作条件(1) 按正常工作条件下的温度和压力，还需结合开停工或再生时的工作条件。
a．泵出口阀应考虑泵的最大关闭压力等。
b．当系统再生韫度高出正常温度很多，而压力却有所降低，对这种类型的系统，要考虑温度和压力综合的影响。
c．操作的连续程度：即阀门开闭的频率，也影响到对耐磨损程度的要求，开关较频繁的系统，应考虑是否安装双阀。
(2) 系统允许的压力降a．系统允许压力降较小，或允许压力降不小但不需要进行流量调节时，则应选用压力降较小的阀型如闸阀、直通的球阀等。
阀门的选用原则和安装要求
阀门的选用原则和安装要求 一闸阀:
螺纹闸阀 法兰明杆闸阀 暗杠弹性座闸阀 闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式，常常把闸阀分成几种不同的类型，如：楔式闸阀、平行式闸阀、 平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀。
二截止阀:
法兰截止阀 螺纹截止阀 塑料截止阀 截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。截止阀的阀瓣一旦处于开启状况，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再的接触，并具有非常可靠的切断动作，使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用。 截止阀一旦处于开启状态，它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触，因而它的密封面机械磨损较小，由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来，这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的。介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化，因此截止阀的流动阻力较高于其它阀门。 常用的截止阀有以下几种：1〕角式截止阀；在角式截止阀中，流体只需改变一次方向，以致于通过此阀门的压力降比常规结构的截止阀小。2〕直流式截止阀；在直流式或Y形截止阀中，阀体的流道与主流道成一斜线，这样流动状态的破坏程度比常规截止阀要小，因而通过阀门的压力损失也相应的小了。3〕柱塞式截止阀：这种形式的截止阀是常规截止阀的变型。在该阀门中，阀瓣和阀座通常是基于柱塞原理设计的。阀瓣磨光成柱塞与阀杆相连接，密封是由套在柱塞上的两个弹性密封圈实现的。两个弹性密封圈用一个套环隔开，并通过由阀盖螺母施加在阀盖上的载荷把柱塞周围的密封圈压牢。弹性密封圈能够更换，可以采用各种各样的材料制成，该阀门主要用于“开”或者“关”，但是备有特制形式的柱塞或特殊的套环，也可以用于调节流量。
阀门设置统一规定
阀门的设置1一般设置规定1.1概述本规定适用于化工工艺系统专业。
所提及的阀门不包括安全阀、蒸汽疏水阀、取样阀和减压阀等，但包括限流孔板、盲板等与阀门有类似作用的管件的设置，以切断阀作为这些阀件的总称。
切断阀的作用是用来隔断流体或使流体改变流向，要根据生产(包括正常生产、开停工及特殊工况)、维修和安全的要求而设置，同时也要考虑经济上的合理性。
阀门设置和选择合适类别(不是型号)。
阀门是工艺系统专业人员在编制PI 图时的一项重要工作，本规定所述的内容考虑了生产和安全的一般要求。
系统专业在参照本规定进行工程设计时，应结合该工程项目的具体情况、当地气象条件、厂际协作关系、装置操作要求、流体特性、用户的特殊要求及经济性等进行取舍。
1.1.1工程设计中的阀门类别选用1.1.1.1选用时须考虑的因素选择阀门是根据操作和安全及经济的合理性，综合平衡比较的经验结果。
在选择阀门之前必须提出下述原始条件：一. 物性(1) 物料状态a．气体物料的物料状态包括有关物性数据，纯气体还是混合物，是否有液滴或固体微粒，是否有易凝结的成份。
b．液体物料的物料状态包括：有关物性数据，纯组份或混合物是否含易挥发组份或溶解有气体(压力降低时可析出形成二相流)，是否含固体悬浮物，以及液体的粘稠度、凝固点或倾点等。
(2) 其它性质；包括腐蚀性、毒性、对阀门结构材料的溶解性，是否易燃易爆等性能。
这些性能有时不只影响材质，还会引起结构上的特殊要求，或需要提高管道等级。
二. 操作状态下的工作条件(1) 按正常工作条件下的温度和压力，还需结合开停工或再生时的工作条件。
a．泵出口阀应考虑泵的最大关闭压力等。
b．当系统再生韫度高出正常温度很多，而压力却有所降低，对这种类型的系统，要考虑温度和压力综合的影响。
c．操作的连续程度：即阀门开闭的频率，也影响到对耐磨损程度的要求，开关较频繁的系统，应考虑是否安装双阀。
(2) 系统允许的压力降a．系统允许压力降较小，或允许压力降不小但不需要进行流量调节时，则应选用压力降较小的阀型如闸阀、直通的球阀等。
工艺管道阀门基础知识及安装要点
管道的分类：按最高工作压力、最高工作温度、介质、管道材质等因素分类。
高压管道10≤P＜35低温管道：＜-20℃；常温管道：-20〜200℃;高温管道：＞200℃。
公称直径：用符号DN表示，其后附加公称直径的数值。
公称直径为100nIn1,用DN100表示。
对于引进装置习惯用英寸表示。
公称直径50mm时，2〃表示。
公称直径的作用是：凡是公称直径相同的管子、管件（法兰、阀门等）均能互相联接。
公称压力：公称压力是为了设计、制造和使用的方便而规定的一种压力等级指管内工作介质温度在0〜120。
C范围内的最高允许工作压力用符号PN表示，其后附公称压力的数值公称压力为2.5MPa,用PN2.5表示（老产品有用“kgf/cm?单位，注意识别），或PN25baro当介质温度大于120。
C时，材料的强度下降，实际允许的工作压力要小于公称压力。
如铸铁阀门的公称压力为1MPa,在200。
C工作时，其工作压力不能大于0.9MPa o用于高温介质的管子及管件选用时应查阅有关手册，不能只凭公称压力为选用依据。
壁厚：常用的管子壁厚表示法有管子表号（SCh.）、壁厚尺寸两种方法。
管子表号（Sch.）是设计压力与设计温度下材料的许用应力的比值乘以1000,并经圆整后的数值表号越大，壁厚越厚。
中国、ISo等钢管标准采用壁厚尺寸表示钢管壁厚系列。
表示方法为管外径X壁厚。
例如：Φ60.5×3.5mm0管道材料等级：根据设计温度、设计压力和输送介质要求及材料的性能和经济合理性确定管道和管道组成件的材质、品种和规格型号根据PID上的管道材料等级规定选用材料等级编码由6部分组成：JAJR61J-项目代码A-压力等级(ASME∕ANSlB16.5)J-材料代码R-法兰面(ASME/ANSIB16.5)61-序列号工厂管道应用条件：涉及介质种类，有LNGxMDEAxCO2、乙烯、丁烷、低温工艺物料、其他化学物等介质有一定腐蚀性。
环境温度低。
低温阀门采购技术规范
中国石化物资采购技术标准低温阀门(暂行)SPTS-PD15-T0012013-05-18发布 2013-06-01实施中国石油化工集团公司目 录1．总则 (3)1.1 范围 (4)1.2 规范和标准 (4)2制造厂资质 (4)3 卖方的责任 (4)4．制造 (5)4.1 材料 (5)4.2 设计 (6)5．焊接与热处理 (9)5.1 阀门的焊接 (9)5.2 阀门热处理 (10)6．检验,检查和试验 (10)7．标记 (13)7.1 一般规定 (13)7.2 阀体上标注 (13)7.3 铭牌上标注 (13)8．涂漆、包装和运输 (14)8.1 涂漆及保护 (14)8.2 包装及装运 (14)9．证书及质量证明文件 (14)9.1 材料以及成品证书 (14)10．质量保证 (15)前言本规范提出了低温阀门采购的相关技术要求。
本规范由中国石油化工集团公司物资装备部提出并负责解释。
低温阀门采购采购技术规范（暂行）1．总则1.1 范围本规范是关于低温阀门的最低技术要求。
除以下要求外，阀门还应满足相应标准的其他要求。
1.2 规范和标准若适用，阀门制造厂应遵守以下规范标准最新版本的规定。
TSG D7002 压力管道元件型式试验规则ASME B16.34法兰、螺纹和焊接端连接阀门ASME B16.34a法兰、螺纹和焊接端连接阀门-附录ASME B16.5管法兰和法兰配件ASME B16.10阀门的面到面和端到端尺寸ASME B16.11锻制承插焊和螺纹管件ASME B16.20管法兰金属垫－金属环垫，缠绕垫和包覆垫ASME B16.25对焊端部ASTM A182高温用锻制或轧制合金钢管道法兰,锻制管配件、阀门和零件ASTM A350要求缺口韧性试验的管道零部件用碳钢和低合金钢锻件ASTM A351承压元件用奥氏体、奥氏体-铁素体(双相)铸件ASTM A352低温承压元件用铁素体和马氏体钢铸件ASME B16.47大直径管钢制法兰API 594法兰式、凸耳式、对夹式和对焊连接止回阀API 598阀门的检验与试验API 600石油天然气工业用螺栓连接阀盖钢制闸阀API 602法兰端、螺纹、焊接端和延长阀体端部紧凑型钢制阀门API 607 90度旋转软密封座阀门的耐火试验API 608法兰、螺纹和对焊连接的金属球阀API 609双法兰、凸耳和对夹型蝶阀BS 1868石油、石化及联合工业用钢制法兰及对焊止回阀BS 1873石油、石化及联合工业用钢制法兰及对焊截止阀及截止止回阀BS 5351钢制球阀BS 5352钢制楔形闸阀、截止阀和止回阀BS 6364低温阀门MSS SP-25阀门、管件、法兰及管接头用标准标淮标记方法MSS SP-54 阀门、法兰、管件及其它管道元件铸钢件和锻钢件射线检验2. 制造厂资质制造厂必须是取得TS、API、ISO等相关资质证书，且制造过类似的阀门并至少3年以上实际使用业绩。
EN 13468-1：2002 低温容器—防超压安全装置—第1部分：低温系统的安全阀
低温容器—防超压安全装置—第1部分：低温系统的安全阀本欧洲标准于2002 年4月5日由CEN批准通过。
CEN会员一定要遵守CEN／CENELEC内部条例，条例规定本欧洲标准必须在国家层次上等同转换为国家标准且不允许被更改。
本标准中的最新表册和参考文献可以向管理中心或CEN会员申请索取。
本欧洲标准有3个官方版本（英语，法语，德语）。
CEN成员有责任将标准翻译成自己国家的语言并通知管理中心，其与官方标准具有同等的地位。
CEN成员为奥地利、比利时、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、马尔他、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国的国家标准机构。
目录前言 (3)1 范围 (4)2引用标准 (4)3术语、定义和符号 (4)4要求 (5)4.1总则 (5)4.2设计 (5)4.2.1设计温度 (5)4.2.2排水 (5)4.2.3阀杆 (5)4.2.4阀芯 (5)4.2.5升华制冷剂 (5)4.3 材料 (6)4.3.1总则 (6)4.3.2金属材料 (6)4.3.3抗腐蚀性 (6)4.3.4氧相容性 (6)4.3.5乙炔相容性 (6)4.3.6非金属材料 (6)5试验 (6)5.1产品试验 (6)5.2阀门抽样试验 (7)5.2.1操作和流动特性试验 (7)5.2.2重新密封时的密封性可重复试验 (7)5.2.3低温试验 (7)6额定减低排量系数（Kdr）的确定 (8)7清洁度 (8)8标记 (9)附录ZA（说明性）欧洲标准基本要求或其他《欧盟指令》条款 (10)本文件（EN13648-1:2002）由技术委员会CEN/TC 268 “低温容器”制定，其秘书处由AFNOR确定。
本欧洲标准应按国家标准成文，而且最迟在2002年 11月按原文或背书出版，相冲突的国家标准最迟也应在2002年11月废止。
本文件由欧洲委员会和欧洲自由贸易联盟授权CEN来制定，并且支持《欧盟指令》的基本要求。
LNG低温阀门原理、操作和维修讲解 2
14
致力于低温阀门的研发、设计、制造、维护
六、安全阀工作不正常和拒跳的原因
①频跳
安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说 密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。 频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳 现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。 频跳后果 1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳失效。 2、密封面由于高频碰撞造成损伤。 3、由于高频振颤造成弹簧失效。 4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。 5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过 最大允许工作压力。
安全阀的基本要求
1.必要的密封性
当被保护设备处于正常运行压力时，安全阀应保持必要的密封 性。
2.可靠地开启
安全阀的开启压力对其整定压力的偏差应在标准或规范规定的范围内。
3.稳定地排放
当阀进口压力继续升高到超过整定压力一个规定的数值时，安全阀应 达到设计的开启高度，进入排放状态。
4.适时地关闭
由于安全阀的排放而使设备和系统中的压力降低之后，安全阀应适时 地关闭。
4
致力于低温阀门的研发、设计、制造、维护
全启式安全阀：
当被保护设备中（即安全阀进口处）介质处于正常工作压力 时，弹簧载荷大于介质静压力对阀瓣的作用力，使阀门处于关 闭状态。上述两个作用力的差值产生使阀瓣和阀座（统称为关 闭件）密封面间相互压紧的力（即密封力）。只要这个密封力
足够大（相对于由密封面及介质状况决定的必需密封力而
公称通径（mm） 泄漏气泡开始计数前试验压力的最少保压时间min
低温阀门 基础知识
温度℃ 公称通径 mm 15 20 25 40 50 80 100 in ½ ¾ 1 1½ 2 3 4Biblioteka ≥-60≥-100
<-100
颈部长度L/mm
90 100 100 110 110 120 130 110 110 120 130 130 150 160 130 140 150 160 170 190 200
4、阀座、阀瓣(闸板)密封面 低温阀门的关闭件采用钴铬钨 硬质合金堆焊结构。软密封结 构由于聚四氟乙烯膨胀系数大， 低温变脆，所以仅适用于温度 高于-70℃的低温阀。聚三氟乙 烯可用于-162℃的低温阀。 6、阀杆 阀杆材料采用奥氏体不锈钢。
8、填料函及填料 填料函不能与低温直接接触，而设计在长颈阀 盖顶端，使填料函处于离低温较远的位置，在 0℃以上的温度环境下工作。这样，提高了填料 函的密封效果。在泄漏时，或当低温流体直接接 触填料造成密封效果下降时，可以从填料函中间 加入润滑脂形成油封层，降低填料函的压差，作 为辅助密封措施。填料函多采用带有中间金属隔 环的二段填料结构。但也有的采用一般阀门填料 函结构和阀杆能自紧的二重填料函结构等其他型 式。 9、保冷 又称滴水板，是一块焊在填料函下部长颈部 分的圆形板。其主要作用：防止环境中的水 气遇冷成水之后，直接流入保温层里，结冰。
低温阀门 介绍 Cryogenic Valves
雷蒙德（北京）阀门制造有限公司
低温阀是一种在低温介质中工作的阀门。随着现代科技的发展，低温 工程制品的生产规模不断扩大，液氧、液氮以及液化石油气等得到广泛的 应用。尤其是液化天然气越来越受到世界各国的重视。 液化氨的温度-269℃，液氢的温度-254 ℃，液化氦的温度-196 ℃，液 氧的温度-183 ℃，液化天然气的温度-162 ℃，以上物质的液化分馏，运输 和储存都需要使用大量的低温阀门。 低温阀门的用途越来越广，需求越来越大，对低温阀的技术性能和工作 特性的要求也在不断提高。我国低温阀的研究起步较晚，品种规格少。过 去，国内引进装置上的低温阀主要依赖进口，为了改变这种状况，我公司 在国内进行开发并试制，经用户使用反映良好，完全能替代进口。 经过我公司多年制造，已积累了丰富的经验，从设计、工艺到制造日 趋成熟，并已开发形成了低温阀门的系列产品。 主要用于乙烯，液化天然气装置，天然气LPG、 LNG储罐，接受基地 及卫星站，空分设备，石油化工尾气分离设备，液氧、液氮、液氩、二氧 化碳低温贮槽及槽车、变压吸附制氧等装置上。 输出的液态低温介质如乙烯、液氧、液氢、液化天然气、液化石油产品 等，不但易燃易爆，而且在升温时要气化，气化时，体积膨胀数百倍。
阀门设计流程
阀门设计流程设计依据：基本参数：阀门的用途；介质的工作压力和工作温度；使用介质及其特性（特别是腐蚀性，易燃易爆性）；公称尺寸DN；结构长度及采用标准；与管路连接方式，尺寸及标准；阀门驱动方式；需不需要抗硫；火灾型式试验证书；抗静电结构；注脂要求，加工阀杆要求。
根据以上基本要求，可确定阀门种类，公称尺寸DN或压力等级CL。
主要连接尺寸和驱动方式等，同时选定阀门的结构，主要零件的材料。
为了进一步做好设计，还应了解：介质粘度，阀门流通能力要求；流量特性；阀门开启和关闭时间；动力源情况（电动的电压，气动的气压等）；阀门安装位置及其环境条件；外形尺寸的限制；重量的限制；对震动的要求。
（一）基本参数的确定1.公称压力PNGB/T1048-2005规定公称压力有两个等级，即DIN系列和ANSI系列。
也可按美标公称压力系列设计阀门。
在GB/T12224-2005《钢制阀门一般要求》中给出了标准压力级和特殊压力级各22种常用材料的压力-温度额定值，可作为设计材料的选用。
在JB/T3595-2002《电站阀门一般要求》中给出了不同公称压力PN的14种材料的压力-温度额定值，同时给出了CL150-CL4500 WC1,WC4,WC6,WC9的压力-温度额定值，可供电站阀门设计时材料选用。
在美国机械工程师学会标准ASME B/16.34-2004《法兰，螺纹和焊接连接的阀门》中给出了CL150-CL2500标准压力级和特殊压力级321种材料的压力-温度额定值，可供设计时选用。
知道介质工作压力，介质的工作温度和承压壳体材料，便可根据根据上述标准确定公称压力PN。
2.公称尺寸DN国标GB/T1047-2005中，规定了阀门的公称尺寸。
美国工程机械师学会标准ASME B16.34-2004的附录中给出了公称管径NPS的尺寸。
3.工作温度阀门零件的工作温度与许多因素有关。
如阀门结构，公称尺寸大小，阀门周围环境等，因此很难得出一致的精确数字。
DB37 T5021-2014 Ⅱ型耐热聚乙烯(PE-RTⅡ)低温直埋供热管道设计与施工规范
3
目
次
前 言 ................................................................................................................................................................... 3 1 2 总 则 .......................................................................................................................................................... 1 术语与符号 .................................................................................................................................................. 2 2.1 术语 ........................................................................................................................................................ 2 2.2 符号 ........................................................................................................................................................ 2 3 材 料 .......................................................................................................................................................... 3 3.1 一般规定 ................................................................................................................................................ 3 3.2 PE-RTⅡ供热管道 .................................................................................................................................. 4 3.3 PE-RTⅡ工作管及管件 .......................................................................................................................... 6 3.4 PE-RTⅡ供热管道标志、运输和储存................................................................................................. 13 4 设 计 ........................................................................................................................................................ 15 4.1 一般规定 .............................................................................................................................................. 15 4.2 水力计算 .............................................................................................................................................. 16 4.3 PE-RTⅡ供热管道布置与敷设 ............................................................................................................ 18 4.4 PE-RTⅡ供热管道应力计算和作用力计算......................................................................................... 19 4.5 PE-RTⅡ供热管道阀门及附件 ............................................................................................................ 20 5 PE-RTⅡ供热管道保温 .............................................................................................................................. 21 5.1 一般规定 ............................................................................................................................................ 21 5.2 保温层结构 ........................................................................................................................................ 21 5.3 保温层计算 ........................................................................................................................................ 21 6 安装与施工 ................................................................................................................................................ 22 6.1 一般规定 .............................................................................................................................................. 22 6.2 沟槽开挖 .............................................................................................................................................. 23 6.3 PE-RTⅡ工作管及管件的安装和连接................................................................................................. 24 6.4 接头保温 .............................................................................................................................................. 24 6.5 PE-RTⅡ供热管道敷设 ........................................................................................................................ 25 6.6 沟槽回填 .............................................................................................................................................. 25 7 压力试验、清洗和试运行 ........................................................................................................................ 28 7.1 PE-RTⅡ供热管道压力试验 ................................................................................................................ 28 7.2 PE-RTⅡ供热管道清洗 ........................................................................................................................ 28
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低温阀门的设计与安装要求
(标准版)
Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.
( 安全管理 )
单位：______________________
姓名：______________________
日期：______________________
编号：AQ-SN-0175
低温阀门的设计与安装要求(标准版)
低温阀门，特别是超低温阀门，其工作温度极低。
在设计这类阀门时，除了应遵循一般阀门的设计原则外，还有一些特殊的要求。
1低温阀门的设计要求
根据使用条件，低温阀的设计有下列要求：
1.1阀门不应成为低温系统的一个显着热源。
这是因为热量的流入除降低热效率外，如流入过多，还会使内部流体急速蒸发，产生异常升压，造成危险。
1.2低温介质不应对手轮操作及填料密封性能产生有害的影响。
1.3直接与低温介质接触的阀门组合件应具有防爆和防火结构。
1.4在低温下工作的阀门组合件无法润滑，所以需要采取结构措施，以防止摩擦件擦伤。
2低温阀的材料选用
2.1低温阀主体材料
2.1.1主体材料选用应考虑的因素
从金相考虑，金属材料中除了具有面心立方晶格的奥氏体钢、铜、铝等以外，一般的钢材在低温状态下会出现低温脆性，从而降低阀门的强度和使用寿命。
选择主体材料时首先要选用适合于低温下工作的材料。
铝在低温下不会出现低温脆性，但因铝及铝合金的硬度不高，铝密封面的耐磨、耐擦伤性能差，所以在低温阀门中的使用有一定的限制，仅在低压和小口径阀中选用。
除此以外，低温阀门的材料选用还应考虑以下一些因素：
1）阀门的最低使用温度；
2）金属材料在低温下保持工作条件所需要的力学性能，特别是冲击韧性、相对延伸率及组织稳定性；3）在低温及无油润滑的情况下，具有良好的耐磨性；
4）具有良好的耐蚀性；
5）采用焊接连接时还需考虑材料的焊接性能。
2.1.2阀体、阀盖、阀座、阀瓣（闸板）材料的选用
这些主体零部件材料的选用原则大致是：温度高于-100℃时选用铁素体钢；温度低于-100℃时选用奥氏体钢；低压及小口径阀门可选用铜和铝等材料。
设计时根据最低使用温度选择适当的材料。
2.1.3阀杆及紧固件的材料选用
温度高于-100℃时，阀杆和螺栓材料采用Ni、，Cr-Mo等合金钢，经适当的热处理，以提高抗拉强度和防止螺纹咬伤等。
温度低于
-100℃时，采用奥氏体不锈耐酸钢制造。
但18-8耐酸钢硬度低，会造成阀杆与填料相互擦伤，致使填料处泄漏。
所以，阀杆表面必须镀硬铬（镀层厚0.04-0.06mm），或进行氮化和镀镍磷处理，以提高表面硬度。
为防止螺母与螺栓咬死，螺母一般采用Mo钢或Ni钢，同时在螺纹表面涂二硫化钼。
2.2低温阀垫片、填料材料的选用
在低温阀门设计中，一方面由结构设计来保证使填料处于接近
环境温度下工作，例如，采用长颈阀盖结构，使填料函离低温介质尽量远些，另一方面在选择填料时要考虑填料的低温特性。
低温阀中一般采用浸渍聚四氟乙烯的石棉填料。
柔性石墨是新近发展起来的一种优良的密封材料。
低温阀门也可采用无填料的波纹管密封结构，通常情况下使用多层波纹管。
低温阀门用垫片必须在常温、低温及温度变化下具有可靠的密封性和复原性。
由于垫片材料在低温下会硬化和降低塑性，所以应选择性能变化小的垫片材料。
使用温度为-200℃，低温最高使用压力3MPa时，采用长纤维白石棉的石棉橡胶板。
使用温度为-200℃，最高使用压力5MPa时，采用耐酸钢带夹石棉缠制而成的缠绕式垫片，或聚四氟乙烯和耐酸钢带绕制而成的缠绕式垫片。
柔性石墨与耐酸钢绕制而成的缠绕式垫片用于
-200℃的低温阀门上比较理想。
3低温阀门的特殊结构
低温阀门主要有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀等型式，其主要结构与一般阀门大致相同。
3.1阀体
阀体应能充分承受温度变化而引起的膨胀、收缩。
而且阀座部位的结构不会因温度变化而产生永久变形。
3.2阀盖
采用长颈阀盖结构。
其目的在于能起保护填料函的功能。
因为填料函的密封性是低温阀的关键之一。
该处如有泄漏。
将降低保冷效果，导致液化气体气化。
这是因为在低温状态下随着温度的降低，填料弹性逐渐消失，防漏性能随之下降，由于介质渗漏造成填料与阀杆处结冰，影响阀杆正常操作，同时也会因阀杆上下移动而将填料划伤，引起严重泄漏。
所以低温阀门必须采用长颈阀盖结构形式。
此外，长颈结构还便于缠绕保冷材料，防止冷能损失。
3.3阀瓣
闸阀采用挠性闸板或开式闸板；截止阀的平阀座及针形阀，采用塞子形的阀瓣。
这些结构形式不论温度如何变化，均能保持可靠的密封。
3.4阀杆
阀杆需镀铬、镀镍磷或经氮化处理，以提高阀杆表面硬度，防
止阀杆与填料、填料压套（压盖）相互咬死，损坏密封填料，造成填料函泄漏。
3.5垫片
垫片选用要考虑垫片材料的低温性能，如压缩回弹性、预紧力、紧固压力分布以及应力松弛特性等。
3.6填料函及填料
填料函不能与低温段直接接触，而设在长颈阀盖顶端，使填料函处于离低温较远的位置，在0℃以上的温度环境下工作。
这样，提高了填料函的密封效果。
在泄漏时，或当低温流体直接接触填料造成密封效果下降时，可以从填料函中间加入润滑脂形成油封层，降低填料函的压差，作为辅助密封措施。
填料函多采用带有中间金属隔离环的二段填料结构。
但也有的采用一般阀门填料函结构和阀杆能自紧的二重填料函结构等其他型式。
3.7上密封
低温阀都设上密封座结构，上密封面要堆焊钴铬钨硬质合金，精加工后研磨。
3.8阀座、阀瓣（闸板）密封面
低温阀的关闭件采用钴铬钨硬质合金堆焊结构。
软密封结构由于聚四氟乙烯膨胀系数大，低温变脆，所以仅适用于温度高于-70℃的低温阀，但聚三氟乙烯可用于-162℃的低温阀。
3.9中法兰螺栓
3.9.1螺栓应有足够的强度，这是因为螺栓在反复载荷下工作，常会因疲劳而产生断裂。
3.9.2因螺栓在螺纹根部易引起应力集中，所以最好采用全螺纹结构的螺栓。
3.10预防异常升压的措施
阀门关闭后，阀腔内会残留一些液体。
随着时间的增加，这些残留在阀腔里的液体会渐渐吸收大气中的热量，回升到常温并重新气化。
气化后，其体积激剧膨胀，约增加600倍之多，因而产生极高的压力，并作用于阀体内部。
这种情况称为异常升压，这是低温阀门特有的现象。
发生异常升压现象时，会使闸板紧压在阀座上，导致闸板不能开启。
这时，高压会将中法兰垫片冲出或冲坏填料；
也可能引起阀体、阀盖变形，使阀座密封性显着下降；甚至阀盖破裂，造成严重事故。
为防止异常升压现象发生，一般低温阀门在结构上采用以下措施：
3.10.1设置泄压孔，又称压力平衡孔或排气孔，即在弹性闸板或双闸板进口侧钻一小孔，作为阀体内腔和进口侧的压力平衡孔。
当阀腔压力升高时，气体可以通过小孔排出。
这种方法比较简单，目前已被广泛采用。
采用泄压孔防止异常升压，在阀体设计时，应有指示流体流向的箭头；安装时，要注意泄压孔的位置，保证泄压孔通向介质进口的一侧，泄压孔开设在闸板上时，更要注意。
泄压孔开设的位置视阀门结构而定，有的在阀体上；有的在闸板上。
3.10.2在阀门上设置引出管或安装安全阀以排出异常高压。
一般是在阀盖上装一只安全阀。
当压力升高到某一定值时，安全阀开启，排放出异常高压，保证阀体安全。
也可在阀体下部安装排气阀，将阀体中腔内的残液排尽，以预防异常升压的发生。
4低温阀的安装要求
了解了低温阀的设计要求及特殊结构，在具体的安装过程中要
遵循如下原则：
4.1当流体是液体时，低温阀的阀杆应向上安装，防止阀门关闭后，阀腔内会残留一些液体，液体气化造成异常升压，闸板无法开启。
而且低温阀的阀杆较长，安装时应引起重视。
4.2有泄压孔的低温闸阀，应在阀体上标记泄压孔方向，并注意标记不应被保冷层覆盖。
5结论
随着石油化工装置越来越大型化，如何降低能耗，节省投资成为一个主要问题。
低温阀门在整个装置中占有相当比例且费用较高，那么更好的选择低温阀门，正确的安装低温阀门至关重要。
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