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进口LN2低温止回阀-美国罗伯逊ROBERTSON

进口LN2低温止回阀-美国罗伯逊ROBERTSON

美国罗伯逊ROBERTSON®进口LN2低温止回阀是专为液氮、液化天然气及空分设备等深冷介质系统设计的自动防回流阀门。该产品属于低温止回阀大类,依靠介质本身流动而自动开启、关闭阀瓣,不需要任何外部能源,能有效防止介质倒流,保护泵及管路系统安全。 该产品采用全不锈钢(304/316L)或低温合金钢(LCB)材质制造,所有接触介质的零件均经过-196℃液氮深冷处理,释放加工应力以稳定低温尺寸精度,防止因材料收缩不均导致的密封失效。阀门设计符合BS 6364、GB/T 24925-2019等国内外权威标准,适用温度范围-196℃~+120℃,压力等级覆盖Class150~Class2500(PN16~PN400),公称通径覆盖DN15~DN600,可满足从中小型液氮储罐到大型LNG接收站的全场景防回流需求。 产品广泛适用于空分设备(ASU)、LNG液化天然气装置、液氮储罐及槽车、低温制冷系统、生物样本库、超导冷却系统及航天军工等领域,是深冷介质管路防止倒流、保障系统安全的核心元件。

产品特点
技术参数
可选配置

1. 弹簧辅助快速关闭,有效防止水锤冲击

针对低温介质流速高、易产生水锤的特点,阀门内置不锈钢弹簧辅助关闭机构。当进口压力降低或出现倒流时,弹簧力预先推动阀瓣快速关闭阀座,在介质倒流冲击波形成之前有效截断回流流体,从而完全防止普通止回阀因逆流而产生的水击和噪音,显著降低水锤峰值压力。弹簧采用不锈钢304材质,耐腐蚀、弹性持久,确保阀门在长期使用中保持可靠的启闭动作。

2. 多种结构型式,适配不同管路布置

产品根据管路安装位置和使用要求提供旋启式升降式轴流式等多种结构。旋启式止回阀可安装于水平或垂直管道,主要适用于大口径,密封性稳定;升降式止回阀只能安装于水平管路上,密封性优异;立式止回阀只能安装于垂直管路上,阀瓣上设有弹簧,未有介质通过时依靠弹簧回弹进行阀瓣复位。用户可根据管道走向和空间限制灵活选型,适配各类复杂的管路布置。

3. 长颈阀盖结构,防止填料结霜冻结

阀门采用长颈阀盖结构设计,颈部长度根据GB/T 24925标准要求确定,形成一个足够长度的热隔离气柱,使填料函远离低温区,确保填料密封附近的温度保持在0℃以上。这一结构既可避免温度太低造成操作人员冻伤,又可防止填料因低温弹性丧失导致密封性能下降,同时避免填料函结霜或结冰对阀杆正常操作造成影响,延长填料使用寿命。

4. 硬质合金堆焊密封面,耐磨抗擦伤寿命长

阀瓣与阀座密封面采用司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊工艺加工,堆焊层厚度≥2mm,硬度可达HRC45-50。在-196℃超低温环境下仍能保持高硬度和优异的耐磨性、抗擦伤性能,可有效抵抗低温介质中可能携带的固体颗粒磨损和频繁启闭产生的摩擦。阀瓣与摇臂采用万向结构,提高密封面的吻合度,保证密封性能;阀瓣多重防松结构设计,安全可靠

5. 全通径流线型设计,流体阻力小

阀腔采用全通径流线型设计,流道通畅,流体阻力小,压降损失极低。当阀瓣完全开启后,阀瓣厚度为流道中唯一的阻力来源,可有效降低管路系统泵送能耗,提高输送效率。相比同规格普通止回阀,全通径设计更有利于液氮等低温介质的顺畅流动,减少气化风险。

6. 高强度不锈钢与低温合金钢材质,耐低温冲击

阀体材质可根据适用温度分级配置:奥氏体不锈钢304/316L适用于-196℃的深冷系统,奥氏体不锈钢等面心立方晶格的金属材料其冲击韧性基本不受低温影响,-196℃下夏比V型缺口冲击韧性AKV≥27J。低温钢LCB/LC3适用于-46℃及-101℃的低温系统。所有承压零件经-196℃液氮深冷处理,保温数小时释放应力,稳定材料低温尺寸精度,防止低温脆裂。

7. 软硬密封双方案,适应不同密封要求

密封方案提供软密封金属硬密封两种选择。软密封采用PCTFE(聚三氯氟乙烯)材料,-196℃下依然保持良好的韧性和密封性,抗冷流性优异,可实现气泡级零泄漏。金属硬密封采用不锈钢对不锈钢配对或司太立合金堆焊,适用于含颗粒介质及对密封寿命有更高要求的工况。PCTFE在深冷环境中具有极高的尺寸稳定性和抗蠕变性能,被业内认为是深冷静态密封的“终极方案”

8. 多重密封保障与逸散性控制

阀门采用低泄漏密封件,保证阀门逸散性符合ISO 15848 BH级要求,VOCs(挥发性有机物)泄漏量可控制在≤10⁻⁶ mg/s·m。阀杆密封采用柔性石墨多层组合密封,配合活载荷碟形弹簧系统持续补偿磨损,确保长期运行中阀杆密封的可靠性。所有静密封处均采用符合低温工况的专用垫片,保证在温度剧烈波动下的密封可靠性。

9. 阀体材料分级配置,适应不同腐蚀环境

阀体材质覆盖碳钢(WCB)、低温钢(LCB/LC3)、不锈钢(304/316L)、双相不锈钢、哈氏合金及蒙乃尔合金等多种选择,可根据介质腐蚀性等级和温度等级分级选配。对于有脱油脱脂要求的液氧工况,可提供禁油清洁处理版本。对于含硫化氢的酸性天然气工况,可选配NACE MR0175兼容的抗硫型配置。

10. 符合国际及国内双标准体系

产品设计、制造与验收全面满足英标体系(BS 6364)、美标体系(API 6D、ASME B16.34、API 598)和国标体系(GB/T 24925《低温阀门技术条件》、GB/T 12236)等国内外权威标准的要求。BS 6364标准适用于温度范围-50℃至-196℃的低温阀门,要求原型低温试验浸泡于液氮中进行壳体强度和气密性验证。GB/T 24925-2019标准适用于介质温度-196℃~-29℃的工业低温阀门,覆盖公称压力PN16~PN400(Class150~Class2500),是低温阀门的核心国家标准。

参数项目 技术参数范围
产品型号 DH61Y / DH61F(焊接式)、DH44Y / DH44H(法兰式)、NCCK16D(进口型)
公称通径(DN) DN15~DN600(NPS ½″~24″)
压力等级(Class) Class150~Class2500(PN16~PN400)
适用温度范围 -196℃~+120℃(部分型号可达+80℃)
适用介质 液氮(LN₂)、液氧(LO₂)、液氩(LAr)、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、乙烯、液氨、液态二氧化碳、液氢等深冷介质
结构形式 旋启式 / 升降式(垂直/水平) / 轴流式
阀体材质 不锈钢304/316L(-196℃级)、低温钢LCB/LC3(-46℃/-101℃级)、低温碳钢(A350 LF2/LF3)、双相不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔合金
阀瓣/阀杆材质 不锈钢304/316L(经深冷处理、表面镀铬/氮化处理)
密封面材质(硬密封) 司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊,堆焊层厚度≥2mm,硬度HRC45-50
密封圈材质(软密封) PCTFE(聚三氯氟乙烯)、PTFE、PEEK
填料材质 柔性石墨、低泄漏密封件(满足ISO 15848 BH级)
弹簧材质 不锈钢304
连接方式 法兰连接(RF/MFM/TG/RJ,符合ASME B16.5/GB/T 9113)、焊接连接(对焊BW/承插焊SW,符合ASME B16.25)、内螺纹连接(NPT)
深冷处理工艺 承压零件精加工前置于液氮冷却介质中保温数小时,释放内应力
防静电设计 可选配(易燃介质阀门电阻≤10Ω)
低泄漏认证 ISO 15848-1 BH级(可选)
防火安全标准 API 607 / API 6FA / ISO 10497(可选)
防硫抗腐蚀 NACE MR0175 / ISO 15156(可选)
设计标准(国标) GB/T 24925-2019《低温阀门技术条件》、GB/T 12236《石油、石化及相关工业用钢制止回阀》
设计标准(英标) BS 6364《低温用阀门》
设计标准(美标) API 6D、API 602、ASME B16.34
结构长度标准 ASME B16.10、GB/T 12221
法兰连接标准 ASME B16.5、GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592
检验与试验标准 API 598、BS 6364、GB/T 13927、JB/T 9092

注:以上参数为常规产品技术范围,具体规格以实际产品型号为准。如需特殊通径、更高压力等级或更详细的技术数据,可联系罗伯逊ROBERTSON®技术团队获取对应型号的产品规格书。

1. 结构形式选择

  • 旋启式止回阀(DH44Y/DH44H型) :阀瓣绕摇杆销轴旋转启闭,流道通畅、流体阻力小,可水平或垂直安装,适用于大口径管路,密封性稳定可靠

  • 升降式止回阀(H41Y型) :阀瓣沿阀体垂直中心线做升降运动,密封性能优异,只能安装于水平管路上,介质自下而上进入

  • 立式升降式止回阀(H42Y型) :只能安装于垂直管道上,介质自下而上流动,阀瓣上设有弹簧,未有介质通过时依靠弹簧回弹进行阀瓣复位

  • 轴流式止回阀(轴流式) :流线型流道、压降极低,适用于高流速工况和对压力损失控制严格的长输管线,已在GB/T 24925标准中增加规定。

  • 对夹式双瓣止回阀(H76型) :结构长度短、重量轻,适用于安装空间受限的场合,阀瓣行程短、关闭迅速。

2. 阀体材质分级配置

材质等级 材料牌号 适用温度范围 典型应用工况
低温碳钢 A350 LF2 / LCB -46℃~+120℃ LPG、丙烷、丁烷等低温介质系统,经济实用
含镍低温钢 A350 LF3 / LC3 -101℃~+120℃ 天然气液化预处理装置、乙烯储运系统
奥氏体不锈钢 304 / CF8 -196℃~+120℃ LNG(沸点-162℃)、液氮(沸点-196℃)、液氧(沸点-183℃)等深冷介质系统
奥氏体不锈钢 316L / CF8M / CF3M -196℃~+120℃ 含氯离子深冷介质系统、化工强腐蚀环境
双相不锈钢 2205 / 2507 -40℃~+350℃ 海洋工程、含高浓度氯离子的深冷工况
特种合金 哈氏合金、蒙乃尔、钛合金 -196℃~+450℃ 强酸、强碱、极端腐蚀性介质工况
铬钼钢 WC6 / WC9 -29℃~+570℃ 超高温高压蒸汽系统、炼油加氢装置

3. 密封面材质配置

  • PCTFE(聚三氯氟乙烯) :软密封专用材质,适用温度-196℃~+80℃,耐低温性能优异,抗冷流性优于PTFE,摩擦系数小,密封可靠,是LN2、LNG、LOX等深冷介质系统的理想密封材料。PCTFE具有极低的气体渗透率和优异的尺寸稳定性,是要求零泄漏的关键密封件的首选材料

  • PTFE(聚四氟乙烯) :适用温度-196℃~+232℃,摩擦系数极小、化学惰性极强,在低温下能保持更好的柔韧性,是成本效益较高的通用密封材料

  • PEEK(聚醚醚酮) :适用温度-40℃~+300℃,耐高温及耐磨性能优异,可适用于跨温域工况

  • 司太立(Stellite)钴基硬质合金堆焊(金属硬密封) :阀瓣与阀座密封面均堆焊司太立合金,堆焊层厚度≥2mm,硬度HRC45-50,在-196℃超低温环境下仍能保持高硬度和优异的耐磨性、抗擦伤性能,适用于含微量杂质颗粒的深冷介质工况及频繁启闭的高磨损环境

4. 连接方式

  • 法兰连接(标准) :阀体两端带法兰,通过螺栓与管道法兰连接。法兰密封面形式可选RF凸面、MFM凹凸面、TG榫槽面、RJ环连接面。法兰标准适用ASME B16.5、GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、DIN、JIS等多种标准,可按DN/PN或NPS/Class定制

  • 对焊连接(BW) :适用于高压深冷永久性管路,焊接坡口符合ASME B16.25标准,焊缝强度接近母材强度,从根源上消除泄漏风险,尤其适用于液氮长输管线和LNG接收站

  • 承插焊连接(SW) :适用于DN15~DN80小口径及高压深冷管路,接口尺寸符合ASME B16.11标准,焊接量小、施工方便

  • 内螺纹连接(NPT/BSPT) :适用于DN15~DN50的小口径深冷管路及仪表管路,接口标准符合ANSI/ASME B1.20.1(NPT),安装快捷,无需焊接

5. 长颈阀盖颈部长度配置

介质温度 阀门类型 长颈阀盖颈部长度T 典型应用
-40℃~-50℃ 短颈低温止回阀 ≥125mm LPG储罐、低温槽车管路
-50℃~-101℃ 长颈低温止回阀 150~200mm 天然气液化预处理装置
-101℃~-196℃ 长颈低温止回阀 250~350mm LNG接收站、空分设备、液氮/液氧系统

颈部长度根据服务温度设计——-46℃至-101℃时颈部长度150-200mm,-101℃至-196℃时颈部长度250-350mm。加长阀盖形成“热屏障效应”,减少外部热量导入阀腔,避免液态介质因气化膨胀引发的超压风险,同时确保填料函温度不低于0℃。

6. 辅助弹簧配置

  • 标准弹簧关闭(标配) :内置不锈钢弹簧提供阀瓣辅助关闭力,关闭速度快,水锤压力小,适用于常规工况

  • 增强弹簧关闭:增强型弹簧提供更大的关闭力矩,适用于垂直安装或高压差工况,确保阀瓣在任何安装方向下都能可靠关闭。

  • 无弹簧自重式:依靠阀瓣自重关闭,适用于大口径及对关闭速度要求不高的工况。

7. 防静电与防火安全配置

  • 防静电设计(可选) :在阀门内部设置静电释放通道,球体与阀杆、阀杆与阀体之间设置导电弹簧,导电电阻≤10Ω(易燃介质),消除开关过程中因摩擦产生的静电积累,防止静电火花引发的安全风险,特别适用于液氧等易燃助燃介质工况。

  • 防火安全设计(可选) :符合API 607、API 6FA及ISO 10497标准。阀门在1000℃火焰中持续30分钟后仍能保持密封和功能正常。金属二次密封件在火灾发生时自动激活,确保在非金属密封件烧毁后仍具备一定的介质阻断能力

8. 特种工况配置

  • 脱油脱脂清洁处理(O₂ Cleaning) :适用于液氧(LO₂)介质系统及富氧环境。阀门所有接触介质的零件须严格脱脂、除油、清洗,装配全程使用无油工具和洁净环境,出厂包装前内附清洁度合格报告,阀体外壳贴“禁油”标识

  • NACE MR0175酸性环境兼容(抗硫型) :阀门材料及热处理工艺符合NACE MR0175/ISO 15156标准要求,适用于含有硫化氢(H₂S)的酸性天然气和油田伴生气低温分离系统,可有效防止硫化物应力腐蚀开裂。

  • 低逸散性设计(ISO 15848-1) :可选配符合低逸散排放标准的填料系统,填料函泄漏量可控制在≤10⁻⁶ mg/s·m,适用于对阀门逸散性排放有严格环保要求的LNG接收站及空分装置,满足逸散性BH级要求

  • 真空夹套配置(真空夹套式) :在阀体外层增设真空隔热套,有效减少冷量损失,防止外部结霜结露,适用于对冷量损失有严格要求的低温系统及长距离液氮输送管线

9. 执行器配置(电动/气动型)

对于需要实现远程控制、定时开启、联锁控制、状态监测和故障报警等自动化功能的特殊工况,LN2低温止回阀可选配电动或气动执行器,将普通止回阀升级为智能控制型止回阀。

  • 多回转电动执行器:适用于需远程控制的工况,电源电压AC220V/AC380V/DC24V可选,防爆等级Exd Ⅱ BT4/Exd Ⅱ CT4可选。

  • 角行程气动执行器:双作用或单作用弹簧复位式,气源压力0.4~0.8MPa,响应快速,适用于防爆区域。

  • 执行器附件:行程限位开关(全开/全关位置信号反馈)、扭矩保护装置、电机过热保护装置、缺相保护装置、就地阀位指示器、远程阀位变送器(4-20mA反馈)、加热器(防结露)、电磁阀、定位器、空气过滤减压阀等。

  • 低温型执行器:配套-40℃低温型执行器及低温润滑油脂,在低温环境中长期稳定运行,可选配加热器防止内部结露。

10. 制造标准体系选择

  • 国标体系(GB/JB) :按GB/T 24925-2019《低温阀门技术条件》标准设计制造。GB/T 24925-2019标准适用温度范围-196℃~-29℃,覆盖公称压力PN16~PN400(Class150~Class2500),是低温阀门的核心国家标准。结构长度按GB/T 12221,法兰尺寸按GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592,试验与检验按GB/T 13927。

  • 英标体系(BS) :按BS 6364《低温用阀门》标准设计制造,适用于温度范围-50℃~-196℃。BS 6364是低温阀门最核心的专用标准之一,也是低温阀门原型低温试验的主要依据标准。BS 6364标准规定了低温阀门的设计、制造和试验要求,要求阀门在-196℃下进行原型低温测试——阀门浸泡在液氮冷却槽中,加压至设计压力,并通过开闭循环操作,测量阀座和阀杆密封处的泄漏量,合格后方可使用

  • 美标体系(API/ASME/ANSI) :按API 6D、API 602、ASME B16.34标准设计制造。结构长度按ASME B16.10,法兰端按ASME B16.5,对焊端按ASME B16.25,压力试验按API 598,标记按MSS-SP-25。适用于出口项目及与进口设备配套的需求

  • 国际标准化组织标准:可依据ISO 20602:2019《船舶和海上技术 船用超低温止回阀 设计与试验要求》标准设计制造,GB/T 44678-2024已等同采用该标准,2025年1月1日正式实施

  • 客户定制标准:可按用户提供的技术规范书进行非标设计和制造,满足特定项目的差异化技术要求。

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