低溫閥門的概述
低溫閥門是低溫介質流體輸送系統中用于低溫介 質流體截斷、流量控制等的裝置，是現代化和現代工 業*的產品。根據“閥門溫度分級”的規定， 閥門工作溫度在一254 (液氫）?-101℃ (乙烯）這 一溫度區域的為“超低溫閥門”；閥門工作溫度在 一 100?一30℃ 這一溫度區域的為“低溫閥門”•
大部分低溫介質是有毒、有害、易燃、易爆和能致人傷亡等的危險介質。設計和選用低溫閥門要考慮諸多因素，它涉及低溫閥門材料選用的要求、低溫閥門的特殊的結構設計和低溫閥門的檢驗及試驗，包括 低溫閥門的低溫密封試驗等。
2低溫閥門材料的選用
1鋼在低溫時的破壞形式
低溫閥門用的金屬材料為低溫鋼或低溫合金。低溫鋼是使用在低溫介質中的鋼，低溫介質及所對應的溫度。
低溫鋼（低溫用鋼）與常溫用鋼及高溫鋼不同， 在低溫狀態下鋼的塑性減小及韌性顯著降低，當溫度降至某一臨界值以下，即“冷脆性轉變溫度”下，鋼材將*失去韌性，發生無前兆性的“脆性斷裂”。 所以，低溫鋼質量的好壞，在很大程度上取決于使用 溫度下鋼的沖擊韌性的大小。
斷裂力學指出：鋼材的屈服應力曲線qy與斷裂 應力曲線qf有一交點,對應于該交點的溫度Tc稱為“冷脆性轉變溫度”。當溫度高于Tc時，屈服應力小于斷裂應力，材料在應力的作用下發生屈服，產生塑性變形，隨著變形的進行材料中的流變應力，即材料屈服后繼續變形的變形抗力不斷上升，直到達到斷裂應力時發生塑性斷裂。當溫度低于Tc時，情況則相反，斷裂應力小于屈服應力，鋼材在應力作用下，首先達到斷裂應力，發生脆性斷裂。因此，溫度Tc是材料由塑性斷裂到脆性斷裂的“臨界溫度”，稱之為“冷脆性轉變溫度”。降低鋼的“冷脆性轉變溫度”就能有效地改善其低溫韌性，所以，可以說低溫鋼就是“冷脆性轉變溫度”較低的鋼。
21.2.2低溫鋼及低溫鋼的沖擊韌性
(1) 低溫沖擊試驗
(2) 低溫材料性能
（3）管道部件用碳鋼和低合金鋼鍛件性能
熱處理——除LF787以外的其他所有的鋼種的鍛件，應按下列工藝規范進行正火或正火加回火或淬火加回火后提供。LF787的“類別3”級鋼只能在淬火加沉淀時效熱處理后使用。
沉淀時效熱處理——將鍛件加熱到870～940℃，
保溫到足夠長的時間使溫度*均勻，均勻熱處理時間應不低于l/2h，然后將鍛件浸入適當的液態介質中淬火；隨后將鍛件再加熱至540～665℃，保溫時間應不低于l/2h,然后以適當的速度冷卻。
(4)硬度試驗
ASTMA350/A350M—2004b標準中規定[標準中的7.1.2.1指出：“如果熱處理是在連續加熱爐或批次熱處理爐中進行，且溫度控制在規定的熱處理溫度的±25°F (±14℃)范圍內，并配有記錄儀以獲得整個熱處理的記錄”］，每一批或每一次連續生產產品中至少取2個鍛件（只生產1個鍛件的除外）進行硬度試驗，以確保力學性能熱處理之后，鍛件的硬度不大于197HB。并應按照ASTM A370標準對硬度進行測量。當只生產1個鍛件時，應對該鍛件進行硬度試驗，以確保其滿足本規范規定的硬度不大于197HB 的要求。買方可以在鍛件的任何部位進行試驗以驗證鍛件是否滿足該硬度要求，但是此類試驗不能損害鍛件的使用性。
3低溫閥門用鋼
（1）—254 (液氫）～一101℃ (乙烯）“超低溫閥門”用鋼
(2) -100～-30℃～“低溫閥門”用鋼
用于這一溫度區的閥門材料，有別于“超低溫閥門”級用的材料，它除了可用奧氏體不銹鋼外，也可以選用金相組織為鐵素體和馬氏體的低溫鋼。在這一 溫度區域中的低溫閥門，其與低溫介質接觸的主要零部件，根據多年生產低溫閥門的經驗，可以不做深冷處理（如果技術協議要求要做深冷處理時，執行技術協議)。適用于“低溫閥門” (-100?一30℃)的主 體材料有低溫奧氏體不銹鋼和低溫承壓件用鐵素體和馬氏體鋼。ASTMA352標準中的材料，雖然材料的初級價格較低，但是其冶煉時化學成分必須有可靠且要求十分嚴格的工廠內控標準。其熱處理工藝復雜，需要多次做調質處理，方能達到標準要求的低溫沖擊韌性的要求，生產周期長。低溫沖擊籾性達不到標準要求時，決不允許投料作低溫鋼使用，否則會造成重大的質量隱患。因此，只有在生產批量大，并且可成爐冶煉時才采用，而在一般情況下應該選用安全性可靠的奧氏體不銹鋼。低溫閥門不論是一 100? 一46℃的“低溫閥門”還是-254～一101℃的“超低溫閥門”選用奧氏體不銹鋼安全、可靠。
