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在目前的大中型乙烯装置中，裂解气中氢气、甲烷等组分的分离多采用深冷分离；在煤「制甲醇净化装置中也主要用到深冷分离技术。为满足这一要求，低温阀门被广泛应用，只有了解低温阀的设计要求和特殊结构
在目前的大中型乙烯装置中，裂解气中氢气、甲烷等组分的分离多采用深冷分离；在煤制甲醇净化装置中█也主要用到深冷分离技术。为满足这一要求，低温阀门被广泛应用，只有了解低温阀的设计要求和特殊结构，在选用和安装的过程中才不会出现问题。
低温阀门，特别是超低温阀门，其工作温度】极低。在设计ㄨ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▓著热源。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℃，低温最高使〇用压力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，采卐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卐关键之一。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，这是々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，使阀座密封性显著下降◥；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。见图1。
5 结论
随着石油化工装置越来越大ζ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。
