概況
近幾年，隨著石油化工、頁巖氣工業的發展，特別是液化天然氣LNG的廣泛應用，對超低溫工況下應用的超低溫設備如閘閥、止回閥、球閥的可靠性、適應性、穩定性和密封性要求也越來越高。一般將應用在介質溫度-40℃以下的閥門稱作低溫閥，應用在介質溫度-101℃以下的閥門稱作超低溫閥門。
超低溫球閥主要應用于液化天然氣、液化石油氣以及空分行業的裝置上，輸出的液態低溫介質有：液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產品等。這些介質不但易燃易爆，而且在升溫或者閃蒸時會發生氣化，氣化時體積急劇膨脹，如果輸送這些流體的閥門中有密閉閥腔且結構設計不合理，則會造成閥腔超壓，從而導致介質泄漏，甚至閥門開裂造成事故。
密封圈作為主要部件，對LNG超低溫設備可靠性、穩定性的保證起著重要作用。研究開發低溫閥門密封圈，是大科學工程等科研裝備應用和發展的重要保證，具有非常重要的科學和實際意義。目前國內外超低溫設備密封件設計主要參考的標準包括API-6D-2008和英國BS6364。
有諦?工業密封SUL系列彈簧U封圈是LNG超低溫閥密封的最佳選擇。
優點
—具有非常好的密封性能；
—密封壓力高；
—承受溫度的劇烈變化；
—當表面不理想時具有良好的密封能力；
—便于安裝；
—儲藏壽命長；
材料由進口耐低溫的高分子材料加工精制，內置經耐低溫處理的不銹鋼防腐彈簧組合而成。
技術數據工作壓力：最大動態負載40Mpa；最大靜態負載80Mpa
速度：從靜態到緩慢旋轉或回轉運動
工作溫度：-200℃至+260℃
工作原理浮動球式球閥的密封依靠介質的壓力，把球體推向下游的密封面，從而達到密封的要求。所以一般浮動球式低溫球閥的密封結構為上游密封圈采用彈簧預緊式密封結構，泄壓采用在球體上鉆孔的方式。由于上游介質的壓力高，一般閥門的泄壓方向都采用向上游泄壓。彈簧預緊式閥座可以使球體在彈簧的作用下，壓向下游密封圈。這種密封結構的好處是使密封更可靠，同時球閥開啟扭矩也會減小。球體上鉆孔可以使閥腔與閥門上游相通，避免閥腔因介質氣化膨脹而局部升壓。
固定球式超低溫球閥的密封一般是雙向密封，即上下游密封圈要同時起到密封的作用。上游密封圈用單活塞式密封閥座，下游密封圈用雙活塞式密封閥座。單活塞閥座的原理為單向活塞式的作用，在密封副的設計上，考慮到因密封面兩個方向作用力的差值而產生的作用力方向的不同，從而使密封副在壓力差的推動下，產生相應方向的活塞運動（單活塞效應）。正常壓力下前閥座單活塞密封示意圖見圖1，在上游管道正常推力P1大于反向推力P2時（P1>P2），在壓力差的作用下，把密封圈壓向球體，達到密封；而在閥腔壓力升高時，在此壓力的作用下，推開密封圈，使閥腔里的氣體泄向上游管道。
圖1 正常壓力下前閥座單活塞密封示意圖
中腔泄壓時前閥座單活塞密封示意圖見圖2，當閥門中腔有異常壓力時，中腔壓力大于流體壓力，且壓力差產生的推力滿足P3>P4+P5(P3為閥腔壓力作用在圖示作用面上的推力,P4為流體作用在閥座上端推力，P5為彈簧推力)，閥座在壓力的推動下，離開球體，泄放壓力。
圖2 中腔泄壓時前閥座單活塞密封示意圖
雙活塞閥座的原理與單活塞閥座的原理類似，只是在密封圈的設計上，要保證無論在下游管道壓力高于閥腔壓力時，還是在閥腔壓力高于下游管道壓力時，密封圈都能達到密封，從而避免閥腔氣體向下游泄壓并保護下游管道（雙活塞效應）。正常壓力下后閥座雙活塞密封示意圖見圖3，在正常壓力方向，由于閥腔壓力P6小于閥座彈簧壓力P7與流體壓力作用在圖示作用面上壓力P8之和(P6正向流體壓力P10，閥座在壓力作用下也會壓向球體，阻止介質通過。
圖3 正常壓力下后閥座雙活塞密封示意圖
圖4 存在反向壓力時后閥座雙活塞密封示意圖
