一、低溫閥門的定義
不同標準對低溫閥門有不同定義。BS 6364《低溫用閥門》適用于介質溫度范圍為-50～-196℃。MSS SP 134《對低溫閥門及其閥體／閥蓋加長體的要求》對低溫定義為-100～-195℃。GB／T 24925《低溫閥門技術條件》規定介質溫度范圍為-29～-196℃。殼牌閥門標準《低溫及超低溫用閥門》適用于介質溫度范圍為-30～-196℃。
國外根據各種不同氣體在常壓下的液化溫度一般分為：00~-46℃46℃,-47~-60℃,-61～-70℃，-71～-101℃，-102～-196℃，-253℃以下。一般將-46～150℃稱為低溫，-150℃以下稱為超低溫。
我國石化行業一般將應用在介質溫度-40℃以下的閥門稱為低溫閥，應用在介質溫度-101℃以下的閥門稱作超低溫閥門。
低溫閥門包括閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、節流閥，減壓閥等。MSS SP 134標準中涉及低溫閘閥、低溫截止閥、低溫球閥和低溫蝶閥，GB/T 24925標準中涉及低溫閘閥、低溫截止閥、低溫止回閥、低溫球閥和低溫蝶閥，見圖6.7.1。
二、低溫閥門材料選用與設計
低溫閥門閥體、閥蓋等耐壓零件的材料，通常選用低溫強度好的韌性材料，考慮焊接性、機加工性能、穩定性和經濟性等因素。-46℃低溫級一般選用低溫碳鋼，-101℃和-196℃低溫級一般選用300系列奧氏體不銹鋼。
根據ASME B31.3低溫閥門常用材料的最低適用溫度見表6.7.5。
1. 閥蓋
低溫閥門的一個最顯注的特點就是其閥蓋一般為長頸結構，GB/T 24925規定“低溫閘閥、截止閥、球閥、蝶閥的閥蓋應根據不同的使用溫度要求設計成便于保冷的長頸閥蓋結構，以保證填料函底部的溫度保持在0℃以上”。主要是為了使閥門操作手柄和填料函結構遠離低溫區，既可以避免溫度太低造成操作人員凍傷，也可以保證填料函和壓套在正常的溫度下使用，防止填料的密封性能降低，延長填料的使用壽命。此外，由于低溫管道一般有著較厚的保冷層厚度，長頸閥蓋便于保冷施工，并使填料壓蓋處于保冷層外，有利于需要時隨時緊固壓蓋螺栓或添加填料而無需損壞保冷層。
BS 6364規定了DN15～DN500 帶冷箱的加長尺寸，并規定非冷箱最小加長長度應為250mm。MSS SP 134包含了DN15～DN300的帶冷箱和非冷箱的加長尺寸要求，非冷箱加長尺寸比BS 6364規定長，帶冷箱加長尺寸比BS6364規定短。
2. 滴水板結構設計
由于閥門內傳遞是低溫介質，為了避免或減少介質溫度向閥桿及其上端的填充材料傳遞，防止這些材料因凍結而失效，可在閥門中增加滴水板結構。
3. 泄壓部件
當閥門為閉合狀態時，閥體內的低溫介質吸收環境中熱量而逐漸汽化，其體積迅速上升，例如，液化天然氣汽化后的體積為液態時的數百倍，導致閥門內部超壓，甚至威脅到閥門的安全，導致介質泄漏甚至造成火災事故，因此要求帶中腔自泄壓結構，使閥門內腔壓力異常超壓時，實現自動泄放。
4. 閥桿
閘閥與截止閥的閥桿應具有上密封。并滿足穩定性要求，以防止施加壓力負載時產生失穩。閥桿應該能夠傳遞必需的扭矩或推力到閥門關閉件（閥瓣、閘板、球或蝶板等）上，并能承受操作的載荷附加應力。閥桿的危險截面應設置在不與介質接觸的可見部位。
5. 操作力
在工作條件下，手動操作閥門時，在手柄或手輪邊緣最大作用力應不超過350N，在閥門開啟和關閉瞬間，允許增加到1000N，當裝有減速機構和執行機構時，應適應于環境溫度及工況要求。
6. 防靜電、防火
用于易燃介質的閥門應設計成防靜電結構，以保證閥門的導電性。用于易燃蒸氣或液體的具有軟閥座或軟的關閉插入部件的閥門，在設計時應保證閥體和閥桿具有導電連貫性，放電路徑最大電阻不應超過10Ω。為了檢測防靜電性，一個新的干燥閥門至少開關5次，然后，用直流電源測試時，電阻不超過12V。
當有防火要求時可按JB/T 6899《閥門的耐火試驗》的規定。
7. 低溫閥門的布置
低溫閥門在安裝時閥桿方向必須在垂直向上的45°角范圍內，且應盡量避免安裝在垂直管線上，否則低溫介質將充滿閥蓋的加長部分，造成閥門填料失效，并會將冷量傳給閥門手柄，給操作人員帶來人身傷害。對于有泄壓結構的低溫閥門，在安裝閥門時，要特別注意閥門泄壓方向的要求。閥門泄壓的方向應在工藝流程圖和配管圖上標出。
三、工程應用
某工藝物料管道NPS12，設計溫度-150℃，設計壓力1.1MPa，閥門材料選用A351-CF8；TRIM．10-316，按API 600標準。
四、標準規范
GB/T 24925《低溫閥門技術條件》
BS 6364《低溫閥門》
MSS SP 134《對低溫閥門及其閥體／閥蓋加長體的要求》
ISO 15848《閥門低泄漏性試驗》
JB/T 12003《閥門低溫試驗裝置規范》
JB/T 7248《閥門用低溫鋼鑄件技術條件》
JB/T 12621《液化天然氣閥門 技術條件》
JB/T 7749《低溫閥門技術條件》
