Что такое криогенные шаровые клапаны?

В низкотемпературных системах выбор «почти подходящего» клапана быстро становится дорогостоящим. Когда металлы сжимаются, изменяется поведение сальникового уплотнения и вокруг штока образуется иней, стандартный клапан может начать протекать или стать трудноисправным. Именно поэтому в проектах по сжижению природного газа и промышленному газу используются криогенные шаровые клапаны, обеспечивающие надежное перекрытие потока даже при низких температурах и циклической работе трубопровода.

Чем отличается криогенное обслуживание? 

Криогенная среда обычно подразумевает сжиженные газы и чрезвычайно низкие рабочие температуры, такие как СПГ, жидкий азот или жидкий кислород. При таких температурах характеристики клапана изменяются, поскольку зазоры и усилия уплотнения ведут себя иначе, чем в условиях окружающей среды.

На практике большинство проблем возникает из двух источников:

• Термическое сжатие это изменяет контактное давление на седлах и уплотнениях
• глазурь в области стебля это может повлиять на крутящий момент, доступ и надежность

Цель проста: защитить зону герметизации/упаковки от самой холодной зоны, обеспечивая при этом герметичность внутреннего запорного клапана на холодном конце.

Что такое криогенные шаровые клапаны простыми словами? 

Криогенные шаровые клапаны Это четвертьоборотные шаровые вентили, предназначенные для работы при сверхнизких температурах. Конструкция обычно включает в себя удлиненный капот (длинная шейка), стратегия герметизации при низких температурах и материалы, выбранные с учетом криогенной прочности, позволяют клапану предсказуемо работать в циклах от холода к нагреву.

Типичный диапазон конфигураций и технических характеристик см. в соответствующем разделе. ГОВИН Обзор продукта здесь: Криогенный шаровой клапан.

Криогенный шаровой кран

• Номинальный диаметр: 1/2″-48″ Ду15-Ду1200
• Давление: 150LB-2500LB 2.5Mpa-42.0Mpa
• Конечное соединение: РФ, РТЖ, ЧВ, ЮЗ
• Температура: -196℃-200℃

Просмотреть продукт

Типичные области применения и места их установки 

Вы часто будете видеть криогенные шаровые краны в системах, которые производят, хранят, перекачивают или испаряют сжиженные газы, особенно там, где регулярно происходят термические циклы и обеспечение герметичности является обязательным условием.

К распространенным областям применения относятся:

• Трубопроводы, платформы и терминальные соединения для перекачки СПГ
• Системы разделения воздуха и промышленные газовые системы (работающие с азотом, кислородом и аргоном)
• Криогенные резервуары для хранения, пункты погрузки/разгрузки и транспортные соединения.

В таких условиях покупатели обычно отдают приоритет герметичности, стабильному крутящему моменту при работе и стабильной работе как во время охлаждения, так и во время прогрева.

Основные особенности дизайна, которые следует ожидать покупателям. 

Увеличенная длина капота и стойки 

Удлинённый капот — отличительная черта конструкции. Он перемещает зону уплотнения сальника и штока. вдали от холодной зоныЭто помогает уменьшить образование инея вокруг уплотнения, обеспечивая при этом более удобный доступ к рабочей поверхности для технического обслуживания и изоляционных работ. Именно поэтому эти клапаны часто проще интегрировать в изолированные системы и компоновки холодильных камер.

Низкотемпературная герметизация и упаковка 

Эксплуатация в холодных условиях требует такого подхода к герметизации, который обеспечивал бы герметичность даже при усадке компонентов. Вместо того чтобы сосредотачиваться только на «материале седла», следует оценить, предназначена ли конструкция для поддержания контактного давления и ограничения утечек во время термических циклов. Для закупочных групп полезно запросить четкое подтверждение подхода к герметизации и ожидаемых показателей утечек при минимальной температуре проекта.

Варианты кузова, отделки и материалов 

Выбор материалов не подлежит обсуждению при работе в криогенных условиях. Вам нужны сплавы с подходящей низкотемпературной прочностью, совместимостью со средой и пакетом документации, соответствующим требованиям к отслеживаемости проекта. Если работа включает использование кислорода, требования к чистоте и обращению должны быть четко определены в запросе предложений и условиях закупки.

Контроль давления и разгрузка полостей 

При работе с жидкостями при низких температурах давление в замкнутой полости клапана может стать проблемой по мере нагревания или циклической работы системы. Прочная конструкция учитывает регулирование давления, чтобы клапан оставался предсказуемым в различных условиях эксплуатации, особенно в тех случаях, когда могут возникать эффекты фазового перехода.

Как выбрать клапаны для работы при низких температурах (контрольный список для покупателя) 

Температура, среда и чистота 

Начните с определения режима работы; это предотвратит большинство случаев неправильного выбора клапана. Как минимум, зафиксируйте минимальную рабочую температуру (стационарный режим или циклический), рабочую среду (СПГ, жидкий кислород, жидкий азот, газовые смеси) и любые требования к чистоте. Кислородные трубопроводы всегда следует рассматривать как случай с более строгими техническими требованиями, а не как случайность.

Размеры, торцы и требования к запорному клапану. 

Определите основные параметры, обеспечивающие взаимозаменяемость и приемлемость: диапазон размеров, класс давления, концевые соединения и что означает «герметичное перекрытие» для вашей задачи. Если вы стандартизируете работу в разных проектах, полезно стандартизировать их в рамках семейства клапанов и настраивать в соответствии с классом трубопровода. Более широкий ассортимент можно посмотреть здесь: Шаровые краны.

Подробности о применении и установке 

Решения по автоматизации влияют не только на крутящий момент. Необходимо подтвердить выбор между ручным и пневматическим/электрическим приводом, требования к положению при отказе (если используется автоматика), а также зазоры для установки с увеличенной длиной капота и изоляцией. Для модульных установок необходимо заранее, на этапе проектирования, согласовать габариты привода и доступ для технического обслуживания. Для автоматизированных установок (где это возможно): Пневматический шаровой клапан.

Стандарты, тестирование и документация 

В большинстве технических заданий, разработанных по схеме EPC (проектирование, закупка и строительство), и в спецификациях заказчика документация имеет такое же значение, как и проектная документация. Запросите информацию о проведенных испытаниях, а также о наличии соответствующих документов (сертификаты на материалы, протоколы испытаний под давлением, документация по контролю качества и прослеживаемость, требуемая проектом).

Составление списка лучших криогенных шаровых кранов для закупки. 

Если вы занимаетесь поиском поставщиков... Лучшие криогенные шаровые клапаныСосредоточьтесь на воспроизводимых доказательствах, а не на модных словечках. Практический список кандидатов обычно сводится к четырем критериям:

• Постельный комплект: минимальная температура, среда, класс давления, тип торца
• Замысел проекта: удлиненный капот + стратегия низкотемпературного уплотнения + подход к контролю давления
• Документация: Протоколы испытаний, протоколы испытаний и пакет обеспечения прослеживаемости/контроля качества.
• Техническая ремонтопригодность: Доступ к услугам, наличие запасных частей и согласование сроков поставки.

Если ваша программа по производству клапанов включает в себя несколько конфигураций шаровых клапанов для стандартизации, эти страницы с описанием продукции также могут помочь при планировании комплектации:

• Шаровой кран с верхним входом
• Шаровой кран с боковым входом и цапфой

Заключение 

Эксплуатация при низких температурах превращает выбор клапана в решение, касающееся безопасности и бесперебойной работы, а не в покупку товара массового производства. При правильной конструкции удлиненного кожуха, способе герметизации и использовании отслеживаемых материалов, криогенные шаровые краны помогают системам сжиженного природного газа и промышленных газов оставаться герметичными в течение циклов охлаждения и нагрева.

Для начала составления списка потенциальных проектов ознакомьтесь с криогенным шаровым клапаном GOWIN и сопоставьте его с вашими общими потребностями в шаровых клапанах. Для получения информации о ценах, сроках поставки или технической документации обращайтесь по указанным контактным данным. Страница контактов GOWIN или посетите главную страницу, чтобы ознакомиться с соответствующими категориями клапанов.

3 ключевых вывода 

• Работа при низких температурах изменяет усилия уплотнения и режимы работы, поэтому при выборе клапана необходимо в первую очередь ориентироваться на режим работы, а не на соответствие каталогу.
• Удлинённая конструкция крышки защищает зону уплотнения штока от воздействия низких температур и обеспечивает надёжную работу изолированных установок.
• Наиболее эффективные результаты закупок достигаются при использовании повторяющегося контрольного списка: определение задачи → проверка конструкции → анализ документации → соответствие требованиям установки.

Часто задаваемые вопросы 

В1: Какой температурный диапазон считается «криогенным» для клапанов?

A1: В промышленной практике криогенная эксплуатация обычно подразумевает чрезвычайно низкие температуры, характерные для сжиженных газов, при которых свойства материалов и уплотнений значительно изменяются по сравнению с условиями окружающей среды.

В2: Почему удлиненный капот важен при эксплуатации при низких температурах?

A2: Это помогает сместить зону уплотнения и штока от холодной зоны, уменьшая обледенение вокруг уплотнения и повышая стабильность работы.

В3: Можно ли использовать стандартные четвертьоборотные вентили для трубопроводов СПГ?

A3: При работе с СПГ они часто представляют опасность, поскольку низкие температуры могут влиять на прочность материала, усилие герметизации и поведение уплотнения. Для уменьшения утечек и проблем с крутящим моментом выбираются конструкции, рассчитанные на низкие температуры.

Вопрос 4: Какие типы концевых соединений являются наиболее распространенными для шаровых кранов, работающих при низких температурах?

A4: Это зависит от класса трубопровода и предпочтений при монтаже, но обычно используются фланцевые (RF/RTJ) и сварные соединения для технологических и перекачивающих трубопроводов.

В5: Какие документы мне следует запросить у поставщика?

A5: Как правило, это: протоколы испытаний материалов, записи испытаний под давлением, документы по контролю качества/инспекции и любой пакет документов, обеспечивающий прослеживаемость, требуемый проектом, особенно для проектов, управляемых EPC-компаниями.