Zašto se kuglični ventili koriste u kriogenim aplikacijama?

Kriogeni uslovi postavljaju stroge zahteve za performanse ventila, koji takođe ispunjavaju zahteve za zaptivanje, otpornost na niske temperature, otpornost na udarce i radnu stabilnost. Zbog svog strukturalnog dizajna, cilindrični kuglasti ventili (također poznati kao fiksni kuglični ventili) imaju očigledne prednosti u kriogenim primjenama i postali su preferirani tip ventila za LNG, etilen, tekući kisik i druge kriogene sisteme za transport medija.

1. Garancija dvostrukog zaptivanja protiv kriogenog curenja
niska viskoznost i visoka propusnost niskih kriogenih medija zahtijevaju izuzetno visoke performanse zaptivanja. Kuglasti ventil sa klipom je dizajniran sa fiksnom kuglom i dvosmjernim dizajnom zaptivanja. Kugla je fiksirana gornjim i donjim klinovima, što smanjuje uticaj protoka medija na zaptivnu površinu. U isto vrijeme, prednapregnuto sjedište ventila-oprugom ostvaruje dvosmjerno zaptivanje. Čak i ako se jedna strana pokvari, druga mora držati pečat zatvorenom kako bi se izbjegao sigurnosni rizik uzrokovan curenjem kriogenog medija. Osim toga, neki dizajni koriste kombinaciju metalnog tvrdog i mekog zaptivača, balansirajuću otpornost na abraziju i kriogenu prilagodljivost, osiguravajući da nema curenja čak i na -196 stepeni (npr. za LNG aplikacije).

2. Nisko-Prilagodljivost materijala na nisku temperaturu i otpornost na krhki lom
U okruženju niskih temperatura, krhki lom uobičajenih metalnih materijala lako se javlja zbog neravnomjernog skupljanja. Kuglasti ventili tipa - tipično koriste austenitni nerđajući čelik (npr.. 304L, 316L), legure na bazi nikla- (npr. Inconel) ili ugljični čelik niske temperature za izradu kugli, sjedišta i ventila. Ovi materijali održavaju dobru žilavost i čvrstoću na niskim temperaturama. Struktura klipa raspršuje naprezanje, smanjuje lokalnu koncentraciju naprezanja uzrokovanu toplinskim širenjem i skupljanjem i dodatno smanjuje rizik od krtog loma.

3. Otporan na udarce, vibracije i složeno radno okruženje.
Ventil može biti izložen vodenom udaru, fluktuacijama pritiska ili spoljašnjim vibracijama tokom transporta kriogenog medija. Aksijalni kuglični ventil ima fiksnu kugličnu strukturu, podržanu kugličnim ventilom, koji odvaja loptu od sjedišta i smanjuje direktan utjecaj medija na zaptivnu površinu. U isto vrijeme, sam vrat vratila ima svojstva protiv vibracija, sprječavajući kvar brtve uzrokovane vibracijama. Osim toga, njegov kompaktan dizajn smanjuje ukupnu težinu ventila, smanjuje udarna opterećenja uzrokovana inercijom i čini ga pogodnim za dinamične radne uvjete kao što su platforme na moru i tresač.

4. Dizajn poklopca sa dugim-vratom kako bi se spriječilo smrzavanje ambalaže
Kriogeni mediji mogu lako dovesti do leda u kutiji za punjenje i uticati na rad ventila. Kuglasti ventili tipa klip- uglavnom imaju strukturu poklopca sa dugim-vratom. Produženjem dužine poklopca, kutija za punjenje se drži dalje od kriogenog medija, održavajući temperaturu područja pakovanja iznad 0 stepeni i sprečavajući zaleđivanje. Neki dizajni također uključuju odvodni žlijeb na dugim vratovima za vođenje kondenzacije, dodatno sprječavajući zamrzavanje ambalaže. Ova karakteristika ga čini odličnim za scene kao što su kriogeni rezervoari za skladištenje i izlazi kriogenih pumpi.

5. Dvosmjerni protok i dvostruki otvori za ventilaciju kako bi se osigurala sigurnost sistema
Kriogeni medij može ispariti zbog više temperature, što rezultira abnormalnim povećanjem tlaka u šupljini ventila (nenormalno povećanje tlaka). Kuglasti ventili tipa klip- podržavaju dvosmjerni protok i mogu se zatvoriti kako bi se postiglo dvostruko-odzračivanje. To znači da se preostali medij u šupljini ventila izbacuje kroz ventilacijske otvore na tijelu ventila, sprječavajući nakupljanje pritiska. Ova funkcija je od suštinskog značaja za sprečavanje pucanja tela ventila ili kvara zaptivača tokom održavanja LNG cjevovoda ili zaustavljanja u nuždi, te za osiguranje sigurnosti osoblja i opreme.

6. Modularni dizajn za online održavanje
Produženi zastoj je kritičan za održavanje kriogenog ventila jer može uzrokovati isparavanje medija ili fluktuacije temperature sistema. Kuglasti ventili tipa klip{1}} imaju strukturu ulaza na vrhu, sa tijelom i poklopcem spojenim vijcima, što omogućava zamjenu unutrašnjih komponenti kao što su sjedište ventila i kugle bez potrebe za uklanjanjem cijevi. Neki dizajni također podržavaju-održavanje u stvarnom vremenu, omogućavajući podešavanje predopterećenja zaptivke ili zamjenu zaptivki kada sistem radi sa specijalizovanim alatima, čime se značajno smanjuju zastoji i troškovi održavanja.

Pitanje 1: Koja je razlika između cilindričnog kugličnog ventila i plutajućeg kuglastog ventila u kriogenim aplikacijama?
O: U plivajućem kuglastom ventilu, lopta slobodno pluta i zapečaćena pritiskom na sjedište ventila dielektričnim pritiskom. Na niskoj temperaturi, promjena srednjeg viskoziteta će dovesti do nestabilnog zaptivanja. U kuglastim ventilima tipa -, lopta je fiksirana, a sjedište ventila je pod pritiskom oprugama, što čini pouzdanijim performansama zaptivanja, većom otpornošću na udar i pogodnijim za kriogene uslove.

P2: Kako odabrati materijal za kriogene kuglaste ventile-tip?

A2: Kriogeni materijali sjedišta ventila zahtijevaju ravnotežu otpornosti na habanje, otpornosti na koroziju i otpornosti na niske temperature. Obično korišteni materijali uključuju modificirane politetrafluoroetilenske (PTFE) materijale, kao što su PTFE-punjeni grafitom i metalni grafit. Zaptivke od tvrdog metala (kao što su legure stelita) ili fleksibilne zaptivke od grafita su poželjnije na ultra-niskim temperaturama (npr. . -196 stepen C) kako bi se izbjegla krhkost mekih zaptivnih materijala.

P3: Mogu li se kuglasti ventili tipa klip{1}} koristiti u naizmjeničnim uvjetima visoke i niske temperature?
O3: Da, ali birajte materijale i dizajne koji su prilagodljivi temperaturi. Na primjer, tijelo ventila treba biti izrađeno od niskotemperaturnog ugljičnog čelika ili nehrđajućeg čelika, dok bi vrat vratila i zaptivka trebali biti izrađeni od materijala otpornih na visoke temperature (npr. legure na bazi nikla{4}}). U isto vrijeme, zaostalo naprezanje treba eliminirati toplinskom obradom kako bi se izbjegla deformacija ili curenje uzrokovano promjenom temperature.

P4: Koji su posebni zahtjevi za ugradnju kriogenih kuglastih ventila-tipa?
A4: Tokom instalacije, uverite se da je protok ventila u skladu sa protokom medijuma kako biste izbegli obrnuti pritisak koji utiče na zaptivni poklopac; Poklopci ventila sa dugim-vratom moraju biti postavljeni okomito kako bi se spriječilo stvaranje kondenzacije; potrebno je sporo pred{2}}hlađenje prije prve upotrebe kako bi se spriječilo termičko naprezanje zbog pucanja tijela ventila; a vijci su zategnuti dijagonalno kako bi se spriječilo neravnomjerno opterećenje zaptivnog poklopca.

P5: Kako odrediti da li krio{1}}odbojni ventil treba popraviti?
A5: Ako se radni moment poveća, curenje zaptivke, abnormalno smrzavanje na tijelu ventila ili curenje izlaznog medija, to može ukazivati ​​na trošenje zaptivke, starenje zaptivke ili nenormalan pritisak u šupljini ventila. Potreban je pravovremeni pregled i zamena delova. Redovno testiranje na mreži, kao što je ultrazvučno testiranje, može rano otkriti potencijalne probleme i produžiti vijek trajanja ventila.