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Características de la industria del envío
El astillero es muy minimalista. Como resultado, Hay muy poco espacio a bordo. Los operadores deben reducir el tamaño para que el tanque de gasolina sea lo más pequeño posible. Hacen esto al licuar el gas natural (GNL, Gas natural licuado). Enfriándolo hasta aproximadamente el punto donde el gas natural se vuelve líquido. A temperaturas de -165 ° C, La válvula de aislamiento principal aún debe funcionar.
Lo que afecta el diseño de la válvula?
La temperatura tiene un impacto importante en el diseño de la válvula.. Por ejemplo, Los usuarios pueden necesitarlo para entornos calientes como el Medio Oriente. O, Puede ser adecuado para entornos fríos como los mares polares. Ambos entornos pueden afectar el sellado y la durabilidad de la válvula. Los componentes de estas válvulas incluyen el cuerpo de la válvula, capó, provenir, sello de tallo, válvula de bola y asiento. Debido a su composición material, Estos componentes se expanden y se contraen a diferentes temperaturas.
Opciones de aplicación a baja temperatura
Opción 1.
Los operadores usan las válvulas en entornos fríos, tales como plataformas petroleras en aguas polares.
Opción 2.
Los operadores usan válvulas para manejar los fluidos a temperaturas muy por debajo de la congelación.
En el caso de gases altamente inflamables, como gas natural u oxígeno, La válvula también debe operarse correctamente en caso de incendio.
Problemas de presión
Hay una acumulación de presión durante el manejo normal del refrigerante.. Esto se debe al aumento del calor ambiental y la posterior formación de vapor. Se debe tener un cuidado especial en el diseño de la válvula/sistema de tuberías. Esto permite la acumulación de presión.
Problemas de temperatura
Los cambios dramáticos de temperatura pueden afectar la seguridad de los trabajadores y las plantas. Cada componente de una válvula criogénica se expande y contrata a diferentes tasas debido a diferentes composiciones de materiales y al tiempo que están sujetos al refrigerante.
Otro problema importante al manejar el refrigerante es el aumento del calor del entorno circundante.. Estos aumentos de calor son la razón por la cual los fabricantes aislan las válvulas y las tuberías..
Además del rango de alta temperatura, Las válvulas también deben enfrentar desafíos considerables.. Para helio licuado, La temperatura del gas licuado cae a -270 ° C.
Problema de función
En cambio, Si la temperatura cae a cero absoluto, La función de la válvula se vuelve muy desafiante. Una válvula criogénica conecta una tubería a un gas líquido en el medio ambiente. Lo hace a temperatura ambiente. El resultado puede ser una diferencia de temperatura de hasta 300 ° C entre la tubería y el medio ambiente.
Problemas de eficiencia
La diferencia de temperatura crea un flujo de calor desde la zona cálida hasta la zona fría.. Puede afectar la función adecuada de las válvulas. También puede reducir la eficiencia del sistema en casos extremos. Esto es de particular preocupación si el hielo se forma en el extremo cálido.
Sin embargo, Este proceso de calentamiento pasivo también se usa intencionalmente en aplicaciones de baja temperatura. Este proceso se utiliza para sellar el vástago de la válvula. Típicamente, Los tallos de la válvula están sellados con plástico. Estos materiales no pueden soportar bajas temperaturas, Pero un sello metal de alto rendimiento de dos componentes que se mueven mucho en direcciones opuestas es muy costoso y casi imposible.
Problemas de sellado
Hay una solución muy simple para este problema.. Trae el plástico utilizado para sellar el vástago de la válvula a un área donde la temperatura es relativamente normal. Esto significa que el sellador para el vástago de la válvula debe mantenerse a distancia del fluido.
El capó del motor es como una tubería. Si el fluido se eleva a través de esta tubería, se calentará desde el exterior. Cuando el fluido alcanza el sellador del tallo, está principalmente a temperatura ambiente y es gaseoso. La campana del motor también evita que el mango se congele y no comience.
Un desafío para el sello! Hay una solución muy simple para este problema.! Trae el plástico utilizado para sellar el vástago de la válvula a un área donde la temperatura es relativamente normal. Esto significa que el sellador para el vástago de la válvula debe mantenerse a distancia del fluido.
Seleccionar una válvula para un servicio de baja temperatura
La selección de válvulas para aplicaciones criogénicas puede ser compleja. Los compradores deben considerar las condiciones tanto a bordo como de planta.. También, Las propiedades específicas de los fluidos criogénicos requieren un rendimiento de válvula específico.. La selección adecuada garantiza la fiabilidad de la planta, protección de equipos y seguridad operativa. Hay dos diseños principales de válvulas utilizadas en el mercado mundial de GNL..
Diseño de válvulas para el mercado global de GNL
Válvula de aislamiento estanca rotativa de tres polarizaciones
Estas deflexiones permiten que la válvula se abra y cierre.. Funcionan con muy poca fricción y roce.. Uno de los desafíos del almacenamiento de GNL son las cavidades atrapadas.. En estas cavidades, El líquido puede expandirse explosivamente más de 600 veces. La válvula de aislamiento hermético de tres rotaciones elimina este desafío.
Válvulas de retención de deflector simple y doble
Estas válvulas son componentes críticos en los equipos de licuefacción porque evitan daños causados por la inversión del flujo.. El material y el tamaño son consideraciones importantes, Como las válvulas criogénicas son caras. Los resultados de una válvula de tamaño incorrecto pueden ser perjudiciales.
¿Cómo puede un ingeniero asegurarse de que una válvula criogénica esté sellada??
Las fugas son muy caras cuando se considera el costo de convertir el gas en un refrigerante en primer lugar. También es peligroso.
Un gran problema con la tecnología criogénica es el potencial de las fugas de los asientos de la válvula.. Los compradores a menudo subestiman el crecimiento radial y lineal del tallo en relación con el cuerpo. Si el comprador elige la válvula correcta, Pueden evitar estos problemas.
Recomiendo usar una válvula criogénica hecha de acero inoxidable. Este material responde bien a los gradientes de temperatura durante las operaciones con gases licuados.. La válvula criogénica debe estar hecha de un material de sellado adecuado con un sello hasta 100 bar.
Además, La extensión del capó es una característica muy importante, ya que determina la capacidad sellada del sellador del vástago de la válvula.