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Caractéristiques de l'industrie maritime
Le chantier naval est très minimaliste. Par conséquent, Il y a très peu d'espace à bord. Les opérateurs doivent réduire la taille pour rendre le réservoir de gaz aussi petit que possible. Ils le font en liqué-vous liquéfier le gaz naturel (GNL, Gaz naturel liquéfié). En le refroidissant à environ le point où le gaz naturel devient liquide. À des températures de -165 ° C, la principale valve d'isolement doit toujours fonctionner.
Ce qui affecte la conception de la valve?
La température a un impact important sur la conception de la valve. Par exemple, Les utilisateurs peuvent en avoir besoin pour des environnements chauds comme le Moyen-Orient. Ou, Il peut convenir aux environnements froids comme les mers polaires. Ces deux environnements peuvent affecter le scellement et la durabilité de la valve. Les composants de ces vannes incluent le corps de la valve, bonnet, tige, joint de tige, vanne à billes et siège. En raison de leur composition matérielle, Ces composants se développent et se contractent à différentes températures.
Options d'application à basse température
Option 1.
Les opérateurs utilisent les vannes dans des environnements froids, comme les plates-formes pétrolières dans les eaux polaires.
Option 2.
Les opérateurs utilisent des vannes pour gérer les liquides à des températures bien en dessous du gel.
Dans le cas de gaz très inflammables, comme le gaz naturel ou l'oxygène, La valve doit également être exploitée correctement en cas d'incendie.
Problèmes de pression
Il y a une accumulation de pression pendant la manipulation normale du réfrigérant. Cela est dû à l'augmentation de la chaleur ambiante et de la formation subséquente de vapeur. Des soins particuliers doivent être pris dans la conception de la vanne / du système de tuyauterie. Cela permet l'accumulation de pression.
Problèmes de température
Les changements de température spectaculaires peuvent affecter la sécurité des travailleurs et des plantes. Chaque composant d'une valve cryogénique se dilate et se contracte à des taux différents en raison de différentes compositions de matériaux et de la durée de la durée du réfrigérant.
Un autre problème majeur lors de la manipulation du réfrigérant est l'augmentation de la chaleur de l'environnement environnant. Ces augmentations de chaleur sont la raison pour laquelle les fabricants isolent les vannes et la tuyauterie.
En plus de la gamme à haute température, Les vannes doivent également faire face à des défis considérables. Pour l'hélium liquéfié, La température du gaz liquéfié tombe à -270 ° C.
Problème de fonction
Inversement, Si la température tombe à Absolute Zero, La fonction de la valve devient très difficile. Une valve cryogénique relie un tuyau à un gaz liquide dans l'environnement. Il le fait à température ambiante. Le résultat peut être une différence de température allant jusqu'à 300 ° C entre le pipeline et l'environnement.
Problèmes d'efficacité
La différence de température crée un flux de chaleur de la zone chaude à la zone froide. Il peut altérer la fonction appropriée des valves. Il peut également réduire l'efficacité du système dans les cas extrêmes. Ceci est particulièrement préoccupant si la glace se forme à la fin chaude.
Cependant, Ce processus de chauffage passif est également utilisé intentionnellement dans des applications à basse température. Ce processus est utilisé pour sceller la tige de soupape. Typiquement, Les tiges de soupape sont scellées avec du plastique. Ces matériaux ne peuvent pas résister à de basses températures, Mais un sceau métallique haute performance de deux composants qui se déplacent beaucoup dans des directions opposées est tout simplement très chère et presque impossible.
Problèmes d'étanchéité
Il y a une solution très simple à ce problème. Vous apportez le plastique utilisé pour sceller la tige de soupape à une zone où la température est relativement normale. Cela signifie que le scellant de la tige de soupape doit être conservé à distance du fluide.
Le capot du moteur est comme un tuyau. Si le liquide monte à travers ce tuyau, Il se réchauffera de l'extérieur. Lorsque le fluide atteint le scellant de la tige, il est principalement à température ambiante et est gazeux. Le capuchon du moteur empêche également la poignée de geler et de ne pas commencer.
Un défi pour le sceau! Il y a une solution très simple à ce problème! Vous apportez le plastique utilisé pour sceller la tige de soupape à une zone où la température est relativement normale. Cela signifie que le scellant de la tige de soupape doit être conservé à distance du fluide.
Sélection d'une vanne pour un service à basse température
La sélection des vannes pour les applications cryogéniques peut être complexe. Les acheteurs doivent considérer à la fois les cartes du navire et les conditions de l'usine. Aussi, Les propriétés spécifiques des fluides cryogéniques nécessitent des performances de valve spécifiques. Une bonne sélection assure la fiabilité des plantes, Protection de l'équipement et sécurité opérationnelle. Il y a deux conceptions de soupape principales utilisées sur le marché mondial du GNL.
Conception de la valve pour le marché mondial du GNL
Valve d'isolement serré rotatif à trois biais
Ces déviations permettent à la valve de s'ouvrir et de fermer. Ils fonctionnent avec très peu de frottement et de frottement. L'un des défis du stockage de GNL est les cavités piégées. Dans ces cavités, le liquide peut s'étendre davantage de manière explosive que 600 fois. La valve d'isolement serrée à trois rotations élimine ce défi.
Vannes d'échec simple et double de Baffle
Ces vannes sont des composants critiques de l'équipement de liquéfaction car ils empêchent les dommages causés par l'inversion de l'écoulement. Le matériau et la taille sont des considérations importantes, Comme les valves cryogéniques sont coûteuses. Les résultats d'une valve de taille incorrecte peuvent être préjudiciables.
Comment un ingénieur peut-il s'assurer qu'une valve cryogénique est scellée?
Les fuites sont très chères lorsque l'on considère le coût de la transformation du gaz en réfrigérant en premier lieu. C'est aussi dangereux.
Un gros problème avec la technologie cryogénique est le potentiel de fuites de siège de valve. Les acheteurs sous-estiment souvent la croissance radiale et linéaire de la tige par rapport au corps. Si l'acheteur choisit la bonne valve, Ils peuvent éviter ces problèmes.
Je recommande d'utiliser une valve cryogénique en acier inoxydable. Ce matériau réagit bien aux gradients de température pendant les opérations avec des gaz liquéfiés. La valve cryogénique doit être faite d'un matériau d'étanchéité approprié avec un sceau jusqu'à 100 bar.
En outre, L'extension du capot est une caractéristique très importante car elle détermine la scellabilité du scellant de la tige de soupape.