เหตุใดบอลวาล์วรองแหนบจึงถูกนำมาใช้ในงานไครโอเจนิกส์

สภาวะไครโอเจนิกส์นำเสนอข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับประสิทธิภาพของวาล์ว ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านการซีล ทนต่ออุณหภูมิต่ำ ทนต่อแรงกระแทก และเสถียรภาพในการทำงาน เนื่องจากการออกแบบโครงสร้าง บอลวาล์ว Trunnion ทรงกระบอก (หรือที่รู้จักในชื่อบอลวาล์วแบบคงที่) มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในการใช้งานแบบไครโอเจนิกส์ และกลายเป็นวาล์วประเภทที่ต้องการของ LNG, เอทิลีน, ออกซิเจนเหลว และระบบขนส่งสื่อไครโอเจนิกอื่น ๆ

1. รับประกันการปิดผนึกแบบคู่ต่อการรั่วไหลของไครโอเจนิก
ความหนืดต่ำและการซึมผ่านสูงของตัวกลางไครโอเจนิกต่ำต้องการประสิทธิภาพการซีลที่สูงมาก บอลวาล์ว Trunnion ได้รับการออกแบบให้มีลูกบอลคงที่พร้อมการออกแบบการปิดผนึกแบบสองทิศทาง ทรงกลมได้รับการแก้ไขโดยรองแหนบบนและล่าง ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบของการไหลของสื่อบนพื้นผิวการปิดผนึก ในเวลาเดียวกัน บ่าวาล์วที่สปริง-โหลดไว้ล่วงหน้าจะทำการซีลแบบสองทิศทาง แม้ว่าฝ่ายหนึ่งจะพัง แต่อีกฝ่ายจะต้องปิดผนึกไว้เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เกิดจากการรั่วไหลของตัวกลางแช่แข็ง นอกจากนี้ การออกแบบบางส่วนใช้การผสมผสานระหว่างการซีลแบบแข็งที่เป็นโลหะและแบบแบบอ่อน ทำให้เกิดความสมดุลระหว่างความต้านทานต่อการเสียดสีและความสามารถในการปรับตัวด้วยความเย็นจัด เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีการรั่วไหลแม้ที่อุณหภูมิ -196 องศา (เช่น สำหรับการใช้งาน LNG)

2.ความสามารถในการปรับตัวของวัสดุที่อุณหภูมิต่ำ-และการต้านทานการแตกหักแบบเปราะ
ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ การแตกหักแบบเปราะของวัสดุโลหะทั่วไปนั้นเกิดขึ้นได้ง่ายเนื่องจากการหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอ บอลวาล์วชนิด Trunnion- โดยทั่วไปจะใช้สเตนเลสออสเทนนิติก (เช่น. 304L, 316L) โลหะผสมที่มีนิกเกิล- (เช่น อินโคเนล) หรือเหล็กกล้าคาร์บอนอุณหภูมิต่ำเพื่อสร้างทรงกลม บ่า และวาล์ว วัสดุเหล่านี้รักษาความเหนียวและความแข็งแรงที่ดีที่อุณหภูมิต่ำ โครงสร้างรองแหนบกระจายความเครียด ลดความเข้มข้นของความเครียดเฉพาะจุดที่เกิดจากการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัว และยังลดความเสี่ยงของการแตกหักแบบเปราะอีกด้วย

3.ทนต่อแรงกระแทก การสั่นสะเทือน และสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อน
วาล์วอาจสัมผัสกับค้อนน้ำ ความผันผวนของแรงดัน หรือการสั่นสะเทือนภายนอกระหว่างการขนส่งตัวกลางแช่แข็ง บอลวาล์วตามแนวแกนใช้โครงสร้างบอลคงที่ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยบอลวาล์วรองแหนบซึ่งแยกบอลออกจากที่นั่งและลดอิทธิพลโดยตรงของสื่อบนพื้นผิวการปิดผนึก ในเวลาเดียวกัน คอเพลาเองก็มีคุณสมบัติป้องกัน-การสั่นสะเทือน ช่วยป้องกันความล้มเหลวของซีลที่เกิดจากการสั่นสะเทือน นอกจากนี้ การออกแบบที่กะทัดรัดยังช่วยลดน้ำหนักโดยรวมของวาล์ว ลดแรงกระแทกที่เกิดจากความเฉื่อย และทำให้เหมาะสำหรับสภาพการทำงานแบบไดนามิก เช่น แพลตฟอร์มนอกชายฝั่งและเครื่องเขย่า

4. การออกแบบฝากระโปรงคอยาว-เพื่อป้องกันไม่ให้บรรจุภัณฑ์แข็งตัว
สื่อไครโอเจนิกสามารถทำให้เกิดน้ำแข็งในกล่องบรรจุได้ง่าย และส่งผลต่อการทำงานของวาล์ว บอลวาล์วประเภท Trunnion- โดยทั่วไปจะใช้โครงสร้างฝากระโปรงคอยาว- ด้วยการขยายความยาวของฝาครอบ กล่องบรรจุจะถูกเก็บให้ห่างจากตัวกลางแช่แข็ง รักษาอุณหภูมิของพื้นที่บรรจุให้สูงกว่า 0 องศา และป้องกันน้ำแข็ง การออกแบบบางส่วนยังรวมถึงร่องระบายน้ำที่คอยาวเพื่อควบคุมการควบแน่น ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้บรรจุภัณฑ์แข็งตัวอีกด้วย คุณลักษณะนี้ทำให้เหมาะสำหรับฉากต่างๆ เช่น ถังเก็บความเย็นและทางออกของปั๊มแช่แข็ง

5. การไหลสอง-และช่องระบายอากาศคู่เพื่อความปลอดภัยของระบบ
สารไครโอเจนิกส์อาจระเหยเนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้น ส่งผลให้แรงดันในช่องวาล์วเพิ่มขึ้นผิดปกติ (ความดันเพิ่มขึ้นผิดปกติ) บอลวาล์วชนิด Trunnion-รองรับการไหลแบบสองทิศทาง และสามารถปิดได้เพื่อให้เกิดการระบายอากาศแบบบล็อกคู่- ซึ่งหมายความว่าสื่อที่ตกค้างในช่องวาล์วจะถูกไล่ออกผ่านช่องระบายอากาศบนตัววาล์ว เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันสะสม ฟังก์ชันนี้จำเป็นเพื่อป้องกันการแตกของตัววาล์วหรือความล้มเหลวของซีลในระหว่างการบำรุงรักษาท่อ LNG หรือการปิดระบบฉุกเฉิน และเพื่อรับรองความปลอดภัยของบุคลากรและอุปกรณ์

6. การออกแบบโมดูลาร์สำหรับการบำรุงรักษาออนไลน์
การหยุดทำงานเป็นเวลานานเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบำรุงรักษาวาล์วไครโอเจนิกส์ เนื่องจากอาจทำให้เกิดการระเหยเป็นไอปานกลางหรือความผันผวนของอุณหภูมิของระบบ บอลวาล์วชนิด Trunnion-มีโครงสร้างทางเข้าที่ด้านบน โดยที่ตัวถังและฝาครอบถูกยึดเข้าด้วยกัน ช่วยให้สามารถเปลี่ยนส่วนประกอบภายใน เช่น บ่าวาล์วและทรงกลมได้โดยไม่จำเป็นต้องถอดท่อออก การออกแบบบางอย่างยังสนับสนุนการบำรุงรักษาตามเวลาจริง- ซึ่งช่วยให้สามารถปรับโหลดล่วงหน้าของการซีลหรือการเปลี่ยนซีลเมื่อระบบทำงานด้วยเครื่องมือพิเศษ ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานและค่าบำรุงรักษาได้อย่างมาก

คำถามที่ 1: อะไรคือความแตกต่างระหว่างบอลวาล์วทรงกระบอกและบอลวาล์วลอยในการใช้งานแบบไครโอเจนิค
ตอบ: ในบอลวาล์วลอย ลูกบอลจะลอยได้อย่างอิสระและปิดผนึกโดยการกดบ่าวาล์วด้วยแรงดันอิเล็กทริก ที่อุณหภูมิต่ำ การเปลี่ยนแปลงของความหนืดปานกลางจะทำให้การซีลไม่เสถียร ในบอลวาล์วประเภท trunnion- บอลวาล์วได้รับการแก้ไขและบ่าวาล์วได้รับแรงดันด้วยสปริง ทำให้ประสิทธิภาพการซีลที่เชื่อถือได้มากขึ้น ทนต่อแรงกระแทกได้มากขึ้น และเหมาะสมกับสภาวะการแช่แข็งด้วยความเย็นมากขึ้น

คำถามที่ 2: จะเลือกวัสดุสำหรับบอลวาล์วประเภทรองแหนบแบบไครโอเจนิกส์-ได้อย่างไร

A2: วัสดุบ่าวาล์วไครโอเจนิกจำเป็นต้องมีความสมดุลระหว่างความต้านทานการเสียดสี ความต้านทานการกัดกร่อน และความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ วัสดุโพลีเตตร้าฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) ที่ดัดแปลง เช่น กราไฟท์{2}}เติม PTFE และกราไฟท์โลหะ ควรใช้ซีลโลหะแข็ง (เช่น โลหะผสม Stellite) หรือซีลกราไฟท์ยืดหยุ่นได้ที่อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ- (เช่น . -196 องศา C) เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้วัสดุซีลอ่อนเปราะ

คำถามที่ 3: บอลวาล์วประเภท trunnion- สามารถใช้ภายใต้สภาวะสลับระหว่างอุณหภูมิสูงและต่ำได้หรือไม่
A3: ได้ แต่เลือกวัสดุและการออกแบบที่สามารถปรับอุณหภูมิได้ ตัวอย่างเช่น ตัววาล์วควรทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนหรือสเตนเลสสตีลที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะที่คอเพลาและซีลควรทำจากวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง (เช่น โลหะผสมที่มีนิกเกิล-) ในเวลาเดียวกัน ควรกำจัดความเค้นตกค้างด้วยการบำบัดความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปหรือการรั่วไหลที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

คำถามที่ 4: ข้อกำหนดพิเศษสำหรับการติดตั้งบอลวาล์วชนิดรองแหนบไครโอเจนิก-มีอะไรบ้าง
A4: ในระหว่างการติดตั้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการไหลของวาล์วสอดคล้องกับการไหลของตัวกลางเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันย้อนกลับที่ส่งผลต่อฝาครอบซีล ฝาครอบวาล์วคอยาว-จะต้องติดตั้งในแนวตั้งเพื่อป้องกันการสะสมตัวของไอน้ำ จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนล่วงหน้า-อย่างช้าก่อนใช้งานครั้งแรก เพื่อป้องกันความเครียดจากความร้อนจากการแตกร้าวของตัววาล์ว และขันโบลท์ให้แน่นในแนวทแยงเพื่อป้องกันแรงเค้นที่ไม่สม่ำเสมอบนฝาครอบซีล

คำถามที่ 5: จะทราบได้อย่างไรว่าวอลเลย์วาล์วไครโอ-จำเป็นต้องซ่อมแซมหรือไม่
A5: หากแรงบิดในการทำงานเพิ่มขึ้น ซีลรั่ว มีน้ำค้างแข็งผิดปกติบนตัววาล์ว หรือมีการรั่วไหลของสื่อทางออก อาจบ่งบอกถึงการสึกหรอของซีล อายุของบรรจุภัณฑ์ หรือความดันในช่องวาล์วผิดปกติ ต้องมีการตรวจสอบและเปลี่ยนชิ้นส่วนอย่างทันท่วงที การทดสอบออนไลน์เป็นประจำ เช่น การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง สามารถตรวจพบปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ และยืดอายุวาล์ว