Tipi e caratteristiche comuni delle valvole a sfera criogeniche a gas naturale liquefatto
Le valvole a sfera criogeniche di GNL possono essere divise in diversi tipi comuni: valvole a sfera mobile, valvole a sfera fissa e valvole a sfera da binario. Valvola a sfera mobile: la sfera non è fissamente collegata allo stelo della valvola, ma può automaticamente posizionare e premere strettamente contro la sede della valvola sotto l'azione della pressione media. Questa caratteristica rende le valvole a sfera mobile particolarmente buone in ambienti a bassa pressione e, a causa delle loro caratteristiche galleggianti, questo tipo di valvola a sfera può incontrare problemi di stabilità al posizionamento in ambienti ad alta pressione. Valvola a sfera fissa: la sfera è fissamente collegata al corpo della valvola attraverso lo stelo della valvola. La rigidità di questa struttura consente alle valvole a sfera fissa di mostrare prestazioni eccellenti in ambienti ad alta pressione e ad alta temperatura. Poiché la palla è fissata in posizione, non si muoverà a causa di cambiamenti di media pressione, ma di conseguenza, questo sacrifica anche parte dell'abilità adattativa, in modo che l'effetto di tenuta delle valvole a sfera fissa in ambienti a bassa pressione potrebbe non essere buono come quello delle valvole a sfera galleggiante.
Traccia Valvola a sfera: combina abilmente i vantaggi dei tipi galleggianti e fissi. Il suo design consente alla palla di muoversi all'interno di una determinata traccia, che non solo può garantire la stabilità ad alta pressione, ma anche ottimizzare l'effetto di tenuta attraverso il movimento adattivo della palla in ambienti a bassa pressione.
Il tipo di valvola a sfera criogenica del GNL non è fisso, ma deve essere regolato in modo flessibile in base a applicazioni e esigenze specifiche. Che si tratti di una valvola a sfera galleggiante, fissa o di binari, ogni tipo ha i suoi vantaggi e limitazioni unici. In applicazioni pratiche, vari fattori dovrebbero essere completamente considerati, tra cui la pressione di lavoro, l'intervallo di temperatura, le caratteristiche di media e la frequenza operativa, per selezionare il tipo di valvola a sfera più adatto per garantire la sicurezza e il funzionamento efficiente del sistema.
Le valvole a sfera criogeniche di GNL operano in un ambiente inferiore a -160 e i materiali convenzionali possono essere fragili o rotti, influenzando le prestazioni di tenuta. L'espansione termica e l'effetto di contrazione in un ambiente a bassa temperatura influenzerà anche l'accuratezza corrispondente tra i vari componenti della valvola a sfera. Al fine di garantire l'affidabilità, devono essere utilizzati materiali e processi speciali, come materiali in metallo speciali e materiali di tenuta con eccellente resistenza a bassa temperatura; Il design strutturale deve considerare l'influenza della bassa temperatura per garantire la tenuta e le prestazioni operative.
Selezione e caratteristiche del materiale di tenuta
Materiale metallico Austenitico inossidabile acciaio inossidabile: ha un'eccellente resistenza a bassa temperatura e stabilità strutturale. Può mantenere una buona duttilità e resistenza in condizioni di temperatura ultra-bassa, ma uno svantaggio significativo è che il suo coefficiente di espansione termica è abbastanza diverso in ambienti ad alta e bassa temperatura. Questa differenza può causare la deformazione o la rottura del materiale quando la temperatura fluttua, influenzando così l'effetto di tenuta della valvola.
Acciaio inossidabile ferritico: è noto per la sua alta resistenza e durezza e ha vantaggi nel resistere ad alta pressione e usura. Tuttavia, la resistenza a bassa temperatura dell'acciaio inossidabile ferritico è relativamente scarsa ed è soggetta a fratture fragili in condizioni di temperatura ultra-bassa. Questo svantaggio ne limita l'uso in determinati scenari di applicazione che richiedono materiali di tenuta ad alta tovalità.
Altri materiali metallici: come leghe a base di nichel, leghe di titanio, ecc. Sono anche considerati materiali di tenuta per le valvole a sfera a temperatura ultra-bassa di GNL. Questi materiali hanno un'eccellente resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche in ambienti di temperatura ultra-bassa, ma i loro costi relativamente elevati limitano la loro applicazione.
Materiali non metallici
Tra i materiali di tenuta delle valvole a sfera criogeniche a GNL, i materiali non metallici hanno un posto a causa delle loro proprietà uniche. Compreso il politetrafluoroetilene (PTFE), la gomma, il politrifluorocloroetilene, ecc., I materiali diversi hanno caratteristiche diverse e ambito di applicazione. Politetrafluoroetilene (PTFE): con la sua eccellente stabilità chimica e resistenza alla corrosione, può comunque mantenere buone prestazioni di tenuta in un ambiente a temperatura ultra-bassa. Tuttavia, questo materiale tende a diventare duro e fragile in condizioni di bassa temperatura, perdendo così le prestazioni di rimbalzo della compressione originale, che possono causare guasti di tenuta. Gomma: ha attirato l'attenzione grazie alla sua buona elasticità e prestazioni di tenuta. Tuttavia, la gomma tende a perdere la sua elasticità in ambienti a bassa temperatura e trasformarsi in uno stato vetroso, perdendo così la sua funzione di tenuta. Pertanto, quando si sceglie la gomma come materiale di tenuta, è necessario dare priorità alle varietà di gomma con una temperatura di transizione di vetro inferiore.
Materiali compositi
Combinando le caratteristiche del metallo e dei materiali non metal e ad alto composito hanno mostrato vantaggi unici e potenziale nell'applicazione della sigillatura della valvola a sfera a temperatura a temperatura naturale a gas naturale liquefatto.
Materiali compositi in metallo-ceramico: composti da due materiali completamente diversi, metallo e ceramica, non solo hanno l'alta resistenza e l'eccellente duttilità del metallo, ma hanno anche l'elevata durezza e l'eccellente resistenza all'usura della ceramica. In ambienti di temperatura ultra-bassa, questo materiale può mostrare buone prestazioni di tenuta e resistere efficacemente alla pressione e all'usura esterne.
Materiali compositi a base di polimero: con polimero come matrice, aggiungendo abilmente metallo, riempitivi inorganici e altri rinforzi, le prestazioni complessive del materiale sono migliorate. I materiali compositi a base di polimero non solo mantengono la flessibilità e l'eccellente resistenza alla corrosione dei polimeri, ma danno anche ai metalli la resistenza, la rigidità e altre caratteristiche. In condizioni di temperatura ultra-bassa, mostra un eccellente effetto di tenuta e un'eccellente durata. Tuttavia, i materiali compositi a base di polimeri possono affrontare fragili problemi di frattura e invecchiamento in ambienti a bassa temperatura. Pertanto, vengono compiuti sforzi per migliorare la sua tenacità a bassa temperatura ed estendere la sua durata di servizio attraverso la modifica e l'aggiunta di agenti inaspriti.
