Válvulas criogênicas para aplicações de GNL

1. Escolha uma válvula para serviço criogênico 

Escolher uma válvula para aplicações criogênicas pode ser muito complicado. Os compradores devem considerar as condições a bordo e na fábrica. Além disso, as propriedades específicas dos fluidos criogênicos requerem um desempenho específico da válvula. A seleção adequada garante a confiabilidade da planta, proteção do equipamento e operação segura. O mercado global de GNL usa dois projetos principais de válvula.

O operador deve reduzir o tamanho para manter o tanque de gás natural o mais pequeno possível. Eles fazem isso por meio do GNL (gás natural liquefeito, gás natural liquefeito). Ao esfriar até aproximadamente o gás natural se torna líquido. -165 ° C. Nesta temperatura, a válvula de isolamento principal ainda deve funcionar

2. O que afeta o projeto da válvula?

A temperatura tem uma influência importante no design da válvula. Por exemplo, os usuários podem precisar dele para ambientes populares como o Oriente Médio. Ou pode ser adequado para ambientes frios, como oceanos polares. Ambos os ambientes podem afetar a estanqueidade e durabilidade da válvula. Os componentes dessas válvulas incluem o corpo da válvula, castelo, haste, vedação da haste, válvula de esfera e sede da válvula. Devido à diferente composição do material, essas peças se expandem e contraem em diferentes temperaturas。

Opções de aplicação criogênica

Opção 1:

Os operadores usam válvulas em ambientes frios, como plataformas de petróleo em mares polares.

Opção 2:

Os operadores usam válvulas para gerenciar fluidos que estão bem abaixo de zero.

No caso de gases altamente inflamáveis, como gás natural ou oxigênio, a válvula também deve funcionar corretamente em caso de incêndio.

3.Pressão

Há um aumento de pressão durante o manuseio normal do refrigerante. Isso se deve ao aumento do calor do ambiente e consequente formação de vapor. Deve-se tomar cuidado especial ao projetar o sistema de válvula / tubulação. Isso permite que a pressão aumente.

4.Temperatura

Mudanças rápidas de temperatura podem afetar a segurança dos trabalhadores e das fábricas. Devido à diferente composição do material e ao período de tempo em que são submetidos ao refrigerante, cada componente da válvula criogênica se expande e se contrai em taxas diferentes.

Outro grande problema no manuseio de refrigerantes é o aumento do calor do ambiente circundante. Este aumento de calor é o que faz com que os fabricantes isolem válvulas e tubos

Além da faixa de alta temperatura, a válvula também deve enfrentar desafios consideráveis. Para o hélio liquefeito, a temperatura do gás liquefeito cai para -270 ° C.

5. Função

Por outro lado, se a temperatura cair para zero absoluto, a função da válvula torna-se muito desafiadora. As válvulas criogênicas conectam tubos com gases líquidos ao meio ambiente. Ele faz isso à temperatura ambiente. O resultado pode ser uma diferença de temperatura de até 300 ° C entre o tubo e o ambiente.

6. Eficiência

A diferença de temperatura cria um fluxo de calor da zona quente para a zona fria. Isso danificará o funcionamento normal da válvula. Também reduz a eficiência do sistema em casos extremos. Isso é especialmente preocupante se o gelo se formar na extremidade quente.

No entanto, em aplicações de baixa temperatura, esse processo de aquecimento passivo também é intencional. Este processo é usado para selar a haste da válvula. Normalmente, a haste da válvula é selada com plástico. Esses materiais não resistem a baixas temperaturas, mas as vedações de metal de alto desempenho das duas partes, que se movem muito em direções opostas, são muito caras e quase impossíveis.

7. Selagem

Existe uma solução muito simples para este problema! Você leva o plástico usado para vedar a haste da válvula em uma área onde a temperatura é relativamente normal. Isso significa que o selante da haste da válvula deve ser mantido afastado do fluido.

8. Três válvulas de isolamento rotativas compensadas

Esses deslocamentos permitem que a válvula abra e feche. Eles têm muito pouco atrito e atrito durante a operação. Ele também usa o torque da haste para tornar a válvula mais apertada. Um dos desafios do armazenamento de GNL são as cavidades presas. Nessas cavidades, o líquido pode inchar explosivamente mais de 600 vezes. A válvula de isolamento estanque de três rotações elimina esse desafio.

9. Válvulas de retenção de defletor simples e duplo

Essas válvulas são um componente-chave no equipamento de liquefação porque evitam danos causados ​​pelo fluxo reverso. O material e o tamanho são considerações importantes porque as válvulas criogênicas são caras. Os resultados de válvulas incorretas podem ser prejudiciais.

Como os engenheiros garantem a vedação das válvulas criogênicas?

Os vazamentos são muito caros quando se considera o custo de primeiro transformar o gás em um refrigerante. Também é perigoso.

Um grande problema com a tecnologia criogênica é a possibilidade de vazamento na sede da válvula. Os compradores frequentemente subestimam o crescimento radial e linear da haste em relação ao corpo. Se os compradores escolherem a válvula certa, eles podem evitar os problemas acima.

Nossa empresa recomenda o uso de válvulas de baixa temperatura feitas de aço inoxidável. Durante a operação com gás liquefeito, o material responde bem aos gradientes de temperatura. As válvulas criogênicas devem usar materiais de vedação adequados com uma estanqueidade de até 100 bar. Além disso, estender o castelo é um recurso muito importante porque determina a estanqueidade do selante da haste.


Horário da postagem: 13 de maio a 2020