Η διαφορά μεταξύ των κρυογονικών βαλβίδων και των μη κρυογονικών βαλβίδων πηγάζει κυρίως από τη διακύμανση στα περιβάλλοντα θερμοκρασίας που εφαρμόζονται. Οι κρυογονικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται συνήθως σε θερμοκρασίες από -40 μοίρες και κάτω, ενώ οι μη κρυογονικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται σε κανονικές-θερμοκρασίες ή σενάρια μεσαίας-έως-υψηλής θερμοκρασίας (πάνω από -10 βαθμούς ). Μπορούν να διακριθούν συγκεκριμένα ως προς τα υλικά, τη δομή, την απόδοση στεγανοποίησης, τη λειτουργία και την εφαρμογή:
1. Ισχύουσα θερμοκρασία και βασικές απαιτήσεις
Κρυογονικές βαλβίδες: Σχεδιασμένο για εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες που κυμαίνονται από -40 βαθμούς έως -270 βαθμούς (π.χ. υγρό άζωτο στους -196 βαθμούς, υγροποιημένο φυσικό αέριο στους -162 βαθμούς). Η βασική τους απαίτηση είναι να διατηρούν τη δομική σταθερότητα και την αξιόπιστη στεγανοποίηση υπό συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας, αποφεύγοντας παράλληλα την επίδραση των χαμηλών θερμοκρασιών στην ασφάλεια λειτουργίας.
Μη κρυογονικές βαλβίδες: Κατάλληλο για κανονικές θερμοκρασίες (-10 βαθμοί έως 120 μοίρες ) ή μεσαίες-προς υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 120 μοίρες), όπως σε συστήματα ατμού και ζεστού λαδιού. Δεν χρειάζεται να ληφθούν υπόψη ζητήματα όπως η ευθραυστότητα του υλικού ή η συρρίκνωση των εξαρτημάτων που προκαλούνται από χαμηλές θερμοκρασίες. Αντίθετα, η εστίαση είναι στην ικανοποίηση της αντοχής και των βασικών απαιτήσεων στεγανοποίησης στις αντίστοιχες θερμοκρασίες.
2. Επιλογή υλικού: Η αντίσταση στην ευθραυστότητα χαμηλής- θερμοκρασίας είναι το κλειδί
Οι χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να κάνουν τα περισσότερα υλικά να γίνουν "εύθραυστα" (φαινόμενο γνωστό ως ευθραυστότητα χαμηλής-θερμοκρασίας) και τα μη-μη μεταλλικά υλικά να σκληρύνουν ή να ραγίσουν. Έτσι, η επιλογή υλικού είναι η πιο θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των δύο τύπων βαλβίδων:
Κρυογονικές βαλβίδες:
Σώμα/καπό βαλβίδας: Υλικά με εξαιρετική ανθεκτικότητα σε χαμηλή-θερμοκρασία είναι υποχρεωτικά. Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες (π.χ. 304, 316) προτιμώνται επειδή διατηρούν σκληρότητα ακόμη και στους -196 βαθμούς χωρίς να παρουσιάζουν ευθραυστότητα σε χαμηλή-θερμοκρασία. Για εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες (π.χ. υγρό ήλιο στους -269 βαθμούς), μπορούν να χρησιμοποιηθούν κράματα τιτανίου ή κράματα με βάση το νικέλιο.
Στεγανοποιητικά στοιχεία: Οι μη{0}}μη μεταλλικές στεγανοποιήσεις πρέπει να χρησιμοποιούν υλικά ανθεκτικά σε χαμηλές-θερμοκρασίες- (π.χ. τροποποιημένοι δακτύλιοι πολυτετραφθοροαιθυλενίου, υπερφθοροαιθέρα-) για την αποφυγή διαρροής που προκαλείται από σκλήρυνση σε χαμηλή-θερμοκρασία. Τα μεταλλικά στεγανοποιητικά, όπως αυτά από κράματα χαλκού ή ανοξείδωτο χάλυβα, αντισταθμίζουν τη συρρίκνωση μέσω της "προσφίξεως-χαμηλής θερμοκρασίας".
Στέλεχος βαλβίδας: Ο ανοξείδωτος χάλυβας ή η καθίζηση-χρησιμοποιείται ο σκληρυμένος ανοξείδωτος χάλυβας για την αποφυγή παραμόρφωσης ή θραύσης σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Μη κρυογονικές βαλβίδες:
Σώμα/καπό βαλβίδας: Μπορούν να χρησιμοποιηθούν υλικά όπως χυτοσίδηρος, χυτοσίδηρος (π.χ. WCB) και ανθρακούχο χάλυβα. Αυτά τα υλικά είναι-οικονομικά και έχουν επαρκή αντοχή σε κανονικές ή μεσαίες-έως-υψηλές θερμοκρασίες, αλλά θα γίνουν εύθραυστα και θα ραγίσουν σε χαμηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας τα ακατάλληλα για εφαρμογές σε χαμηλή-θερμοκρασία.
Στεγανοποιητικά στοιχεία: Το συνηθισμένο καουτσούκ (π.χ. καουτσούκ νιτριλίου, EPDM) ή το συμβατικό πολυτετραφθοροαιθυλένιο είναι αρκετό, καθώς πληρούν την απαιτούμενη ελαστικότητα και απόδοση στεγανοποίησης σε κανονικές θερμοκρασίες.
Στέλεχος βαλβίδας: Χρησιμοποιείται ανθρακούχο χάλυβας, χρωμο-μολυβδαίνιο, κ.λπ. Σε σενάρια μέτριας-έως-υψηλής- θερμοκρασίας, δίνεται έμφαση στην αντοχή του υλικού σε υψηλή- θερμοκρασία.
3. Κατασκευαστική Σχεδίαση: Στοχευμένες λύσεις για προκλήσεις χαμηλής- θερμοκρασίας
Τα μέσα χαμηλής- θερμοκρασίας μπορούν να προκαλέσουν συρρίκνωση εξαρτημάτων και πρέπει να αποφεύγεται η "απώλεια ψυχρού" (η εξάτμιση των μέσων χαμηλής- θερμοκρασίας λόγω απορρόφησης θερμότητας). Επομένως, η δομή των κρυογονικών βαλβίδων είναι πιο περίπλοκη:
Ειδικά σχέδια για κρυογονικές βαλβίδες:
Μακρύ-δομή λαιμού: Το καπό έχει σχεδιαστεί με μακρύ λαιμό (μήκους 100–300 mm) για να διαχωρίζει τα λειτουργικά εξαρτήματα όπως χειροτροχούς και κουτιά γέμισης από τη ζώνη χαμηλής- θερμοκρασίας. Αυτό όχι μόνο αποτρέπει τους χειριστές από κρυοπαγήματα όταν έρχονται σε επαφή με εξαρτήματα χαμηλής-θερμοκρασίας, αλλά μειώνει επίσης τη μεταφορά κρύου προς τα έξω μέσω του στελέχους της βαλβίδας (αποφυγή εξωτερικού παγώματος ή παγώματος που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη λειτουργία).
Αποζημίωση κατά της συρρίκνωσης: Τα μπουλόνια σύνδεσης μεταξύ του σώματος της βαλβίδας και του καπό είναι προφορτωμένα για να αποφευχθεί η χαλάρωση και η διαρροή της επιφάνειας στεγανοποίησης που προκαλείται από τη συρρίκνωση του εξαρτήματος σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ορισμένες επιφάνειες στεγανοποίησης έχουν σχεδιαστεί με "ελαστικές δομές αντιστάθμισης" (π.χ. στεγανοποιήσεις φυσητήρων) για να αντισταθμίζουν τις επιπτώσεις της συρρίκνωσης.
Καθοδήγηση κατά της σπηλαίωσης και ροής: Τα υγρά χαμηλής-θερμοκρασίας (π.χ. LNG) είναι επιρρεπή σε εξάτμιση (εξάτμιση φλας) κατά τη διάρκεια του στραγγαλισμού. Το εσωτερικό κανάλι ροής της βαλβίδας πρέπει να είναι ομαλό για να αποφευχθεί η ζημιά λόγω σπηλαίωσης στην επιφάνεια στεγανοποίησης που προκαλείται από αναταράξεις.
Αντιστατικός-σχεδιασμός: Ο στατικός ηλεκτρισμός μεταδίδεται μέσω μεταλλικών εξαρτημάτων (π.χ. αγώγιμα ελατήρια μεταξύ του στελέχους βαλβίδας και του σώματος της βαλβίδας) για την αποφυγή κινδύνων που προκαλούνται από στατική συσσώρευση σε εύφλεκτα και εκρηκτικά μέσα χαμηλής- θερμοκρασίας (π.χ. LNG).
Σχέδια για μη-κρυογονικές βαλβίδες:
Δεν απαιτείται μακρύς-λαιμός και το σώμα της βαλβίδας μπορεί να συνδεθεί απευθείας με τα λειτουργικά εξαρτήματα.
Η στεγανοποίηση βασίζεται στη συμβατική προφόρτιση του μπουλονιού, χωρίς να χρειάζεται αντιστάθμιση χαμηλής-συμπίεσης θερμοκρασίας.
Οι βαλβίδες μέσης-έως{1}}υψηλής- θερμοκρασίας ενδέχεται να εστιάζουν σε "υψηλές-θερμοκρασίες-ανθεκτική στεγανοποίηση" (π.χ. με χρήση μεταλλικών παρεμβυσμάτων γραφίτη), αλλά δεν απαιτούν σχεδιαστικές εκτιμήσεις για "απώλεια ψύχους".
4. Απόδοση στεγανοποίησης: Αυστηρότερες απαιτήσεις για χαμηλές θερμοκρασίες
Κρυογονικές βαλβίδες: Τα περισσότερα κρυογονικά μέσα (π.χ. LNG, υγρό οξυγόνο) είναι εύφλεκτα, εκρηκτικά ή τοξικά. Η διαρροή μπορεί να προκαλέσει ταχεία επέκταση του όγκου λόγω εξάτμισης (π.χ. το LNG μπορεί να διασταλεί 600 φορές σε όγκο μετά τη διαρροή), επομένως πρέπει να επιτευχθεί "μηδενική διαρροή". Ορισμένες βαλβίδες χρησιμοποιούν "στεγανοποιήσεις φυσητήρων" (μεταλλικές φυσούνες μεταξύ του στελέχους βαλβίδας και του σώματος της βαλβίδας) για να αποτρέψουν την αστοχία των συμβατικών σφραγίδων στεγανοποίησης σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Μη κρυογονικές βαλβίδες: Οι απαιτήσεις σφράγισης εξαρτώνται από το μέσο. Για παράδειγμα, οι βαλβίδες νερού βρύσης επιτρέπουν ελάχιστη διαρροή και οι βαλβίδες ατμού πρέπει να μειώνουν τη διαρροή αλλά δεν απαιτούν "μηδενική διαρροή". Συνήθως χρησιμοποιούν συσκευασία (π.χ. αμίαντο, γραφίτη) ή συνηθισμένους δακτυλίους Ο-για την κάλυψη των απαιτήσεων.
5. Λειτουργία και συντήρηση: Προσαρμογή σε περιβάλλοντα χαμηλής- θερμοκρασίας
Κρυογονικές βαλβίδες:
Τα λειτουργικά εξαρτήματα (π.χ. χειροτροχοί, ενεργοποιητές) διατηρούνται μακριά από τη ζώνη χαμηλής-θερμοκρασίας μέσω της δομής του μακριού-λαιμού για την αποφυγή παγώματος και εμπλοκής.
Απαιτείται τακτικό "κρύο σφίξιμο": Μετά από λειτουργία σε χαμηλή-θερμοκρασία, η συρρίκνωση του εξαρτήματος μπορεί να προκαλέσει χαλάρωση των μπουλονιών, απαιτώντας εκ νέου-σφίξιμο.
Πρέπει να χρησιμοποιούνται λιπαντικά χαμηλής-θερμοκρασίας (π.χ. γράσο με βάση-σιλικόνη), καθώς το συνηθισμένο λιπαντικό θα στερεοποιηθεί και θα αστοχήσει σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Μη κρυογονικές βαλβίδες:
Δεν υπάρχουν περιορισμοί στη λειτουργία χαμηλής-θερμοκρασίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνηθισμένο λάδι κινητήρα ή γράσο για λίπανση.
Η συντήρηση εστιάζει στη διάβρωση που προκαλείται από μέτρια-διάβρωση (π.χ. σε όξινα-αλκαλικά περιβάλλοντα) ή σε υψηλές-θερμοκρασίες γήρανσης (π.χ. αντικατάσταση ελαστικών στεγανοποιήσεων), χωρίς να χρειάζεται να αντιμετωπιστούν ζητήματα που σχετίζονται με τη χαμηλή-θερμοκρασία-.
6. Σενάρια Εφαρμογής
Κρυογονικές βαλβίδες: Χρησιμοποιείται αποκλειστικά σε συστήματα χαμηλής-μέτριας θερμοκρασίας, όπως δεξαμενές αποθήκευσης LNG και σωληνώσεις, μεταφορά υγρού αζώτου/υγρού οξυγόνου και πειραματικό εξοπλισμό χαμηλής- θερμοκρασίας αεροδιαστημικής.
Μη κρυογονικές βαλβίδες: Καλύψτε τα περισσότερα συμβατικά σενάρια, συμπεριλαμβανομένων των αγωγών νερού βρύσης, των βιομηχανικών συστημάτων ατμού, της μεταφοράς ζεστού πετρελαίου και των συνηθισμένων αγωγών αερίου.
Αγορά βαλβίδων NSV:
ελάτε σε επαφή
E-ταχυδρομείο:info@nsvvalve.com
Puyi Road, Sanqiao Industrial Zone, Oubei Street, Yongjia County, Zhejiang, Κίνα
