El análisis de sellado de la válvula criogénica de GNL.

Las válvulas criogénicas se concentran principalmente en piezas licuadas y piezas de almacenamiento de GNL para plantas de licuefacción de gas natural. A modo de estadística aproximada, hay alrededor de 2.000 válvulas criogénicas disponibles en las estaciones receptoras de GNL (grandes estaciones con una capacidad de recepción de más de 2 millones de toneladas/año), lo que representa más de 90% de todas las válvulas. Entre ellas, hay alrededor de 700 válvulas de pequeño tamaño, mientras que el resto son válvulas de alta presión y de gran diámetro.

El GNL tiene un peso molecular pequeño, baja viscosidad, fuerte permeabilidad, fácil de filtrar, inflamable y explosivo, lo que requiere un alto sellado de la válvula, así como electricidad estática, prevención de incendios y protección contra explosiones. Los sellos juegan un papel central para mantener las válvulas en funcionamiento, hoy analizamos los requisitos de sellado de válvulas criogénicas en el sistema de GNL.

Sello del vástago

El sello del vástago de las válvulas criogénicas suele ser una empaquetadura. Los rellenos comunes son PTFE, cuerda de amianto de PTFE impregnada y grafito flexible. Para garantizar su rendimiento de sellado criogénico, a menudo se utiliza una combinación de empaquetadura doble de sello blando y sello duro, una empaquetadura doble con anillo de aislamiento intermedio (mezcla resistente a bajas y altas temperaturas) y el dispositivo de carga elástica adicional. Dispositivo de carga elástica, como una junta de resorte de disco, para que el empaque en la fuerza de preapriete a baja temperatura pueda compensarse continuamente, para garantizar el rendimiento de sellado del empaque durante mucho tiempo.

La fuga de la válvula se divide en fuga interna y fuga externa. La fuga externa es más peligrosa debido a la naturaleza inflamable y explosiva del GNL. Las fugas en el sello del vástago son una fuente potencial importante de fugas externas. El sello criogénico del vástago de la válvula puede ser una estructura de sello de fuelle metálico, que puede funcionar en condiciones de altas y bajas temperaturas. En comparación con los sellos mecánicos, el sello de fuelle tiene las ventajas de cero fugas, sin contacto, sin fricción, sin desgaste, etc., lo que puede reducir eficazmente la fuga del medio en el vástago de la válvula y mejorar la confiabilidad y seguridad de las válvulas criogénicas.

Sello de brida

El material ideal para juntas de sellado criogénico es suave a temperatura ambiente, resistente a bajas temperaturas, con un pequeño coeficiente de expansión lineal y cierta resistencia mecánica. La junta de la brida intermedia de la válvula criogénica está hecha de un anillo de acero inoxidable y grafito flexible. A bajas temperaturas, el sello de la junta es más pequeño que la reducción, lo que puede provocar fugas del medio.

sujetadores

Se deben seleccionar sujetadores de acero inoxidable austenítico para garantizar la resistencia al impacto a baja temperatura en condiciones de trabajo con GNL. Es necesario pasar por endurecimiento por deformación y disulfuro de molibdeno en la parte de la rosca debido al bajo límite elástico del acero inoxidable austenítico.

Los pernos completamente roscados se utilizan a menudo para sujetadores de válvulas. Para mejorar las propiedades mecánicas, se pueden realizar tratamientos térmicos de solución de materia prima (Clase 1), recocido de tratamiento térmico de solución final (Clase 1A), recocido de tratamiento térmico de solución final y endurecimiento por tracción (Clase 2) para sujetadores de acero inoxidable austenítico. Se deben utilizar sujetadores de acero inoxidable austenítico de 304, 321, 347 y 316 por debajo de 1/2 pulgada (12,5 mm) a temperaturas superiores a -200 ℃. Si se ha realizado un tratamiento térmico de solución o endurecimiento por deformación, no se requiere la prueba de impacto a baja temperatura; de lo contrario, se debe realizar.

Los sujetadores son propensos a fallar por fatiga bajo cargas alternas. Se deben utilizar llaves dinamométricas en la operación real para garantizar una fuerza uniforme en cada perno y evitar fugas causadas por una fuerza excesiva en un solo perno.