LNG極低温バルブのシーリング分析

低温バルブは、主に天然ガス液化プラントの液化部品とLNG貯蔵部品に集中しています。 大まかな統計を作成すると、LNG受入ステーション（年間2,000百万トン以上の受入能力を持つ大型ステーション）で利用可能な2極低温バルブがあり、すべてのバルブの90％以上を占めています。 その中には、約700の小型バルブがありますが、残りは高圧大径バルブです。

LNGは、分子量が小さく、粘度が低く、透過性が高く、漏れやすく、引火性および爆発性であるため、バルブの高い密閉性、静電気、防火および爆発保護が必要です。 シールはバルブの稼働を維持する上で中心的な役割を果たしており、今日ではシールの要件を分析しています 極低温バルブ LNGシステム。

ステムシール

通常、極低温バルブのステムシールはパッキンです。 一般的なフィラーはPTFE、含浸PTFEアスベストロープ、フレキシブルグラファイトです。 極低温シールの性能を確保するために、ソフトシールとハードシールのダブルパッキング、中間絶縁リング付きのダブルパッキング（低温および高温耐性混合物）、および追加の弾性負荷装置の組み合わせがよく使用されます。 皿ばねガスケットなどの弾性負荷装置。低温の予締付力でのパッキングを継続的に補償して、長期にわたってパッキングのシーリング性能を確保します。

バルブの漏れは、内部漏れと外部漏れに分けられます。 LNGの可燃性および爆発性のため、外部漏れはより危険です。 ステムシールの漏れは、外部漏れの主な潜在的な原因です。 低温バルブステムシールは、高温および低温条件で機能する金属ベローズシール構造にすることができます。 メカニカルシールと比較して、ベローズシールには、漏れゼロ、接触なし、摩擦なし、摩耗なしなどの利点があり、バルブステムでの媒体漏れを効果的に低減し、極低温バルブの信頼性と安全性を向上させることができます。

フランジシール

理想的な極低温シールガスケット材料は、室温で柔らかく、低温で弾力性があり、小さな線膨張係数と特定の機械的強度を備えています。 極低温バルブの中央フランジガスケットは、ステンレススチールリングと柔軟なグラファイトで作られています。 低温では、ガスケットシールは、媒体の漏れを引き起こす可能性のある減少よりも小さくなります。

ファスナー

LNG作業条件下での低温衝撃靭性を確保するために、オーステナイト系ステンレス鋼ファスナーを選択する必要があります。 オーステナイト系ステンレス鋼の降伏強度が低いため、ねじの一部にひずみ硬化と二硫化モリブデンを施す必要があります。

多くの場合、バルブの留め具には完全にねじ込みされたスタッドが使用されます。 機械的特性を改善するために、オーステナイト系ステンレス鋼ファスナーの原料溶体化熱処理（Class1）、最終溶体化熱処理アニーリング（Class1A）、最終溶体化熱処理アニーリングおよび引張硬化（Class2）を実行できます。 304、321、347、316以下の1 / 2in（12.5mm）以下のオーステナイト系ステンレス鋼ファスナーは、-200℃以上の温度で使用するものとします。 溶体化処理またはひずみ硬化が行われている場合、低温衝撃試験は必要ありません。それ以外の場合は実施する必要があります。

ファスナーは、交互荷重下で疲労破壊を起こしやすい傾向があります。 トルクレンチを実際の操作で使用して、各ボルトに均一な力を確保し、1本のボルトに過剰な力が原因で生じる漏れを回避する必要があります。