A análise de vedação da válvula criogênica de GNL

As válvulas criogênicas concentram-se principalmente em partes liquefeitas e em peças de armazenamento de GNL para plantas de liquefação de gás natural. Para formar uma estatística aproximada, existem cerca de válvulas criogênicas 2,000 disponíveis nas estações receptoras de GNL (estações grandes com uma capacidade de recebimento superior a 2 milhões de toneladas / ano), representando mais de 90% de todas as válvulas. Entre eles, há cerca de válvulas de tamanho pequeno 700, enquanto o restante são válvulas de alta pressão e diâmetro grande.

O GNL possui um pequeno peso molecular, baixa viscosidade, forte permeabilidade, fácil vazamento, inflamável e explosivo, o que requer alta vedação da válvula, além de eletricidade estática, prevenção de incêndio e proteção contra explosão. As vedações desempenham um papel central em manter as válvulas em funcionamento, hoje analisamos os requisitos de vedação da válvulas criogênicas no sistema de GNL.

Selo da haste

A vedação da haste para válvulas criogênicas geralmente é de embalagem. As cargas comuns são PTFE, cabo de amianto impregnado de PTFE e grafite flexível. Para garantir o desempenho da vedação criogênica, freqüentemente é usada uma combinação de vedação dupla e vedação rígida, uma vedação dupla com anel de isolamento intermediário (baixa temperatura e mistura resistente a altas temperaturas) e o dispositivo de carga elástica adicional. Dispositivo de carga elástica, como a junta da mola de disco, para que a gaxeta na força de pré-aperto de baixa temperatura possa ser continuamente compensada, para garantir o desempenho da vedação da gaxeta por um longo tempo.

O vazamento da válvula é dividido em vazamento interno e vazamento externo. O vazamento externo é mais perigoso devido à natureza inflamável e explosiva do GNL. O vazamento do selo da haste é uma importante fonte potencial de vazamento externo. A vedação da haste da válvula criogênica pode ser uma estrutura de vedação de fole metálico, que pode trabalhar em altas temperaturas e condições de baixa temperatura. Comparado aos vedantes mecânicos, o vedante de fole tem as vantagens de vazamento zero, sem contato, sem atrito, sem desgaste e assim por diante, o que pode efetivamente reduzir o vazamento médio na haste da válvula e melhorar a confiabilidade e a segurança das válvulas criogênicas.

Vedação de flange

O material ideal da junta de vedação criogênica é macio à temperatura ambiente, resiliente a baixa temperatura, com pequeno coeficiente de expansão linear e certa resistência mecânica. A junta do flange médio da válvula criogênica é feita de anel de aço inoxidável e grafite flexível. Em baixas temperaturas, a vedação da gaxeta é menor que a redução que pode causar o vazamento do meio.

Fixadores

Os fixadores de aço inoxidável austenítico devem ser selecionados para garantir a resistência ao impacto a baixa temperatura sob condições de trabalho com GNL. É necessário passar por endurecimento por tensão e dissulfeto de molibdênio na parte da rosca devido à baixa resistência ao escoamento do aço inoxidável austenítico.

Parafusos de rosca totalmente roscados são frequentemente usados ​​em fixadores de válvulas. Para melhorar as propriedades mecânicas, tratamento térmico com solução de matéria-prima (Class1), recozimento de tratamento térmico com solução final (Class1A), recozimento com tratamento térmico com solução final e endurecimento por tração (Class2) podem ser realizados para fixadores de aço inoxidável austeníticos. Os prendedores de aço inoxidável austenítico de 304, 321, 347 e 316 abaixo de 1 / 2in (12.5mm) devem ser usados ​​em temperaturas acima de -200 ℃. Se o tratamento térmico da solução ou o endurecimento por tensão tiver sido realizado, o teste de impacto a baixa temperatura não é necessário, caso contrário, ele deve ser realizado.

Os fixadores são propensos a falhas por fadiga sob carga alternada. As chaves dinamométricas devem ser usadas em operação real para garantir força uniforme em cada parafuso e evitar vazamentos causados ​​por força excessiva em um único parafuso.