Анализ герметичности криогенного клапана СПГ

Криогенные клапаны в основном сконцентрированы в сжиженных частях и хранилищах СПГ для установок по сжижению природного газа. По приблизительной статистике, на приемных станциях СПГ имеются криогенные клапаны 2,000 (крупные станции с пропускной способностью более 2 млн. Т / год), что составляет более 90% всех клапанов. Среди них есть клапаны 700 небольшого размера, а остальные - клапаны высокого давления и большого диаметра.

СПГ обладает небольшим молекулярным весом, низкой вязкостью, высокой проницаемостью, легко просачивается, воспламеняется и взрывоопасен, что требует высокой герметичности клапана, а также статического электричества, предотвращения пожара и взрывозащиты. Уплотнения играют центральную роль в поддержании работоспособности клапанов, сегодня мы анализируем требования к уплотнению криогенные клапаны в системе СПГ.

Печать стволовых

Уплотнение штока для криогенных клапанов обычно является набивкой. Обычными наполнителями являются PTFE, пропитанный PTFE асбестовый трос и гибкий графит. Для обеспечения эффективности работы криогенного уплотнения часто используется комбинация двойного уплотнения с мягким и твердым уплотнением, двойного уплотнения с промежуточным изолирующим кольцом (смесь, устойчивая к низким и высоким температурам) и дополнительным упругим нагрузочным устройством. Упругое нагрузочное устройство, такое как прокладка дисковой пружины, так что уплотнение при низкотемпературной силе предварительного натяжения можно непрерывно компенсировать, чтобы обеспечить эффективность уплотнения уплотнения в течение длительного времени.

Утечка в клапане подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Внешняя утечка более опасна из-за легковоспламеняющейся и взрывоопасной природы СПГ. Утечка через уплотнение штока является основным потенциальным источником внешней утечки. Криогенное уплотнение штока клапана может представлять собой металлическое сильфонное уплотнение, способное работать при высоких и низких температурах. По сравнению с механическими уплотнениями сильфонное уплотнение имеет такие преимущества, как отсутствие утечек, отсутствие контакта, трения, износа и т. Д., Которые могут эффективно уменьшить утечку среды в штоке клапана и повысить надежность и безопасность криогенных клапанов.

Уплотнение фланца

Идеальный материал для криогенных уплотнений мягкий при комнатной температуре, эластичный при низкой температуре, с небольшим коэффициентом линейного расширения и определенной механической прочностью. Средняя фланцевая прокладка криогенного клапана выполнена из кольца из нержавеющей стали и гибкого графита. При низких температурах уплотнительное уплотнение меньше, чем уменьшение, которое может вызвать утечку среды.

Крепеж

Крепеж аустенитной нержавеющей стали следует выбирать так, чтобы обеспечить низкотемпературную ударную вязкость в рабочих условиях СПГ. Необходимо пройти деформационное упрочнение и дисульфид молибдена до части резьбы из-за низкого предела текучести аустенитной нержавеющей стали.

Полностью резьбовые шпильки часто используются для крепления клапанов. Чтобы улучшить механические свойства, для аустенитных крепежных элементов из нержавеющей стали могут проводиться термическая обработка раствора сырья (Class1), отжиг окончательной обработки раствора (Class1A), отжиг окончательной обработки раствора и упрочнение при растяжении (Class2). Крепления из аустенитной нержавеющей стали 304, 321, 347 и 316 ниже 1 / 2in (12.5mm) должны использоваться при температурах выше -200 ℃. Если была проведена термическая обработка раствора или деформационное упрочнение, испытание на удар при низкой температуре не требуется, в противном случае его следует проводить.

Крепежные изделия подвержены усталостному разрушению при переменных нагрузках. Динамометрические ключи должны использоваться в реальной работе, чтобы обеспечить равномерное усилие на каждый болт и избежать утечки, вызванной чрезмерным усилием на один болт.