Vanne basse température

1. Sélection des matériaux pour les vannes basse température Le fluide de travail pour les vannes basse température est non seulement basse température, mais aussi principalement toxique, inflammable, explosif et hautement perméable, ce qui détermine de nombreuses exigences particulières pour les matériaux des vannes. Les propriétés mécaniques de l’acier à basse température sont différentes de celles à température ambiante. Outre la résistance, l'indicateur le plus important de l'acier utilisé à basse température est sa résistance aux chocs à basse température. La résistance aux chocs à basse température des matériaux est liée à leur température de transition fragile. Plus la température de transition fragile des matériaux est basse, meilleure est leur résistance aux chocs à basse température. Les matériaux métalliques avec des réseaux cubiques centrés sur le corps, tels que l'acier au carbone, présentent une fragilité à froid à basse température, tandis que les matériaux métalliques avec des réseaux cubiques à face centrée, tels que l'acier inoxydable austénitique, ont une faible résistance aux chocs affectée par les basses températures. Les matériaux destinés aux pièces résistantes à la pression, telles que les corps et les couvercles de vannes à basse température, sont généralement constitués de matériaux ductiles présentant une bonne résistance à basse température, tout en tenant également compte de facteurs tels que la soudabilité, les performances d'usinage, la stabilité et l'économie. Lors de la conception pour les sociétés d'ingénierie, les niveaux de basse température les plus couramment utilisés sont -46 ℃, -101 ℃ et -196 ℃. L'acier au carbone à basse température est généralement utilisé pour les nuances à basse température de 46 ℃, tandis que l'acier inoxydable austénitique de la série 300 est généralement utilisé. pour les qualités basse température de -101 ℃ et -196 ℃. Ce type d'acier inoxydable a une résistance modérée, une bonne ténacité et de bonnes performances de traitement.

2. La conception structurelle des vannes basse température : 1) La caractéristique la plus importante des vannes basse température est que leurs couvercles de vannes sont généralement constitués d'une structure à long col. Dans la norme GB/T 24925 « Conditions techniques pour les vannes cryogéniques », il est également clairement stipulé que « les couvercles de soupape des vannes à basse température, des robinets à soupape, des robinets à tournant sphérique et des vannes papillon doivent être conçus dans une structure de couvercle de soupape à long col qui est facile à maintenir au froid selon différentes exigences de température, pour garantir que la température au fond de la boîte d'emballage est maintenue au-dessus de 0 ℃". La conception de la structure étendue du couvercle de soupape vise principalement à maintenir la poignée de commande de la soupape et la structure de la boîte de garniture à l'écart de la zone à basse température, ce qui peut éviter les engelures de l'opérateur causées par une température trop basse, et également garantir que la boîte de garniture et le manchon de pression sont utilisé à température normale, empêche la diminution des performances d'étanchéité de l'emballage et prolonge la durée de vie de l'emballage. De plus, en raison de l'épaisseur de la couche d'isolation des canalisations à basse température, le couvercle de vanne à long col est pratique pour la construction d'isolation et maintient le presse-étoupe à l'extérieur de la couche d'isolation, ce qui est propice au serrage des boulons du presse-étoupe ou à l'ajout de charges à tout moment. en cas de besoin sans endommager la couche isolante. Les normes BS6364, MSS SP-134 et SHELL MESC SPE77/200 spécifient toutes la taille de l'extension du couvercle de soupape. Parmi eux, BS6364 spécifie la taille d'extension de 15 à 500 boîtes froides et stipule que la longueur d'extension minimale des boîtes non froides doit être de 250 mm ; MSS SP-134 comprend des exigences pour les dimensions d'extension des boîtes froides et non froides allant de 15 à 300. En comparaison, les dimensions d'extension des boîtes non froides sont plus longues que celles spécifiées dans BS6364, tandis que les dimensions d'extension des boîtes froides sont plus courtes que ceux spécifiés dans BS6364. SHELL MESC SPE 77/200 ne fait pas de distinction entre une boîte froide et une boîte non froide et spécifie la longueur de 15 à 1 200 dans différentes plages de température. Dans l'ensemble, le SHELL MESC SPE 77/200 dispose d'une large gamme de longueurs étendues, ce qui est pratique et fiable à utiliser. Si elle est utilisée dans des situations critiques à basse température, la norme SHELL MESC SPE 77/200 peut être référencée pour la conception ou conçue selon les exigences de longueur particulières de l'unité de conception. De plus, lors du choix de la longueur, il est également nécessaire de déterminer si l'épaisseur de la couche d'isolation contre le froid conçue est supérieure à cette longueur. Si tel est le cas, il convient de l'allonger pour correspondre à l'épaisseur de l'isolation contre le froid. 2) Conception de la structure de la plaque anti-goutte : en raison du fluide à basse température transmis à l'intérieur de la vanne, afin d'éviter ou de réduire la transmission de la température du fluide au matériau de remplissage sur la tige de la vanne et son extrémité supérieure, et d'empêcher ces matériaux de geler et En cas de panne, une structure de plaque anti-goutte peut être ajoutée à la vanne. Certains instituts de recherche ont effectué une vérification expérimentale sur les vannes dotées d'une structure de plaque d'égouttement et ont démontré que la température de l'extrémité supérieure du couvercle de vanne doté d'une plaque d'égouttement est plus élevée. En raison de la basse température sur la partie supérieure du couvercle de soupape étendu, la soupape est généralement exposée à l'air et la vapeur d'eau présente dans l'air se liquéfiera en gouttelettes d'eau lorsqu'elle rencontrera le couvercle de soupape à basse température. Le diamètre de la plaque d'égouttement dépasse le diamètre de la bride centrale, ce qui peut empêcher la vapeur d'eau liquéfiée à basse température de couler sur les boulons de la bride centrale et éviter l'impact de la rouille des boulons sur la maintenance en ligne. De plus, le panneau d'égouttement doit être installé sur le côté extérieur de la couche d'isolation contre le froid pour empêcher les gouttelettes d'eau condensées de tomber sur la couche d'isolation contre le froid et sur la partie supérieure du corps de la vanne, protéger la couche d'isolation contre le froid et éviter la perte de capacité de refroidissement.

3. La conception structurelle des composants de décompression comporte des exigences particulières pour la structure d'étanchéité des vannes basse température avec une structure à cavité scellée lorsqu'elles sont appliquées à des fluides inflammables, explosifs et facilement gazéifiés. Certains milieux à basse température augmenteront de volume après vaporisation, par exemple, le volume de gaz naturel liquéfié après vaporisation est plus de 600 fois supérieur à celui du liquide. Lorsque la vanne est dans un état fermé et que la température de l'environnement est relativement élevée, le fluide à basse température à l'intérieur du corps de la vanne absorbe la chaleur de l'environnement et se vaporise progressivement, provoquant une augmentation rapide du volume, provoquant une surpression à l'intérieur de la vanne et même une menace. la sécurité de la vanne, entraînant des fuites de fluide et même provoquant des accidents d'incendie. Pour assurer la sécurité de la vanne et de l'usine, ce type de vanne nécessite une structure auto-décharge avec une cavité centrale, qui permet une décharge automatique lorsque la pression de la cavité interne de la valve dépasse la pression normale. Par exemple, pour les vannes à vanne basse température et les vannes à bille, il peut exister des différences significatives dans la conception de la décompression en raison des différents principes d'étanchéité des vannes. Cependant, différents fabricants ont souvent leurs propres caractéristiques uniques dans la conception des structures de décompression. 4. La conception de structures antistatiques et ignifuges est particulièrement importante car les vannes basse température sont généralement utilisées dans des milieux inflammables et explosifs. La conception antistatique utilise principalement une méthode de guidage de courant similaire à un paratonnerre pour guider la tige de vanne et le corps de vanne, exportant ainsi l'électricité statique pour éliminer les risques de sécurité et assurer la sécurité d'alimentation de l'ensemble du système. Comme spécifié dans GB/T 24925, « Les vannes avec sièges souples ou composants d'insert à fermeture douce pour vapeurs ou liquides inflammables doivent être conçues pour assurer la conductivité et la continuité entre le corps de la vanne et la tige, et la résistance maximale du chemin de refoulement ne doit pas dépasser 10. Ω. La conception des structures ignifuges vise principalement à résoudre le problème des fuites de fluide causées par des changements drastiques de température, et les exigences de conception des structures ignifuges sont similaires à celles des vannes ordinaires.