Katup Kontrol Kriogenik

Ukuran: 1/2" - 8" (DN15 - DN200)

Tekanan: Kelas 150 - 600 / PN 10-100

Standar: BS 6364, MSS SP-134, IEC 60534, ISA 75

Bahan Badan: A351 CF8M, A182 F316, A182 F55, Monel

Kursi: Logam-ke-logam dengan lapisan Stellite

Desain: Badan gaya globe, bonnet memanjang, trim bertingkat atau seimbang tersedia

Aktuator Harus Tetap Hangat

Katup kontrol dalam layanan kriogenik memiliki dua masalah yang tidak dihadapi katup kontrol biasa. Pertama, aktuator. Aktuator pneumatik menggunakan diafragma karet dan segel elastomer. Aktuator listrik menggunakan motor, rangkaian roda gigi, dan posisioner dengan komponen elektronik. Tidak satu pun dari ini berfungsi pada -196°C. Diafragma karet membeku padat—mereka retak saat aktuator mencoba bergerak. Motor listrik kehilangan torsi pada suhu kriogenik. Posisioner melenceng atau gagal karena kalibrasinya mengasumsikan operasi pada suhu lingkungan. Bonnet memanjang pada katup kontrol kriogenik melakukan pekerjaan isolasi termal yang sama seperti pada katup isolasi—menjaga ruang packing pada suhu lingkungan—tetapi memiliki manfaat kedua yang khusus untuk katup kontrol: ia memberikan jarak yang cukup antara badan kriogenik dan aktuator sehingga aktuator beroperasi pada suhu lingkungan normal. Flensa pemasangan aktuator di bagian atas bonnet memanjang tetap hangat. Aktuator bekerja normal. Tidak ada guncangan termal. Tidak ada diafragma beku. Tidak ada penyimpangan posisioner.

Kedua: trim. Katup kontrol dalam layanan kriogenik melakukan throttling—mereka memodulasi aliran secara terus-menerus, bukan hanya membuka dan menutup. Throttling itu menciptakan penurunan tekanan di seluruh trim. Dalam penurunan tekanan kriogenik—misalnya, mengurangi tekanan LNG dari penyimpanan ke transfer—penurunan tekanan memaksa sebagian cairan kriogenik menguap menjadi gas secara instan. Aliran dua fase—cairan dan gas tercampur—mengikis trim standar dalam hitungan bulan. Kecepatannya tinggi, densitas berubah melintasi dudukan, dan gas yang menguap membawa tetesan cairan yang menghantam permukaan trim seperti sandblasting.

Trim Multi-Tahap Menghentikan Penguapan Kilat

Trim multi-tahap membagi total penurunan tekanan di beberapa tahap di dalam badan katup, bukan membuang semuanya di satu cincin dudukan. Setiap tahap mengurangi tekanan secara bertahap. Intensitas penguapan kilat di setiap tahap lebih rendah karena langkah tekanannya lebih kecil. Aliran dua fase kurang agresif karena lebih sedikit cairan yang menguap di setiap langkah. Trim tetap bertahan.

Pikirkan begini: menurunkan 10 bar melintasi satu lubang dalam layanan cairan kriogenik menciptakan aliran kilat yang hebat—sebagian besar cairan menguap menjadi gas di lubang tersebut, dan semburan dua fase yang dihasilkan menghancurkan trim di hilir. Menurunkan 10 bar yang sama di empat tahap—2,5 bar per tahap—menciptakan kilat ringan di setiap tahap. Fluida pada setiap tekanan antara masih sebagian besar cair. Trim melihat kondisi aliran yang dapat dikelola di setiap tahap. Katup mengontrol tekanan tanpa menghancurkan dirinya sendiri.

Trim seimbang tersedia untuk regulasi kriogenik tekanan tinggi. Seimbang berarti plug memiliki saluran pemerataan tekanan yang mengurangi gaya hidrolik bersih yang harus diatasi aktuator. Dalam layanan kriogenik tekanan tinggi—misalnya, mengatur LNG 50 bar turun ke 5 bar—gaya tidak seimbang pada plug akan memerlukan aktuator yang terlalu besar. Trim seimbang memotong gaya itu sehingga aktuator ukuran standar menangani regulasi tanpa pasokan udara atau daya motor yang berlebihan.

Katup kontrol kriogenik menggunakan badan globe, bukan badan bola. Geometri badan globe memberi Anda bentuk jalur aliran yang bekerja untuk throttling—fluida masuk ke badan, berbelok melalui cincin dudukan dan plug, dan keluar dengan penurunan tekanan yang terkontrol. Geometri katup bola tidak memodulasi dengan baik—jalur alirannya pada dasarnya silinder lurus dengan penghalang yang dapat berputar. Anda dapat melakukan throttling katup bola sedikit, tetapi erosi dudukan cepat dan karakteristik alirannya non-linear.

Trim berpandu sangkar menahan plug tetap di tengah sangkar selama perjalanan—lebih baik untuk aplikasi aliran tinggi di mana stabilitas plug penting. Trim berpandu batang memandu plug dari sambungan batang—konstruksi lebih sederhana, memadai untuk ukuran lebih kecil dan laju aliran lebih rendah. Keduanya tersedia dengan lapisan Stellite pada permukaan dudukan. Stellite menahan efek erosif aliran kriogenik dua fase lebih baik daripada stainless telanjang, memperpanjang umur trim dalam layanan kilat.

Detail Spesifikasi yang Penting

Pemilihan material trim tergantung pada penurunan tekanan dan intensitas kilat Anda. Lapisan Stellite pada trim stainless menangani kilat kriogenik sedang—penurunan tekanan di bawah 5 bar per tahap, rasio kilat di bawah 15%. Intensitas kilat yang lebih tinggi memerlukan material trim yang lebih...