Шаровой кран криогенный с верхним доступом

Краткие характеристики

Размер: 2" - 12" (DN50 - DN300)

Давление: Class 150 - 300 / PN 10-40

Стандарт: API 6D, BS 6364, MSS SP-134, ASME B16.34

Материалы корпуса: A351 CF8M, A182 F316, A351 CF8, Monel/К-сплавы

Уплотнение: PCTFE (Kel-F) / TFM мягкое седло; металл по металлу с наплавкой Stellite доступно

Конструкция: Верхний доступ, удлинённая крышка, отверстие для вентиляции шара

Почему этот клапан не похож на стандартный верхний доступ

Зайдите на СПГ-терминал, и вы увидите шаровые клапаны с верхним доступом на каждой основной точке изоляции. Та же болтовая конструкция крышки, тот же шар, тот же принцип. Но криогенный шаровой клапан с верхним доступом отличается тремя вещами, которые не видны на первый взгляд, но критичны для работы при -196°C.

Первое: удлинённая крышка. Стандартный сальник — PTFE, графит, любой выбранный — не работает при -196°C. Сальник замерзает, шток заедает, уплотнение штока протекает. Удлинённая крышка поднимает зону сальника от криогенной среды к зоне, где температура выше точки замерзания. Шток удлинён, и тепло, переносимое по штоку от тёплой зоны, поддерживает сальник при рабочей температуре.

Второе: отверстие для вентиляции шара. Закройте стандартный шаровой кран в криогенном сервисе, и жидкость, захваченная в полости шара между двумя сёдлами, начнёт испаряться при тепловом расширении. Давление в полости шара растёт — без пути сброса давление может превысить номинал корпуса. Отверстие для вентиляции в шаре соединяет полость шара с одной стороной потока, позволяя захваченному газу сбрасываться. Без отверстия для вентиляции криогенный шаровой кран — бомба замедленного действия.

Третье: сёдла PCTFE, а не PTFE. PTFE становится хрупким ниже -100°C — он трескается под нагрузкой при криогенных температурах. PCTFE (Kel-F) сохраняет механическую прочность при -196°C — сёдла уплотняются и не трескаются. TFM — модифицированный PTFE с улучшенными криогенными свойствами — также доступен.

Когда верхний доступ важнее компактности

Верхний доступ означает, что вы обслуживаете внутренние детали через верхнюю крышку без демонтирования клапана с трубопровода. Для больших криогенных клапанов — где снятие с линии означает резку сварных швов или снятие фланцев при -196°C — верхний доступ — это разница между техническим обслуживанием и капитальным ремонтом.

Металлические сёдла с наплавкой Stellite доступны для циклических криогенных применений. Monel и К-сплавы для экстремальных криогенных условий, где коррозия или специфические среды требуют материалов помимо нержавеющей стали.

Что упускают в спецификации

Направление отверстия для вентиляции имеет значение. Отверстие должно вентилировать на upstream сторону, когда клапан закрыт. Если отверстие направлено на downstream — захваченный газ сбрасывается на downstream сторону, что может вызвать обратный поток или contamination. Производитель специфицирует направление вентиляции на основе применения.

Длина удлинения крышки зависит от установки. Удлинение должно быть достаточным, чтобы поместить сальник выше зоны оледенения — зависит от минимальной температуры окружающей среды и условий установки.

Болты крышки корпуса на клапанах с верхним доступом требуют большего крутящего момента, чем ожидается после криогенных циклов. Болты сжимаются при охлаждении и расслабляются при нагреве — повторная затяжка после тепловых циклов — стандартная процедура технического обслуживания.

Можно ли использовать сёдла PTFE вместо PCTFE? Можно, но не следует. PTFE начинает терять гибкость задолго до того, как становится хрупким. PCTFE сохраняет механические свойства при -196°C. PTFE может треснуть под нагрузкой.

Насколько велико отверстие для вентиляции? Маленькое — обычно 3-6 мм в зависимости от размера шара. Оно не влияет на расход через клапан в открытом положении. Его единственная функция — сброс давления из полости шара в закрытом положении.

Как специфицировать длину удлинения крышки? Сообщите производителю минимальную температуру окружающей среды и условия установки. Длина удлинения рассчитывается так, чтобы сальник находился выше зоны оледенения при минимальной температуре.

Можно ли использовать этот клапан без удлинённой крышки? Можно, но клапан не будет соответствовать BS 6364 или MSS SP-134, оба из которых требуют удлинённую крышку для криогенных клапанов.

Почему PCTFE (Kel-F) лучше PTFE при криогенных температурах? PCTFE имеет более высокую механическую прочность при криогенных температурах — лучше сохраняет форму под нагрузкой, не трескается, сохраняет уплотняющие свойства. PTFE при -196°C хрупкий и подвержен растрескиванию.