Válvulas de esfera montadas em munhão criogênicas/de alta temperatura

Em condições de trabalho extremas, como gás natural liquefeito (GNL), engenharia química criogênica, refino e processamento químico em alta temperatura e transmissão de energia, as válvulas não são apenas componentes de controle de fluidos, mas também nós-chave que garantem a segurança do sistema e operação estável a longo prazo. As válvulas esféricas montadas em munhão criogênicas/de alta temperatura surgiram como uma solução madura amplamente adotada em cenários de alta demanda.

Combinado com a estrutura das válvulas esfera montadas em munhão de nível industrial mostrada nas fotos, este artigo analisa suas vantagens técnicas sob condições extremas de temperatura em múltiplas dimensões, incluindo princípios de design, seleção de materiais, tecnologia de vedação e valor de aplicação.

I. Por que a estrutura montada em munhão é indispensável para condições extremas de temperatura?

Diferente das válvulas de esfera flutuantes, , as válvulas de esfera montadas em munhão suportam a esfera através de munhões superiores e inferiores, mantendo a esfera em uma posição estável mesmo sob condições de alta pressão, alta temperatura ou temperatura ultrabaixa:

• A pressão da tubulação não causa diretamente o deslocamento da bola

• As sedes das válvulas desempenham apenas a função de vedação, reduzindo o desgaste

• Menor torque operacional, ideal para atuadores elétricos ou pneumáticos

Sob condições criogênicas (por exemplo, -196°C para GNL) ou de alta temperatura (>400°C), os materiais exibem expansão e contração térmica significativas. A estabilidade estrutural torna-se um fator decisivo para a vida útil da válvula, onde a estrutura montada no munhão apresenta vantagens inerentes.

II. Principais diferenças de projeto entre condições criogênicas e de alta temperatura

1. Principais pontos técnicos das válvulas esféricas montadas em munhão criogênico

Em ambientes com meio criogênico, as válvulas devem se concentrar na solução dos seguintes problemas:

• Resistência dos materiais a baixas temperaturas: O aço inoxidável (por exemplo, ASTM A351 CF8M / CF3M) é comumente selecionado para evitar fraturas frágeis em temperaturas extremamente baixas

• Design de castelo estendido: Evita a condução de frio para a área da gaxeta, evitando congelamento ou falha da gaxeta

• Materiais de vedação específicos para criogênicos: PTFE, PTFE modificado ou estruturas compostas de vedação metálica macia

• Projeto de vedação bidirecional e alívio de pressão: Evita o acúmulo anormal de pressão na cavidade da válvula causado por mudanças de temperatura do meio

Esses recursos de projeto permitem que válvulas de esfera criogênicas montadas em munhão ofereçam maior confiabilidade em terminais de recebimento de GNL, unidades de liquefação e sistemas criogênicos de armazenamento e transporte.

2. Foco do projeto de válvulas esfera montadas em munhão de alta temperatura

Em ambientes médios de alta temperatura e alta pressão, os principais desafios para as válvulas residem na estabilidade da vedação e na resistência estrutural:

• Estrutura de vedação metal-metal: Resistente a altas temperaturas e erosão

• Aplicação de materiais de liga de alta temperatura: como tipos de aço forjado, incluindo A105, F11, F22

• Projeto de resistência à deformação térmica: Corpo da válvula e estrutura da sede otimizados para reduzir a concentração de tensão térmica

• Tratamento anti-gripagem e anti-gripagem: Garante uma operação suave de abertura e fechamento

Essa estrutura prolonga a vida útil das válvulas de esfera montadas em munhão em sistemas de refino de petróleo, craqueamento petroquímico e transferência de calor em alta temperatura.

III. Tamanho nominal e classificação de pressão

As válvulas esfera montadas em munhão criogênicas/de alta temperatura são normalmente adequadas para sistemas de tubulações de alta pressão e diâmetro médio a grande:

• Diâmetro nominal (NPS/DN): 1/2'~48' (DN15~DN1200)

• Classificação de pressão: 150lb ~ 2500lb (pn20 ~ pn420)

4. Padrões de projeto e teste

O projeto e a fabricação da válvula geralmente atendem aos seguintes padrões internacionais:

• Padrão de design: ASME B16.34

• Dimensões face a face: ASME B16.10 / API 6D

• Conexão de flange: ASME B16.5 / ASME B16.47

• Teste de pressão: API 598/API 6D

• Projeto à prova de fogo: API 607 ​​/ API 6FA

• Teste criogênico (se aplicável): BS 6364/ISO 28921

V. Vantagens de vedação e segurança de válvulas esfera montadas em munhão em condições extremas

Seja sob condições criogênicas ou de alta temperatura, as válvulas esfera montadas em munhão são geralmente equipadas com os seguintes designs de segurança e vedação:

• Estrutura de assento duplo (Efeito Pistão Duplo / Efeito Pistão Único)

• Função automática de alívio de pressão de cavidade

• Projeto de estrutura à prova de fogo

• Dispositivo antiestático

VI. Indústrias de aplicação típicas e valor de engenharia

As válvulas de esfera montadas em munhão criogênicas/de alta temperatura são amplamente utilizadas em:

• Sistemas de liquefação, recebimento e regaseificação de GNL

• Unidades petroquímicas e de refino

• Sistemas de vapor de alta temperatura e óleo de transferência de calor

• Projetos de transmissão de energia e gasodutos de longa distância

VII. Conclusão: Válvulas esfera montadas em munhão são mais do que válvulas – elas fazem parte da segurança do sistema

Para condições de temperatura extremas, a seleção da válvula não é mais apenas uma questão de correspondência de especificações, mas uma consideração abrangente da ciência dos materiais, mecânica estrutural e tecnologia de vedação. Com sua estrutura madura montada em munhão e projetos específicos de aplicação, as válvulas esféricas montadas em munhão criogênicas/de alta temperatura tornaram-se componentes de controle essenciais insubstituíveis em sistemas industriais de alta demanda.