تكون الصقيع وانسداد الفتح/الإغلاق، ومخاطر التسرب لصمامات الكرة المبردة

غالبًا ما يحدث التجمد والتشويش في وقت واحد

في نظام تخزين ونقل الغاز الطبيعي المسال، يعد تكوين الصقيع على السطح الخارجي للصمامات الكروية المبردة ظاهرة شائعة، ولكن عندما يصاحب تكوين الصقيع زيادة في مقاومة فتح وإغلاق العجلة اليدوية. يشير تكوين الصقيع إلى أن الطاقة الباردة تتجه للخارج عبر مسار ساق الصمام؛ ويشير التشويش إلى حالة التركيب بين ساق الصمام ومنطقة التعبئة.

أسباب تجمد الصمام وتشويش الفتح/الإغلاق

1. يتم توصيل ساق الصمام المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ مباشرة بجسم الصمام المبرد وعجلة يدوية خارجية. بدون امتداد كافٍ، سوف يرتفع التدفق البارد على طول الساق، مما يتسبب في انخفاض درجة الحرارة في منطقة غدة التعبئة إلى ما دون نقطة الندى المحيطة، مما يؤدي إلى تكوين الصقيع.
2. تعبئة الصمام مصنوعة من PCTFE، مع نطاق درجة حرارة مناسب من -196 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية. تحدد المرونة وقدرة الارتداد للتعبئة في درجات الحرارة المنخفضة قدرتها على التعويض.
3. يتدفق الوسط لأسفل من قرص الصمام، ويوصى بالتركيب الرأسي مع توجيه ساق الصمام للأعلى. يمكن أن تؤدي الانحرافات في اتجاه التركيب إلى تغيير اتجاه القوة على قرص الصمام، مما يزيد بشكل غير مباشر من مقاومة الفتح والإغلاق.

أسباب التسرب فيصمامات الإغلاق عند درجات الحرارة المنخفضة

عندما يصل تبريد خط الأنابيب العميق إلى منطقة درجة حرارة النيتروجين السائل أو الأكسجين السائل، تحدث اختلافات الانكماش بين الأنبوب الفولاذي وطرف الصمام. في وصلات اللحام التناكبي، يشكل الصمام وخط الأنابيب مسارًا معدنيًا مستمرًا، مما يتسبب في تركيز الإجهاد ليظهر أولاً على شكل تشقق في خط اللحام ومنطقة التأثر بالحرارة، مما يؤدي إلى تسرب السائل عند درجات الحرارة المنخفضة.

أسباب خطر تشقق اللحام عند درجات الحرارة المنخفضة

1. جسم الصمام، وغطاء الصمام، وقرص الصمام، وساق الصمام كلها مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، مع نطاق درجة حرارة مناسب من -196 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية. يحتفظ الفولاذ المقاوم للصدأ بالصلابة حتى في الظروف المبردة العميقة؛ ومع ذلك، عندما تختلف الانكماشات بين المادة وخط الأنابيب، قد تتطور إجهادات القيد عند الوصلات.

2. عادة ما يكون سمك الجدار عند طرف الصمام أكبر من سمك خط الأنابيب، ويسبب اختلاف الصلابة في أن يصبح اللحام منطقة انتقال الإجهاد.
3. عادة ما يكون سمك الجدار عند طرف الصمام أكبر من سمك خط الأنابيب، ويسبب اختلاف الصلابة في أن يصبح اللحام منطقة انتقال الإجهاد.

التجميد لا يعني الفشل، التشويش هو العلامة

يعد تكوين الصقيع على الجدار الخارجي ظاهرة فيزيائية يمكن التنبؤ بها في خطوط الأنابيب المبردة بعمق. ما يحتاج حقًا إلى تقييم هو ما إذا كان عزم دوران الفتح والإغلاق يتجاوز نطاق التشغيل وما إذا كانت هناك تسريبات مرئية في التعبئة. عند اختيار الصمامات، لا ينبغي الاعتماد على "عدم التسرب" أو "عدم الحاجة للصيانة" كمعايير، بل يجب استخدام أربعة معايير رئيسية: "نطاق درجة الحرارة، مادة التعبئة والمقعد، اتجاه تدفق الوسط، واتجاه التركيب"، كمعايير تحقق.

اللحام مبسط، وليس معفيًا من الفحص

تزيل وصلة اللحام التناكبي الشفاه والحشوات على كلا الجانبين، مما يحول نقاط التسرب المحتملة من مسار "الشفة-الحشوة" إلى مسار معدني مستمر - تبسيط هندسي. ومع ذلك، فإنه يحول أيضًا مسؤولية التحقق إلى عملية اللحام وفحص ما بعد اللحام: شكل الأخدود، طريقة اللحام، درجة حرارة ما بين الطبقات، وما إذا كان يتم إجراء اختبار الاختراق أو الاختبار الإشعاعي بعد اللحام - كل هذه تحدد أداء الوصلة في دورات التبريد العميق.