Kriyojenik küresel vanalarda buzlanma oluşumu ve açılma/kapanma sıkışması, sızıntı riskleri

Donma ve sıkışma genellikle aynı anda meydana gelir

LNG depolama ve taşıma sisteminde, kriyojenik küresel vanaların dış yüzeyinde don oluşumu yaygın bir olgudur, ancak don oluşumuna el çarkının açma ve kapama direncindeki artış eşlik ettiğinde. Don oluşumu, soğuk enerjinin vana mili yoluyla dışarı iletildiğini gösterir; sıkışma, vana mili ile conta alanı arasındaki uyum durumunu gösterir.

Vana donmasının ve açma/kapama sıkışmasının nedenleri

1. Paslanmaz çelik vana mili, kriyojenik vana gövdesine ve harici bir el çarkına doğrudan bağlıdır. Yeterli uzama olmadan, soğuk akış mil boyunca yükselecek ve conta bezi alanındaki sıcaklığın ortam çiğlenme noktasının altına düşmesine neden olarak don oluşumuna yol açacaktır.
2. Vana contası PCTFE'den yapılmıştır ve -196°C ila +80°C arasında bir sıcaklık aralığına uygundur. Contanın düşük sıcaklıklardaki elastikiyeti ve geri tepme yeteneği, telafi etme yeteneğini belirler.
3. Akışkan, vana diskinden aşağı doğru akar ve vana milinin yukarı doğru yönlendirildiği dikey kurulum önerilir. Kurulum yönündeki sapmalar, vana diski üzerindeki kuvvetin yönünü değiştirebilir ve dolaylı olarak açma ve kapama direncini artırabilir.

Sızıntı nedenleri düşük sıcaklık kapatma vanaları

Derin soğuk boru hattı soğutması sıvı nitrojen veya sıvı oksijen sıcaklık bölgesine ulaştığında, çelik boru ile vana ucu arasındaki büzülme farkları meydana gelir. Alın kaynak bağlantılarında, vana ve boru hattı sürekli bir metal yol oluşturur ve bu da gerilim yoğunluğunun önce kaynak dikişinde ve ısıdan etkilenen bölgede çatlama olarak görünmesine ve düşük sıcaklıktaki akışkanın sızmasına neden olur.

Düşük sıcaklık kaynak çatlaması riskinin nedenleri

1. Vana gövdesi, vana kapağı, vana diski ve vana mili paslanmaz çelikten yapılmıştır ve -196°C ila +80°C arasında bir sıcaklık aralığına uygundur. Paslanmaz çelik, derin kriyojenik koşullarda bile tokluğunu korur; ancak, malzeme ile boru hattı arasındaki büzülme farkları olduğunda, ek yerlerinde gerilim kısıtlamaları gelişebilir.

2. Vana ucundaki duvar kalınlığı genellikle boru hattınınkinden daha büyüktür ve sertlik farkı kaynağın bir gerilim geçiş bölgesi olmasına neden olur.
3. Vana ucundaki duvar kalınlığı genellikle boru hattınınkinden daha büyüktür ve sertlik farkı kaynağın bir gerilim geçiş bölgesi olmasına neden olur.

Donma başarısızlık anlamına gelmez; durma işarettir

Dış duvardaki donma, derin soğuk boru hatlarında öngörülebilir bir fiziksel olgudur. Gerçekten değerlendirilmesi gereken, açma ve kapama torkunun çalışma aralığını aşıp aşmadığı ve contada görünür sızıntı olup olmadığıdır. Vanaları seçerken, "sıfır sızıntı" veya "bakım gerektirmez" kriterlerine güvenilmemeli, bunun yerine dört anahtar parametre kullanılmalıdır: "sıcaklık aralığı, conta ve oturma malzemesi, akışkan akış yönü ve kurulum yönü" doğrulama kıyaslamaları olarak.

Kaynak basitleştirilmiştir, muayeneden muaf değildir

Alın kaynak bağlantısı, her iki taraftaki flanşları ve contaları ortadan kaldırır ve potansiyel sızıntı noktalarını "flanş-conta" yolundan sürekli bir metal yola kaydırır - bu bir mühendislik basitleştirmesidir. Ancak, doğrulama sorumluluğunu kaynak işlemine ve kaynak sonrası muayeneye de kaydırır: oluk şekli, kaynak yöntemi, kaynak arası sıcaklık ve kaynak sonrası nüfuziyet veya radyografik test yapılıp yapılmadığı - hepsi de eklemin derin kriyojenik döngüler altındaki performansını belirler.