(2)El diseño de la estructura del tablero de goteo.
Dado que el medio de la válvula es un medio de baja temperatura, para evitar o reducir la transmisión de la temperatura del medio al vástago de la válvula y al material de relleno en el extremo superior, y evitar que estos materiales fallen debido a la congelación, se recomienda un goteo. La placa se puede agregar a la válvula. Algunos institutos de investigación han llevado a cabo una verificación experimental en este tipo de válvula con placa de goteo y han demostrado que el extremo superior de la tapa de la válvula con placa de goteo tiene una temperatura relativamente alta. La temperatura en la parte superior del bonete de la válvula extendida es baja y la válvula suele estar expuesta al aire. El vapor de agua en el aire se licuará en gotas de agua cuando se encuentre con el bonete de la válvula de baja temperatura. El diámetro de la placa de goteo excede el de la brida intermedia, lo que puede evitar que el vapor de agua causado por las bajas temperaturas gotee sobre los pernos de la brida intermedia y que afecte el mantenimiento debido a la oxidación del perno. Además, la placa de goteo debe colocarse fuera de la capa de aislamiento frío para evitar que el agua condensada caiga sobre la capa de aislamiento frío y la parte superior del cuerpo de la válvula, proteger la capa de aislamiento frío y evitar la pérdida de capacidad de frío.
(3)Diseño estructural de componentes de alivio de presión.
Paraválvulas criogénicascon una estructura de cavidad cerrada, cuando se utiliza en medios inflamables, explosivos y fácilmente vaporizables, existen requisitos especiales para la estructura de sellado de la válvula. Algunos medios de baja temperatura aumentarán de volumen después de la vaporización. Por ejemplo, el volumen de GNL después de la vaporización es 600 veces mayor que el del líquido. Cuando la válvula está cerrada y la temperatura ambiente es relativamente alta, el medio de baja temperatura en el cuerpo de la válvula absorbe el calor del ambiente. Se vaporiza gradualmente debido al calor y su volumen aumenta rápidamente, provocando una sobrepresión en el interior de la válvula, incluso amenazando la seguridad de la válvula, provocando fugas del medio e incluso incendios. Para garantizar la seguridad de la válvula y de la fábrica, este tipo de válvula requiere autoventilación con una cavidad. La estructura de presión permite el alivio automático cuando la presión de la cavidad de la válvula tiene una sobrepresión anormal. Por ejemplo, habrá diferencias obvias en el diseño de alivio de presión para válvulas de compuerta de baja temperatura y válvulas de bola debido a diferentes principios de sellado de válvulas. Sin embargo, diferentes fabricantes tienen sus propias características diferentes en el diseño de la estructura de alivio de presión.
(4)Diseño de estructura antiestática e ignífuga.
Dado que las válvulas criogénicas se utilizan generalmente en medios inflamables y explosivos, el diseño antiestático y de protección contra incendios es particularmente importante. El diseño antiestático se basa principalmente en un tipo de método de corriente de guía similar a un pararrayos, que conduce el vástago de la válvula y el cuerpo de la válvula para derivar electricidad estática para eliminar posibles riesgos de seguridad y garantizar la seguridad de todo el sistema. Por ejemplo, GB/T24925 estipula claramente que las válvulas con asientos suaves o insertos de cierre suave que se usan para líquidos o vapores inflamables deben diseñarse para garantizar que el cuerpo y el vástago de la válvula tengan continuidad conductora, y que la gran resistencia de la ruta de descarga no debe exceder los 10 Ω. . El diseño de la estructura de protección contra incendios está dirigido principalmente al problema de las fugas de medios causadas por el cambio drástico de temperatura. El diseño de la estructura de protección contra incendios es similar a los requisitos de diseño de las válvulas ordinarias.
(5)Cuerpos de válvulas
El cuerpo de la válvula debe poder soportar completamente la expansión y contracción causada por los cambios de temperatura. Además, la estructura del asiento de la válvula no se deformará debido a los cambios de temperatura.
(6)Discos de válvula
Una válvula de compuerta adopta una cuña flexible o una cuña abierta. El asiento plano de las válvulas de globo y de aguja adopta un disco en forma de tapón. Estas estructuras pueden mantener un sello confiable sin importar cómo cambie la temperatura.
(7)Vástagos de válvula
El vástago de la válvula debe estar cromado, niquelado o nitrurado para aumentar la dureza de la superficie del vástago de la válvula y evitar que el empaque del vástago y el casquillo del empaque se agarroten entre sí, dañen el empaque y provoquen fugas en la caja del empaque.
(8)juntas
Las propiedades a baja temperatura del material de la junta deben tenerse en cuenta para la selección de juntas, como la resiliencia a la compresión, la fuerza de apriete previo, la distribución de la presión de apriete y la relajación de la tensión.
(9)Cajas de embalaje y embalaje
La caja de empaque no puede estar en contacto directo con la sección de baja temperatura, pero está colocada en la parte superior del casquete de la válvula de cuello largo, de modo que la caja de empaque está ubicada lejos de la sección de baja temperatura y funciona en un ambiente de temperatura superior. 0℃. De esta forma, se mejora el efecto de sellado de la caja de embalaje. En caso de fugas, o cuando el fluido a baja temperatura entra en contacto directo con el empaque y se reduce el efecto de sellado, se puede agregar grasa desde el centro de la caja del empaque para formar una capa de sello de aceite para reducir la diferencia de presión de la caja del empaque. como medida auxiliar de sellado. La caja de empaque adopta principalmente una estructura de empaque de dos etapas con un anillo aislante de metal en el medio. Sin embargo, existen algunos otros tipos, como las válvulas generales con estructura de caja de empaque y un vástago de válvula autoajustable con estructura de caja de empaque doble.
(10)Sellado superior
Todas las válvulas criogénicas están equipadas con una estructura de asiento de sellado. La superficie de sellado superior debe soldarse con carburo de cobalto-cromo-tungsteno y pulirse después del acabado.
(11)Superficies de sellado de asientos y placas de válvulas
La parte de cierre de la válvula criogénica adopta una estructura de superficie de carburo de cobalto-cromo-tungsteno. La estructura de sellado suave solo es adecuada para válvulas criogénicas con una temperatura superior a -70 ℃ debido al gran coeficiente de expansión del PTFE y su fragilidad a bajas temperaturas. Sin embargo, PTFE se puede usar para válvulas criogénicas con una temperatura de -162 ℃.
(12)Pernos de las bridas intermedias
Los pernos deben tener suficiente fuerza, porque los pernos funcionan bajo cargas repetidas y, a menudo, se rompen debido a la fatiga. Debido a que la concentración de tensión ocurre fácilmente en las raíces roscadas de los pernos, se utilizan pernos con una estructura de rosca completa.
Dado que el medio de la válvula es un medio de baja temperatura, para evitar o reducir la transmisión de la temperatura del medio al vástago de la válvula y al material de relleno en el extremo superior, y evitar que estos materiales fallen debido a la congelación, se recomienda un goteo. La placa se puede agregar a la válvula. Algunos institutos de investigación han llevado a cabo una verificación experimental en este tipo de válvula con placa de goteo y han demostrado que el extremo superior de la tapa de la válvula con placa de goteo tiene una temperatura relativamente alta. La temperatura en la parte superior del bonete de la válvula extendida es baja y la válvula suele estar expuesta al aire. El vapor de agua en el aire se licuará en gotas de agua cuando se encuentre con el bonete de la válvula de baja temperatura. El diámetro de la placa de goteo excede el de la brida intermedia, lo que puede evitar que el vapor de agua causado por las bajas temperaturas gotee sobre los pernos de la brida intermedia y que afecte el mantenimiento debido a la oxidación del perno. Además, la placa de goteo debe colocarse fuera de la capa de aislamiento frío para evitar que el agua condensada caiga sobre la capa de aislamiento frío y la parte superior del cuerpo de la válvula, proteger la capa de aislamiento frío y evitar la pérdida de capacidad de frío.
(3)Diseño estructural de componentes de alivio de presión.
Paraválvulas criogénicascon una estructura de cavidad cerrada, cuando se utiliza en medios inflamables, explosivos y fácilmente vaporizables, existen requisitos especiales para la estructura de sellado de la válvula. Algunos medios de baja temperatura aumentarán de volumen después de la vaporización. Por ejemplo, el volumen de GNL después de la vaporización es 600 veces mayor que el del líquido. Cuando la válvula está cerrada y la temperatura ambiente es relativamente alta, el medio de baja temperatura en el cuerpo de la válvula absorbe el calor del ambiente. Se vaporiza gradualmente debido al calor y su volumen aumenta rápidamente, provocando una sobrepresión en el interior de la válvula, incluso amenazando la seguridad de la válvula, provocando fugas del medio e incluso incendios. Para garantizar la seguridad de la válvula y de la fábrica, este tipo de válvula requiere autoventilación con una cavidad. La estructura de presión permite el alivio automático cuando la presión de la cavidad de la válvula tiene una sobrepresión anormal. Por ejemplo, habrá diferencias obvias en el diseño de alivio de presión para válvulas de compuerta de baja temperatura y válvulas de bola debido a diferentes principios de sellado de válvulas. Sin embargo, diferentes fabricantes tienen sus propias características diferentes en el diseño de la estructura de alivio de presión.
(4)Diseño de estructura antiestática e ignífuga.
Dado que las válvulas criogénicas se utilizan generalmente en medios inflamables y explosivos, el diseño antiestático y de protección contra incendios es particularmente importante. El diseño antiestático se basa principalmente en un tipo de método de corriente de guía similar a un pararrayos, que conduce el vástago de la válvula y el cuerpo de la válvula para derivar electricidad estática para eliminar posibles riesgos de seguridad y garantizar la seguridad de todo el sistema. Por ejemplo, GB/T24925 estipula claramente que las válvulas con asientos suaves o insertos de cierre suave que se usan para líquidos o vapores inflamables deben diseñarse para garantizar que el cuerpo y el vástago de la válvula tengan continuidad conductora, y que la gran resistencia de la ruta de descarga no debe exceder los 10 Ω. . El diseño de la estructura de protección contra incendios está dirigido principalmente al problema de las fugas de medios causadas por el cambio drástico de temperatura. El diseño de la estructura de protección contra incendios es similar a los requisitos de diseño de las válvulas ordinarias.
(5)Cuerpos de válvulas
El cuerpo de la válvula debe poder soportar completamente la expansión y contracción causada por los cambios de temperatura. Además, la estructura del asiento de la válvula no se deformará debido a los cambios de temperatura.
(6)Discos de válvula
Una válvula de compuerta adopta una cuña flexible o una cuña abierta. El asiento plano de las válvulas de globo y de aguja adopta un disco en forma de tapón. Estas estructuras pueden mantener un sello confiable sin importar cómo cambie la temperatura.
(7)Vástagos de válvula
El vástago de la válvula debe estar cromado, niquelado o nitrurado para aumentar la dureza de la superficie del vástago de la válvula y evitar que el empaque del vástago y el casquillo del empaque se agarroten entre sí, dañen el empaque y provoquen fugas en la caja del empaque.
(8)juntas
Las propiedades a baja temperatura del material de la junta deben tenerse en cuenta para la selección de juntas, como la resiliencia a la compresión, la fuerza de apriete previo, la distribución de la presión de apriete y la relajación de la tensión.
(9)Cajas de embalaje y embalaje
La caja de empaque no puede estar en contacto directo con la sección de baja temperatura, pero está colocada en la parte superior del casquete de la válvula de cuello largo, de modo que la caja de empaque está ubicada lejos de la sección de baja temperatura y funciona en un ambiente de temperatura superior. 0℃. De esta forma, se mejora el efecto de sellado de la caja de embalaje. En caso de fugas, o cuando el fluido a baja temperatura entra en contacto directo con el empaque y se reduce el efecto de sellado, se puede agregar grasa desde el centro de la caja del empaque para formar una capa de sello de aceite para reducir la diferencia de presión de la caja del empaque. como medida auxiliar de sellado. La caja de empaque adopta principalmente una estructura de empaque de dos etapas con un anillo aislante de metal en el medio. Sin embargo, existen algunos otros tipos, como las válvulas generales con estructura de caja de empaque y un vástago de válvula autoajustable con estructura de caja de empaque doble.
(10)Sellado superior
Todas las válvulas criogénicas están equipadas con una estructura de asiento de sellado. La superficie de sellado superior debe soldarse con carburo de cobalto-cromo-tungsteno y pulirse después del acabado.
(11)Superficies de sellado de asientos y placas de válvulas
La parte de cierre de la válvula criogénica adopta una estructura de superficie de carburo de cobalto-cromo-tungsteno. La estructura de sellado suave solo es adecuada para válvulas criogénicas con una temperatura superior a -70 ℃ debido al gran coeficiente de expansión del PTFE y su fragilidad a bajas temperaturas. Sin embargo, PTFE se puede usar para válvulas criogénicas con una temperatura de -162 ℃.
(12)Pernos de las bridas intermedias
Los pernos deben tener suficiente fuerza, porque los pernos funcionan bajo cargas repetidas y, a menudo, se rompen debido a la fatiga. Debido a que la concentración de tensión ocurre fácilmente en las raíces roscadas de los pernos, se utilizan pernos con una estructura de rosca completa.
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