Введение в криогенные клапаны
В последние десятилетия с развитием современной науки и техники возрастает спрос на криогенную арматуру в инженерных проектах. Криогенные клапаны работают при температурах ниже -40℃. И этот тип клапана широко используется в таких областях, как химические удобрения, сжиженный природный газ и нефтехимическая промышленность.
Выбор материала
Рабочая среда криогенных клапанов имеет низкие температуры и высокую проницаемость, что определяет множество особых требований к выбору материала. Механические свойства стали различны при низких и нормальных температурах. Помимо прочности важным показателем криогенных сталей является низкотемпературная вязкость, связанная с температурой вязко-хрупкого перехода. Чем ниже температура перехода, тем лучше дается ударная вязкость. Металлический материал некоторой объемно-центрированной кубической решетки, такой как углеродистая сталь, будет охрупчиваться при низких температурах, в то время как ударная вязкость гранецентрированной кубической решетки, такой как аустенитная нержавеющая сталь, не будет зависеть от низких температур.
Устойчивые к давлению детали криогенных клапанов, такие как корпус клапана и крышка, обычно изготавливаются из пластичных материалов с хорошей низкотемпературной прочностью, при этом также следует учитывать такие факторы, как свариваемость, механические свойства, стабильность и экономичность. В конструкции предусмотрено три уровня: -46 ℃, -101 ℃ и -196 ℃. Низкотемпературная углеродистая сталь выбирается для температуры -46 ℃, а аустенитная нержавеющая сталь серии 300 обычно предназначена для температур -101 ℃ и -196 ℃, которая обладает умеренной прочностью, хорошей ударной вязкостью, технологичностью и т. д.
Требования к установке
Криогенные клапаны предъявляют особые требования к установке для своих специальных конструкций. Из-за длинной горловины крышки шток клапана необходимо устанавливать вертикально вверх с диапазоном углов менее 45 градусов, и следует избегать установки на вертикальных трубопроводах. В противном случае низкотемпературная среда заполнит расширенную часть крышки, что приведет к потере эффективности набивки, а криогенная энергия будет передана рукоятке клапана, что приведет к повреждению оператора. При установке криогенной арматуры с конструкцией сброса давления особое внимание следует уделить требованиям направлений сброса давления, которые необходимо отметить на технологической схеме и отразить на аксонометрическом чертеже трубопровода.
Причины утечки
Внутренняя утечка: Основной причиной внутренней протечки клапанов является деформация уплотнительной пары при низких температурах. При понижении температуры материал претерпевает фазовые превращения и изменяется в объеме, так что уплотняющая поверхность при высокой точности шлифования будет коробиться и деформироваться, что приведет к плохой герметизации.
Внешняя утечка: Во-первых, утечка вызвана асинхронным сжатием прокладки, болтов и других соединителей при низких температурах, когда клапан соединяется с трубопроводом с помощью фланцев. Таким образом, соединение может быть изменено с фланцевого на сварное, чтобы предотвратить утечку. И второе - течь в штоке и сальниковой набивке.
Производственный процесс
Для изготовления криогенных клапанов применяются строгие производственные процессы и специальное оборудование, а при обработке деталей осуществляется компактный контроль качества. При специальной низкотемпературной обработке черновые детали помещают в охлаждающую среду на несколько часов (2-6 часов) для снятия напряжения и обеспечения низкотемпературных характеристик материалов и готового размера, предотвращая утечку, вызванную деформацией. И детали должны быть полностью очищены, чтобы удалить масляные пятна, чтобы гарантировать удобство использования.
V posledniye desyatiletiya s razvitiyem sovremennoy nauki i tekhniki vozrastayet spros na kriogennuyu armaturu v inzhenernykh proyektakh. Kriogennyye klapany rabotayut pri temperaturakh nizhe -40℃. I etot tip klapana shiroko ispol'zuyetsya v takikh oblastyakh, kak khimicheskiye udobreniya, szhizhennyy prirodnyy gaz i neftekhimicheskaya promyshlennost'.
Vybor materiala
Rabochaya sreda kriogennykh klapanov imeyet nizkiye temperatury i vysokuyu pronitsayemost', chto opredelyayet mnozhestvo osobykh trebovaniy k vyboru materiala. Mekhanicheskiye svoystva stali razlichny pri nizkikh i normal'nykh temperaturakh. Pomimo prochnosti vazhnym pokazatelem kriogennykh staley yavlyayetsya nizkotemperaturnaya vyazkost', svyazannaya s temperaturoy vyazko-khrupkogo perekhoda. Chem nizhe temperatura perekhoda, tem luchshe dayetsya udarnaya vyazkost'. Metallicheskiy material nekotoroy ob"yemno-tsentrirovannoy kubicheskoy reshetki, takoy kak uglerodistaya stal', budet okhrupchivat'sya pri nizkikh temperaturakh, v to vremya kak udarnaya vyazkost' granetsentrirovannoy kubicheskoy reshetki, takoy kak austenitnaya nerzhaveyushchaya stal', ne budet zaviset' ot nizkikh temperatur.
Ustoychivyye k davleniyu detali kriogennykh klapanov, takiye kak korpus klapana i kryshka, obychno izgotavlivayutsya iz plastichnykh materialov s khoroshey nizkotemperaturnoy prochnost'yu, pri etom takzhe sleduyet uchityvat' takiye faktory, kak svarivayemost', mekhanicheskiye svoystva, stabil'nost' i ekonomichnost'. V konstruktsii predusmotreno tri urovnya: -46 ℃, -101 ℃ i -196 ℃. Nizkotemperaturnaya uglerodistaya stal' vybirayetsya dlya temperatury -46 ℃, a austenitnaya nerzhaveyushchaya stal' serii 300 obychno prednaznachena dlya temperatur -101 ℃ i -196 ℃, kotoraya obladayet umerennoy prochnost'yu, khoroshey udarnoy vyazkost'yu, tekhnologichnost'yu i t. d.
Trebovaniya k ustanovke
Kriogennyye klapany pred"yavlyayut osobyye trebovaniya k ustanovke dlya svoikh spetsial'nykh konstruktsiy. Iz-za dlinnoy gorloviny kryshki shtok klapana neobkhodimo ustanavlivat' vertikal'no vverkh s diapazonom uglov meneye 45 gradusov, i sleduyet izbegat' ustanovki na vertikal'nykh truboprovodakh. V protivnom sluchaye nizkotemperaturnaya sreda zapolnit rasshirennuyu chast' kryshki, chto privedet k potere effektivnosti nabivki, a kriogennaya energiya budet peredana rukoyatke klapana, chto privedet k povrezhdeniyu operatora. Pri ustanovke kriogennoy armatury s konstruktsiyey sbrosa davleniya osoboye vnimaniye sleduyet udelit' trebovaniyam napravleniy sbrosa davleniya, kotoryye neobkhodimo otmetit' na tekhnologicheskoy skheme i otrazit' na aksonometricheskom chertezhe truboprovoda.
Prichiny utechki
Vnutrennyaya utechka: Osnovnoy prichinoy vnutrenney protechki klapanov yavlyayetsya deformatsiya uplotnitel'noy pary pri nizkikh temperaturakh. Pri ponizhenii temperatury material preterpevayet fazovyye prevrashcheniya i izmenyayetsya v ob"yeme, tak chto uplotnyayushchaya poverkhnost' pri vysokoy tochnosti shlifovaniya budet korobit'sya i deformirovat'sya, chto privedet k plokhoy germetizatsii.
Vneshnyaya utechka: Vo-pervykh, utechka vyzvana asinkhronnym szhatiyem prokladki, boltov i drugikh soyediniteley pri nizkikh temperaturakh, kogda klapan soyedinyayetsya s truboprovodom s pomoshch'yu flantsev. Takim obrazom, soyedineniye mozhet byt' izmeneno s flantsevogo na svarnoye, chtoby predotvratit' utechku. I vtoroye - tech' v shtoke i sal'nikovoy nabivke.
Proizvodstvennyy protsess
Dlya izgotovleniya kriogennykh klapanov primenyayutsya strogiye proizvodstvennyye protsessy i spetsial'noye oborudovaniye, a pri obrabotke detaley osushchestvlyayetsya kompaktnyy kontrol' kachestva. Pri spetsial'noy nizkotemperaturnoy obrabotke chernovyye detali pomeshchayut v okhlazhdayushchuyu sredu na neskol'ko chasov (2-6 chasov) dlya snyatiya napryazheniya i obespecheniya nizkotemperaturnykh kharakteristik materialov i gotovogo razmera, predotvrashchaya utechku, vyzvannuyu deformatsiyey. I detali dolzhny byt' polnost'yu ochishcheny, chtoby udalit' maslyanyye pyatna, chtoby garantirovat' udobstvo ispol'zovaniya.
Выбор материала
Рабочая среда криогенных клапанов имеет низкие температуры и высокую проницаемость, что определяет множество особых требований к выбору материала. Механические свойства стали различны при низких и нормальных температурах. Помимо прочности важным показателем криогенных сталей является низкотемпературная вязкость, связанная с температурой вязко-хрупкого перехода. Чем ниже температура перехода, тем лучше дается ударная вязкость. Металлический материал некоторой объемно-центрированной кубической решетки, такой как углеродистая сталь, будет охрупчиваться при низких температурах, в то время как ударная вязкость гранецентрированной кубической решетки, такой как аустенитная нержавеющая сталь, не будет зависеть от низких температур.
Устойчивые к давлению детали криогенных клапанов, такие как корпус клапана и крышка, обычно изготавливаются из пластичных материалов с хорошей низкотемпературной прочностью, при этом также следует учитывать такие факторы, как свариваемость, механические свойства, стабильность и экономичность. В конструкции предусмотрено три уровня: -46 ℃, -101 ℃ и -196 ℃. Низкотемпературная углеродистая сталь выбирается для температуры -46 ℃, а аустенитная нержавеющая сталь серии 300 обычно предназначена для температур -101 ℃ и -196 ℃, которая обладает умеренной прочностью, хорошей ударной вязкостью, технологичностью и т. д.
Требования к установке
Криогенные клапаны предъявляют особые требования к установке для своих специальных конструкций. Из-за длинной горловины крышки шток клапана необходимо устанавливать вертикально вверх с диапазоном углов менее 45 градусов, и следует избегать установки на вертикальных трубопроводах. В противном случае низкотемпературная среда заполнит расширенную часть крышки, что приведет к потере эффективности набивки, а криогенная энергия будет передана рукоятке клапана, что приведет к повреждению оператора. При установке криогенной арматуры с конструкцией сброса давления особое внимание следует уделить требованиям направлений сброса давления, которые необходимо отметить на технологической схеме и отразить на аксонометрическом чертеже трубопровода.
Причины утечки
Внутренняя утечка: Основной причиной внутренней протечки клапанов является деформация уплотнительной пары при низких температурах. При понижении температуры материал претерпевает фазовые превращения и изменяется в объеме, так что уплотняющая поверхность при высокой точности шлифования будет коробиться и деформироваться, что приведет к плохой герметизации.
Внешняя утечка: Во-первых, утечка вызвана асинхронным сжатием прокладки, болтов и других соединителей при низких температурах, когда клапан соединяется с трубопроводом с помощью фланцев. Таким образом, соединение может быть изменено с фланцевого на сварное, чтобы предотвратить утечку. И второе - течь в штоке и сальниковой набивке.
Производственный процесс
Для изготовления криогенных клапанов применяются строгие производственные процессы и специальное оборудование, а при обработке деталей осуществляется компактный контроль качества. При специальной низкотемпературной обработке черновые детали помещают в охлаждающую среду на несколько часов (2-6 часов) для снятия напряжения и обеспечения низкотемпературных характеристик материалов и готового размера, предотвращая утечку, вызванную деформацией. И детали должны быть полностью очищены, чтобы удалить масляные пятна, чтобы гарантировать удобство использования.
V posledniye desyatiletiya s razvitiyem sovremennoy nauki i tekhniki vozrastayet spros na kriogennuyu armaturu v inzhenernykh proyektakh. Kriogennyye klapany rabotayut pri temperaturakh nizhe -40℃. I etot tip klapana shiroko ispol'zuyetsya v takikh oblastyakh, kak khimicheskiye udobreniya, szhizhennyy prirodnyy gaz i neftekhimicheskaya promyshlennost'.
Vybor materiala
Rabochaya sreda kriogennykh klapanov imeyet nizkiye temperatury i vysokuyu pronitsayemost', chto opredelyayet mnozhestvo osobykh trebovaniy k vyboru materiala. Mekhanicheskiye svoystva stali razlichny pri nizkikh i normal'nykh temperaturakh. Pomimo prochnosti vazhnym pokazatelem kriogennykh staley yavlyayetsya nizkotemperaturnaya vyazkost', svyazannaya s temperaturoy vyazko-khrupkogo perekhoda. Chem nizhe temperatura perekhoda, tem luchshe dayetsya udarnaya vyazkost'. Metallicheskiy material nekotoroy ob"yemno-tsentrirovannoy kubicheskoy reshetki, takoy kak uglerodistaya stal', budet okhrupchivat'sya pri nizkikh temperaturakh, v to vremya kak udarnaya vyazkost' granetsentrirovannoy kubicheskoy reshetki, takoy kak austenitnaya nerzhaveyushchaya stal', ne budet zaviset' ot nizkikh temperatur.
Ustoychivyye k davleniyu detali kriogennykh klapanov, takiye kak korpus klapana i kryshka, obychno izgotavlivayutsya iz plastichnykh materialov s khoroshey nizkotemperaturnoy prochnost'yu, pri etom takzhe sleduyet uchityvat' takiye faktory, kak svarivayemost', mekhanicheskiye svoystva, stabil'nost' i ekonomichnost'. V konstruktsii predusmotreno tri urovnya: -46 ℃, -101 ℃ i -196 ℃. Nizkotemperaturnaya uglerodistaya stal' vybirayetsya dlya temperatury -46 ℃, a austenitnaya nerzhaveyushchaya stal' serii 300 obychno prednaznachena dlya temperatur -101 ℃ i -196 ℃, kotoraya obladayet umerennoy prochnost'yu, khoroshey udarnoy vyazkost'yu, tekhnologichnost'yu i t. d.
Trebovaniya k ustanovke
Kriogennyye klapany pred"yavlyayut osobyye trebovaniya k ustanovke dlya svoikh spetsial'nykh konstruktsiy. Iz-za dlinnoy gorloviny kryshki shtok klapana neobkhodimo ustanavlivat' vertikal'no vverkh s diapazonom uglov meneye 45 gradusov, i sleduyet izbegat' ustanovki na vertikal'nykh truboprovodakh. V protivnom sluchaye nizkotemperaturnaya sreda zapolnit rasshirennuyu chast' kryshki, chto privedet k potere effektivnosti nabivki, a kriogennaya energiya budet peredana rukoyatke klapana, chto privedet k povrezhdeniyu operatora. Pri ustanovke kriogennoy armatury s konstruktsiyey sbrosa davleniya osoboye vnimaniye sleduyet udelit' trebovaniyam napravleniy sbrosa davleniya, kotoryye neobkhodimo otmetit' na tekhnologicheskoy skheme i otrazit' na aksonometricheskom chertezhe truboprovoda.
Prichiny utechki
Vnutrennyaya utechka: Osnovnoy prichinoy vnutrenney protechki klapanov yavlyayetsya deformatsiya uplotnitel'noy pary pri nizkikh temperaturakh. Pri ponizhenii temperatury material preterpevayet fazovyye prevrashcheniya i izmenyayetsya v ob"yeme, tak chto uplotnyayushchaya poverkhnost' pri vysokoy tochnosti shlifovaniya budet korobit'sya i deformirovat'sya, chto privedet k plokhoy germetizatsii.
Vneshnyaya utechka: Vo-pervykh, utechka vyzvana asinkhronnym szhatiyem prokladki, boltov i drugikh soyediniteley pri nizkikh temperaturakh, kogda klapan soyedinyayetsya s truboprovodom s pomoshch'yu flantsev. Takim obrazom, soyedineniye mozhet byt' izmeneno s flantsevogo na svarnoye, chtoby predotvratit' utechku. I vtoroye - tech' v shtoke i sal'nikovoy nabivke.
Proizvodstvennyy protsess
Dlya izgotovleniya kriogennykh klapanov primenyayutsya strogiye proizvodstvennyye protsessy i spetsial'noye oborudovaniye, a pri obrabotke detaley osushchestvlyayetsya kompaktnyy kontrol' kachestva. Pri spetsial'noy nizkotemperaturnoy obrabotke chernovyye detali pomeshchayut v okhlazhdayushchuyu sredu na neskol'ko chasov (2-6 chasov) dlya snyatiya napryazheniya i obespecheniya nizkotemperaturnykh kharakteristik materialov i gotovogo razmera, predotvrashchaya utechku, vyzvannuyu deformatsiyey. I detali dolzhny byt' polnost'yu ochishcheny, chtoby udalit' maslyanyye pyatna, chtoby garantirovat' udobstvo ispol'zovaniya.
| Источник: | Собственная информация |
| Учетная запись: | Производство клапанов в Китае - Dervos |
| Дата: | 24.04.22 |
