Běžné typy a vlastnosti zkapalněných kryogenních ventilů zemního plynu
Kryogenní kulové ventily LNG lze rozdělit do několika běžných typů: plovoucí kulové ventily, pevné kulové ventily a kulové ventily. Plovoucí kuličkový ventil: Kalk není pevně připojen ke stonku ventilu, ale může se automaticky umístit a pevně zatlačit na sedadlo ventilu pod působením středního tlaku. Tato funkce činí plovoucí kulové ventily obzvláště dobré v nízkotlakém prostředí a díky jejich plovoucím vlastnostem se tento typ kulového ventilu může setkat s problémy s polohováním stability ve vysokotlakém prostředí. Pevný kulový ventil: Kalk je pevně připojen k tělu ventilu skrz stonek ventilu. Tuhost této struktury umožňuje pevným kuličkovým ventilům vykazovat vynikající výkon ve vysokotlakém a vysokoteplotním prostředí. Vzhledem k tomu, že míč je fixován v poloze, nebude se pohybovat kvůli změnám ve středním tlaku, ale odpovídajícím způsobem to také obětuje některé adaptivní schopnosti, takže utěsňovací účinek pevných kulových ventilů v nízkotlakých prostředích nemusí být tak dobrý jako účinek plovoucích kulečních ventilů.
Track Ball Valve: Chytře kombinuje výhody plovoucích a pevných typů. Jeho konstrukce umožňuje, aby se míč pohyboval v určité trati, která může nejen zajistit stabilitu pod vysokým tlakem, ale také optimalizovat těsnicí účinek adaptivním pohybem míče v nízkotlakém prostředí.
Typ kryogenního kulového ventilu LNG není pevný, ale musí být flexibilně upraven podle konkrétních aplikací a potřeb. Ať už se jedná o plovoucí, pevný nebo sledovací kulový ventil, každý typ má své vlastní jedinečné výhody a omezení. V praktických aplikacích by se měly plně zvážit různé faktory, včetně pracovního tlaku, rozsahu teploty, středních charakteristik a provozní frekvence, aby se vybral nejvhodnější typ kulového ventilu, aby byl zajištěn bezpečnost a efektivní provoz systému.
Kryogenní kulové ventily LNG pracují v prostředí pod stupněm -160 a konvenční materiály mohou být křehké nebo zlomení, což ovlivňuje výkon těsnění. Tepelná rozšiřování a kontrakční účinek v prostředí nízké teploty také ovlivní přesnost shody mezi různými složkami kulového ventilu. Aby se zajistila spolehlivost, musí být použity speciální materiály a procesy, jako jsou speciální kovové materiály a těsnicí materiály s vynikající odolností s nízkou teplotou; Strukturální design musí zvážit vliv nízké teploty, aby se zajistilo těsnění a provozní výkon.
Výběr a charakteristiky těsnění materiálu
Kovový materiál Austenitic nerezová ocel: Má vynikající nízkou teplotu a strukturální stabilitu. Může udržovat dobrou tažnost a sílu za velmi nízkých teplotních podmínek, ale významnou nevýhodou je, že jeho koeficient tepelné roztažnosti je v prostředí s vysokou a nízkou teplotou zcela odlišný. Tento rozdíl může způsobit, že se materiál deformuje nebo praskne, když teplota kolísá, což ovlivňuje účinek těsnění ventilu.
Ferritická nerezová ocel: Je známá svou vysokou pevností a tvrdostí a má výhody odolného odolávání vysokého tlaku a opotřebení. Houženost nízké teploty ferritické nerezové oceli je však relativně špatná a za velmi nízkých teplotních podmínek je náchylná k křehkému zlomenině. Tato nevýhoda omezuje jeho použití v určitých aplikačních scénářích, které vyžadují těsnicí materiály s vysokou tuchocí.
Jiné kovové materiály: například slitiny na bázi niklu, titanové slitiny atd. Jsou také považovány za těsnicí materiály pro ultra nízké teplotní ventily LNG. Tyto materiály mají vynikající odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti v ultra nízkých teplotních prostředích, ale jejich relativně vysoké náklady omezují jejich použití.
Nekovové materiály
Mezi těsnicí materiály LNG kryogenních kulových ventilů mají nekovové materiály místo kvůli jejich jedinečným vlastnostem. Včetně polytetrafluorethylenu (PTFE), gumy, polytrifluorochlorethylenu atd., Které mají různé materiály různé vlastnosti a rozsah aplikace. Polytetrafluorethylen (PTFE): S jeho vynikající chemickou stabilitou a odolností proti korozi si stále může udržovat dobrý výkon těsnění v ultra nízké teplotě. Tento materiál však má tendenci stát se tvrdým a křehkým za podmínek nízké teploty, čímž ztrácí svůj původní kompresní výkon, což může způsobit selhání utěsnění. Rubber: Přitahoval pozornost díky své dobré elasticitě a výkonu těsnění. Rubber však má tendenci ztrácet svou pružnost v prostředí nízkých teplot a transformovat se na sklovitý stav, čímž ztrácí svou funkci utěsnění. Proto při výběru kaučuku jako těsnicího materiálu by měla být priorita dána gumovým odrůdám s nižší teplotou přechodu na skleněnou sklenici.
Kompozitní materiály
Kombinací charakteristik kovových a nekovových vysoce kompozitních materiálů ukázaly jedinečné výhody a potenciál při aplikaci zkapalněného utěsnění teplotního ventilu zkapalněného zemního plynu.
Kovo-koramické kompozitní materiály: Skládá se ze dvou zcela odlišných materiálů, kovu a keramiky, mají nejen vysokou pevnost a vynikající tažnost kovu, ale mají také vysokou tvrdost a vynikající odolnost keramiky na opotřebení. V ultra nízkých teplotních prostředích může tento materiál vykazovat dobrý výkon těsnění a účinně odolávat vnějšímu tlaku a opotřebení.
Kompozitní materiály na bázi polymeru: S polymerem jako matricí chytře přidáním kovu, anorganických plniv a jiných výztuh se celkový výkon materiálu zlepšuje. Kompozitní materiály na bázi polymeru si zachovávají nejen flexibilitu a vynikající odolnost proti korozi polymerů, ale také dávají kovy sílu, tuhost a další vlastnosti. Za velmi nízkých teplotních podmínek vykazuje vynikající utěsňovací účinek a vynikající odolnost. Kompozitní materiály na bázi polymeru však mohou čelit problémům s křehkým zlomením a stárnutím v prostředí nízké teploty. Proto je vyvinuto úsilí o zlepšení jeho nízkoteplotní houževnatosti a prodloužení jeho životnosti úpravou a přidáním zřešujících látek.
