A cseppfolyósított földgáz kriogén gömbszelepek általános típusai és jellemzői
Az LNG kriogén gömbszelepek több gyakori típusra oszthatók: úszó gömbszelepek, rögzített gömbszelepek és a gömbszelepek. Lebegő golyószelep: A golyót nem rögzítik a szelep szárához, hanem automatikusan elhelyezhetők és szorosan nyomják a szelep üléshez a közepes nyomás alatt. Ez a szolgáltatás az úszó gömbszelepek különösen jót tesz az alacsony nyomású környezetben, és lebegő tulajdonságaik miatt az ilyen típusú gömbszelep a magasnyomású környezetben a helymeghatározási stabilitási problémákkal szembesülhet. Rögzített golyószelep: A golyót rögzítve a szeleptesthez a szelep szárán keresztül. Ennek a szerkezetnek a merevsége lehetővé teszi a rögzített gömbszelepek számára, hogy kiváló teljesítményt nyújtsanak a nagynyomású és magas hőmérsékletű környezetben. Mivel a labdát a helyzetben rögzítik, a közepes nyomásváltozások miatt nem mozog, de ennek megfelelően ez is feláldozza az adaptív képességeket, így a rögzített golyószelepek tömítésének hatása alacsony nyomású környezetben nem olyan jó, mint az úszó golyószelepeké.
A pálya gömbszelepe: ügyesen ötvözi a lebegő és a rögzített típusok előnyeit. A kialakítása lehetővé teszi a labda számára, hogy egy adott sávon belül mozogjon, amely nemcsak a nagy nyomás alatt biztosítja a stabilitást, hanem a golyó adaptív mozgásával is optimalizálja a tömítést is.
Az LNG kriogén gömbszelep típusa nem rögzített, de rugalmasan be kell állítani az egyes alkalmazások és igények szerint. Legyen szó úszó, rögzített vagy nyomkövetési gömbszelepről, minden típusnak megvan a maga egyedi előnyei és korlátozásai. A gyakorlati alkalmazásokban különféle tényezőket kell figyelembe venni, ideértve a működési nyomást, a hőmérsékleti tartományt, a közepes jellemzőket és a működési frekvenciát is, hogy a rendszer biztonságát és hatékony működését biztosítsák a legmegfelelőbb golyószelep -típus kiválasztásához.
Az LNG kriogén golyószelepek -160 fok alatti környezetben működnek, és a hagyományos anyagok törékenyek vagy törések lehetnek, amelyek befolyásolják a tömítést. A termikus tágulás és az összehúzódás hatása alacsony hőmérsékleten környezetben is befolyásolja a gömbszelep különböző alkotóelemei közötti illesztési pontosságot. A megbízhatóság biztosítása érdekében speciális anyagokat és folyamatokat kell használni, például speciális fém anyagokat és tömítőanyagokat, kiváló alacsony hőmérsékletű ellenállású; A szerkezeti kialakításnak figyelembe kell vennie az alacsony hőmérséklet hatását a tömítés és az üzemeltetési teljesítmény biztosítása érdekében.
Az anyag kiválasztása és jellemzői tömítés
Fém anyag austenit rozsdamentes acél: Kiváló alacsony hőmérsékleti szilárdsággal és szerkezeti stabilitással rendelkezik. Megőrzi a jó rugalmasságot és az erőt az ultra-alacsony hőmérsékleti körülmények között, de jelentős hátrány az, hogy hőtágulási együtthatója meglehetősen eltérő a magas és alacsony hőmérsékleten. Ez a különbség okozhatja az anyag deformációját vagy repedését, amikor a hőmérséklet ingadozik, ezáltal befolyásolva a szelep tömítő hatását.
Ferrit rozsdamentes acél: Nagy szilárdságáról és keménységéről ismert, és előnyei vannak a magas nyomás és kopás ellen. A ferrites rozsdamentes acél alacsony hőmérsékleti keménysége azonban viszonylag gyenge, és hajlamos törékeny törésekre ultra-alacsony hőmérsékleti körülmények között. Ez a hátrány korlátozza annak használatát bizonyos alkalmazási forgatókönyvekben, amelyekhez nagy a megfelelő lezáró anyag.
Egyéb fémanyagok: például nikkel-alapú ötvözetek, titánötvözetek stb. Az LNG ultra-alacsony hőmérsékletű gömbszelepek tömítőanyagának is tekinthetők. Ezek az anyagok kiváló korrózióállósággal és mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek az ultra-alacsony hőmérsékleti környezetben, de viszonylag magas költségük korlátozza azok alkalmazását.
Nemfém anyagok
Az LNG kriogén gömbszelepek tömítőanyagjai között a nem fémes anyagok egyedi tulajdonságaik miatt vannak helyük. Beleértve a polietrafluor -etilént (PTFE), a gumi, a politrifluoroklór -etilént stb. POLITATRAFLUORO-etilén (PTFE): Kiváló kémiai stabilitással és korrózióállóságával továbbra is fenntarthatja a jó tömítést az ultra-alacsony hőmérsékleti környezetben. Ez az anyag azonban alacsony hőmérsékleti körülmények között kemény és törékeny lesz, ezáltal elveszítve az eredeti tömörítési visszapattanási teljesítményét, ami tömítési meghibásodást okozhat. Gumi: Jó rugalmasság és tömítési teljesítmény miatt felhívta a figyelmet. A gumi azonban elveszíti rugalmasságát alacsony hőmérsékletű környezetben, és üveges állapotba alakul, ezáltal elveszítve annak tömítő funkcióját. Ezért, amikor a gumit tömítőanyagként választják, prioritást kell kapni az alacsonyabb üveg átmeneti hőmérsékletű gumifajtáknak.
Összetett anyagok
A fém és a nem fém jellemzőinek kombinálásával a nagy kompozit anyagok egyedi előnyöket és potenciált mutattak a cseppfolyósított földgáz ultra-alacsony hőmérsékletű gömbszelep tömítésében.
Fém-kerámia kompozit anyagok: Két teljesen különböző anyagból, fémből és kerámiaból áll, nemcsak a fém nagy szilárdságú és kiváló rugalmassággal rendelkeznek, hanem a kerámia nagy keménységével és kiváló kopási ellenállásával is rendelkeznek. Az ultra alacsony hőmérsékleti környezetben ez az anyag jó tömítési teljesítményt mutat, és hatékonyan ellenáll a külső nyomásnak és kopásnak.
Polimer alapú kompozit anyagok: A mátrixként polimerrel, fém, szervetlen töltőanyagok és egyéb megerősítések okos hozzáadásával az anyag általános teljesítménye javul. A polimer alapú kompozit anyagok nemcsak megtartják a polimerek rugalmasságát és kiváló korróziós rezisztenciáját, hanem a fémek szilárdságát, merevségét és egyéb tulajdonságait is adják. Rendkívül alacsony hőmérsékleti körülmények között kiváló tömítést és kiváló tartósságot mutat. A polimer alapú kompozit anyagok azonban törékeny törési és öregedési problémákkal szembesülhetnek alacsony hőmérsékletű környezetben. Ezért erőfeszítéseket tesznek az alacsony hőmérsékleti szilárdság javítására és a szolgáltatási élettartam meghosszabbítására a módosítás és az edzőszerek hozzáadása révén.
