انواع و ویژگی های متداول شیرهای توپ کرایوژنیک گاز طبیعی مایع
شیرهای توپ کرایوژنیک LNG را می توان به چندین نوع معمول تقسیم کرد: دریچه های توپ شناور ، دریچه های توپ ثابت و دریچه های توپ. شیر توپ شناور: توپ به طور ثابت به ساقه دریچه متصل نیست ، اما می تواند به طور خودکار قرار بگیرد و محکم در مقابل صندلی دریچه تحت عمل فشار متوسط قرار گیرد. این ویژگی باعث می شود دریچه های توپ شناور در محیط های کم فشار به خصوص خوب باشد و به دلیل ویژگی های شناور آنها ، این نوع دریچه توپ ممکن است با مشکلات پایداری موقعیت یابی در محیط های پر فشار روبرو شود. شیر توپ ثابت: توپ از طریق ساقه دریچه به بدنه دریچه متصل می شود. استحکام این ساختار دریچه های توپ ثابت را قادر می سازد تا عملکرد عالی را در محیط های پر فشار و درجه حرارت بالا نشان دهند. از آنجا که توپ در موقعیت ثابت است ، به دلیل تغییر در فشار متوسط حرکت نمی کند ، اما به همین ترتیب ، این همچنین برخی از توانایی تطبیقی را قربانی می کند ، به طوری که اثر آب بندی شیرهای توپ ثابت در محیط های کم فشار ممکن است به اندازه شیرهای توپ شناور خوب نباشد.
Track Ball Valve: هوشمندانه از مزایای انواع شناور و ثابت ترکیب می شود. طراحی آن به توپ اجازه می دهد تا در یک مسیر خاص حرکت کند ، که نه تنها می تواند پایداری را تحت فشار بالا تضمین کند ، بلکه اثر آب بندی را نیز از طریق حرکت تطبیقی توپ در محیط های کم فشار بهینه می کند.
نوع شیر توپ کرایوژنیک LNG ثابت نیست ، اما باید با توجه به برنامه ها و نیازهای خاص ، انعطاف پذیر تنظیم شود. این که آیا این یک دریچه توپ شناور ، ثابت یا ردیابی است ، هر نوع مزایا و محدودیت های منحصر به فرد خود را دارد. در کاربردهای عملی ، عوامل مختلفی باید کاملاً در نظر گرفته شود ، از جمله فشار کار ، دامنه دما ، خصوصیات متوسط و فرکانس عملیاتی ، برای انتخاب مناسب ترین نوع دریچه توپ برای اطمینان از ایمنی و عملکرد کارآمد سیستم.
شیرهای توپ کرایوژنیک LNG در یک محیط زیر درجه {0}} درجه کار می کنند ، و مواد معمولی ممکن است شکننده یا شکسته باشند و بر عملکرد آب بندی تأثیر بگذارند. گسترش حرارتی و اثر انقباض در یک محیط دمای پایین نیز بر دقت تطبیق بین اجزای مختلف دریچه توپ تأثیر می گذارد. به منظور اطمینان از قابلیت اطمینان ، باید از مواد و فرآیندهای ویژه استفاده شود ، مانند مواد فلزی خاص و مواد آب بندی با مقاومت در برابر دمای پایین. طراحی ساختاری برای اطمینان از آب بندی و عملکرد عملکرد باید تأثیر درجه حرارت پایین را در نظر بگیرد.
مهر و موم انتخاب مواد و خصوصیات
مواد فلزی از جنس استنلس استیل آستنیتی: از چقرمگی با دمای پایین و پایداری ساختاری بسیار عالی برخوردار است. این بیماری می تواند در شرایط دمای فوق العاده پایین ، انعطاف پذیری و استحکام خوبی را حفظ کند ، اما یک نقطه ضعف قابل توجه این است که ضریب انبساط حرارتی آن در محیط های درجه حرارت بالا و پایین کاملاً متفاوت است. این تفاوت ممکن است باعث تغییر شکل یا ترک در هنگام نوسان دما شود ، بنابراین بر اثر آب بندی شیر تأثیر می گذارد.
فولاد ضدزنگ فریتیک: به دلیل مقاومت و سختی زیاد شناخته شده است و در تحمل فشار و سایش زیاد از مزایایی برخوردار است. با این حال ، چقرمگی دما کم از فولاد ضدزنگ فریتیک نسبتاً ضعیف است و مستعد شکستگی شکننده در شرایط دمای فوق العاده کم است. این ضرر ، استفاده از آن را در سناریوهای خاص کاربردی که به مواد آب بندی با فشار زیاد نیاز دارند ، محدود می کند.
سایر مواد فلزی: مانند آلیاژهای مبتنی بر نیکل ، آلیاژهای تیتانیوم و غیره نیز به عنوان مواد آب بندی برای شیرهای توپ درجه حرارت فوق العاده کم LNG در نظر گرفته می شوند. این مواد از مقاومت در برابر خوردگی عالی و خصوصیات مکانیکی در محیط های دمای فوق العاده کم برخوردار هستند ، اما هزینه نسبتاً زیاد آنها کاربرد آنها را محدود می کند.
مواد غیر فلزی
در میان مواد آب بندی شیرهای توپ کرایوژنیک LNG ، مواد غیر فلزی به دلیل خاصیت منحصر به فرد آنها مکانی دارند. از جمله Polytetrafluoroethylene (PTFE) ، لاستیک ، پلی تری فلوروکلرو اتیلن و غیره ، مواد مختلف دارای خصوصیات و دامنه کاربردهای متفاوتی هستند. پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE): با ثبات شیمیایی عالی و مقاومت در برابر خوردگی ، هنوز هم می تواند عملکرد آب بندی خوب را در محیط دمای فوق العاده کم حفظ کند. با این حال ، این ماده در شرایط دمای پایین سخت و شکننده می شود ، در نتیجه عملکرد اصلی فشرده سازی خود را از دست می دهد ، که ممکن است باعث خرابی آب بندی شود. لاستیک: به دلیل خاصیت خاصیت ارتجاعی و عملکرد آب بندی ، توجه خود را به خود جلب کرده است. با این حال ، لاستیک تمایل دارد خاصیت ارتجاعی خود را در محیط های دمای پایین از دست بدهد و به حالت شیشه ای تبدیل شود ، در نتیجه عملکرد آب بندی خود را از دست می دهد. بنابراین ، هنگام انتخاب لاستیک به عنوان یک ماده آب بندی ، باید اولویت به گونه های لاستیکی با دمای انتقال شیشه پایین تر داده شود.
مواد کامپوزیت
با ترکیب ویژگی های فلزی و غیر فلزی ، مواد با ترکیب بالا ، مزایای و پتانسیل منحصر به فردی را در استفاده از آب بندی دریچه سوپاپ با دمای فوق العاده پایین با گاز طبیعی مایع نشان داده اند.
مواد کامپوزیت فلزی و سرامیک: متشکل از دو ماده کاملاً متفاوت ، فلز و سرامیک ، آنها نه تنها از استحکام بالا و انعطاف پذیری عالی فلز برخوردار هستند ، بلکه از سختی بالایی و مقاومت بسیار خوبی از سرامیک نیز برخوردار هستند. در محیط های دمای فوق العاده کم ، این ماده می تواند عملکرد آب بندی خوبی را نشان دهد و به طور موثری در برابر فشار و سایش خارجی مقاومت کند.
مواد کامپوزیت مبتنی بر پلیمر: با پلیمر به عنوان ماتریس ، با اضافه کردن هوشمندانه فلز ، پرکننده های معدنی و سایر تقویت کننده ها ، عملکرد کلی مواد بهبود می یابد. مواد کامپوزیت مبتنی بر پلیمر نه تنها انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی عالی پلیمرها را حفظ می کنند ، بلکه به فلزات قدرت ، سفتی و سایر خصوصیات نیز می دهند. در شرایط دمای فوق العاده کم ، اثر آب بندی عالی و دوام عالی را نشان می دهد. با این حال ، مواد کامپوزیت مبتنی بر پلیمر ممکن است در محیط های دمای پایین با شکستگی شکننده و پیری روبرو شوند. بنابراین ، تلاش می شود تا چقرمگی در دمای پایین آن را بهبود بخشد و عمر خدمات خود را از طریق اصلاح و افزودن عوامل سخت تر گسترش دهد.
