L'usu è i requisiti di sigillatura di a valvula di temperatura bassa cumu sceglie u materiale di valvola di temperatura bassa

L'usu è i requisiti di sigillatura di a valvula di temperatura bassa cumu sceglie u materiale di valvola di temperatura bassa

2. L'influenza di a temperatura bassu nantu à u funziunamentu di sealing di valve
2.1 Coppie di sigillatura non metallica
Valvule à sfera è valvole a farfalla chì travaglianu à a temperatura di l'ambienti generalmente utilizanu coppie di sigilli di metalli à materiale non metallicu. A causa di l'elevata elasticità di i materiali non metallici, a pressione specifica necessaria per u sealing hè chjuca, cusì u sigillamentu hè bonu. Tuttavia, à bassu temperatura, perchè u coefficient di espansione di materiali non metallichi hè assai più grande di quelli di materiali metallici, u shrinkage di a bassa temperatura è u shrinkage di sigilli metallici, corpi di valvula è altre parti sò assai diffirenti, chì porta à u riduzzione seria di sigillatura prissioni specifichi è u risultatu di sigillatura ùn pò esse sigillati. A maiò parte di i materiali non-metallici si rigizzanu è diventanu fragili à e temperature criogeniche, perdendu a tenacità, risultatu in u flussu friddu è u rilassamentu di u stress. Cum'è a gomma à una temperatura più bassu di a so temperatura di vetru, perderà completamente l'elasticità, diventeranu vetru, perde a so strettezza. Inoltre, a gomma ùn pò micca esse aduprata per e valvole LNG perchè hà espansione di bolle in mediu LNG. Per quessa, à prisente in u disignu di valve bassu temperature, a temperatura generale hè più bassu cà -70 ℃ ùn aduprà micca-metallicu sigillatura materiali ausiliari, o materiali non-metallichi attraversu un prucessu spiciali in tippu struttura cumposti metalliche è non-metallicu.
Sicondu i registri straneri, certi materiali non metallichi ponu esse usatu bè in u statu criogenicu. In l'anni 1970, "slip shod", un novu plasticu da Irish Alloy Co., LTD., Era una spezia di polietilene di pesu molekulari ultra-altu, chì avia una bona tenacità à -269 ° C, ùn si rumpiu micca sottu à certu stress d'impattu, è mantene una resistenza considerableu à l'usura. U plasticu Mylar sviluppatu in Francia hè sempre abbastanza elasticu à a temperatura di l'idrogenu liquidu (-253 ℃). U sigillu di policarbonate di HT Lomanenko di l'ex Unioni Suviètica hè statu pruvatu in nitrogenu liquidu (-196 ℃). I dati mostranu chì u policarbonate hà un bonu effettu di sigillatura à bassa temperatura.
2.2 Coppia di sigilli metallici
Sottu à a cundizione di bassa temperatura, a forza è a durezza di i materiali metallici aumentanu, a plasticità è a tenacità diminuite, chì mostranu diversi gradi di fenomenu di fragilità fridda à bassa temperatura, affettanu seriamente u rendiment è a sicurità di a valvula. Per impediscenu a frattura fragile di i materiali à bassa temperatura, in u disignu di valvule à bassa temperatura, i materiali ferritici in acciaio inox sò generalmente usati quandu a temperatura hè più alta di -100 ℃, mentre chì quandu a temperatura hè più bassa di -100 ℃, a valvula. u corpu, a tappa di a valvola, u stelo di a valvola è u sediu di sigillatura sò usati soprattuttu cù l'acciaio inossidabile austeniticu di reticula cubica centrata in a faccia, u ramu è a lega di rame, aluminiu è Alloy d'aluminiu, etc. Ma perchè a durezza di l'alluminiu è di l'alliage d'aluminiu ùn hè micca altu, a resistenza à l'abrasione è a resistenza à l'abrasione di a superficia di sigillatura hè povira, per quessa hè raramente utilizata in a valvula di bassa temperatura. Giniralmenti aduprà materiali austenitic azzaru inossidabile, cumunimenti usatu 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni12Mo2(304, 316L), etc., sti materiali hannu nuddu temperatura bassa temperatura friddu fragili critichi, sottu cundizioni bassu temperature, pò sempre mantene altu toughness.
Tuttavia, austenitic azzaru inossidabile cum'è una bassa temperatura valve sigillo di metallu materiale ausiliari hà dinù qualchi shortcomings. Perchè a maiò parte di sti materiali sò in un statu metastabile à a temperatura di l'ambienti, l'austenite in u materiale si trasforma in martensite quandu a temperatura hè calata sottu à u puntu di transizione di fase (MS). Per lattice cubica centrata in u corpu di a densità di martensite hè più bassu chè quella di lattice cubic face-center di austenite, è perchè certi atomi di carbonu organizzanu a regulazione di a pusizione di lattice cubica centrata in u corpu, facenu a lattice longu a crescita di l'assi C, cusì l'aumentu di u voluminu cambia. causatu da u stress internu, fà urigginariamenti dopu à grinding risponde à i bisogni di sigillatura di sigillatura superficia buckling deformazione, risultatu in fallimentu sigillo.
In più di u fallimentu di deformazione di a superficia di sigillatura causata da a trasfurmazioni di fasi di a bassa temperatura, per via di a differenza di temperatura di ogni parte o di a diferenza di proprietà fisiche trà e diverse materiali, risultatu in un shrinkage irregolare, u stress di variazione di temperatura serà ancu accadutu. Quandu u stress hè sottu à u limitu elasticu di u materiale, una distorsione elastica reversibile hè prodotta in a superficia di sigillatura. Quandu u stress di a temperatura di una parte supera u limitu di rendiment di u materiale, i pezzi anu una distorsione è una deformazione irreversibile, chì pruvucarà ancu a fallimentu di a superficia di sigillatura è affettanu l'effettu di sigillatura.
In vista di l'influenza di a bassa temperatura nantu à u paru di sigillatura metallica, e misure currispundenti deve esse pigliate per fà a deformazione di a superficia di sigillatura metallica chjuca o a deformazione di a superficia di sigillatura hà pocu influenza in u rendiment di sigillatura. Prima, in termini di materiali, duvemu pruvà à sceglie materiali cù alta stabilità di a struttura metalografica (cum'è 316L ma cun altu costu). Siconda, per u corpu, coperta, stem, sigillo è altri materiali austenitic fatti di parti deve esse processatu à bassu temperatura, perchè a trasfurmazioni di martensite è a deformazione di u materiale hè cumplettamente realizatu prima di finisce. A temperatura di u trattamentu di a bassa temperatura deve esse più bassu di a temperatura di u cambiamentu di a fase di materiale (MS) è più bassu di a temperatura di travagliu attuale di a valvula, è u tempu di trattamentu deve esse 2 ~ 4h. In casu di necessariu, pò esse realizatu un trattamentu multiplu à bassa temperatura o un trattamentu di invechjamentu adattatu. In più di e misure di sopra, u disignu strutturale deve ancu esse cunsideratu per riduce l'impattu di a deformazione di a superficia di sigillatura nantu à u rendiment di sigillatura, cum'è in u disignu di valvole di porta, valvole a sfera è valvole a farfalla ponu cunsiderà l'usu di struttura di sigillatura elastica, cusì chì a deformazione di a bassa temperatura pò esse cumpensata in parte. Per u valve globu deve esse struttura seal cunical, tantu ca deformation bassu temperature nant'à a superficia sealing di u picculu impattu.
3. Influenza di bassu temperatura nantu à u funziunamentu di sealing di valve
3.1 Imballaggio stem
A causa di i difetti di u materiale di gomma à bassa temperatura è u fenomenu fretu friddu è seriu di flussu friddu di a maiò parte di i materiali non metallici, u disignu di sigillatura trà u troncu è u corpu di valvula di valvola di bassa temperatura ùn pò micca aduprà a forma di anellu di sigillatura. Aduprà solu a struttura di sigillatura di a scatula di imballaggio è a struttura di sigillatura a soffietto. U sigillu generale di u soffiu hè adupratu in u mediu ùn permette micca a traccia di fuga è ùn hè micca adattatu per l'occasioni di imballaggio, a vita di a so struttura unica strata hè assai corta, u costu di struttura multi-layer hè altu, u trasfurmazioni hè difficiule, cusì in generale micca. usatu.
A struttura di sigillatura di stuffing box hè faciule da fà è processà, faciule da mantene è rimpiazzata, è hè abbastanza cumuna in l'applicazione pratica. Tuttavia, a temperatura generale di travagliu di l'imballu ùn pò esse più bassu di -40 ℃. Per assicurà a prestazione di sigillatura di l'imballaggio, u dispusitivu di scatula di imballaggio di a valvula di bassa temperatura deve esse operatu sottu a cundizione di vicinu à a temperatura ambientale. À a bassa temperatura, cù a diminuzione di a temperatura, l'elasticità di u filler scompare gradualmente, è a prestazione a prova di fuga diminuisce. Duvuta a media leakage causatu da packing è valve stem ice, vi affettanu u funziunamentu nurmali di u valve stem, ma dinù à causa di u muvimentu di u valve stem sarà packing scratch, pruvucannu seriu leakage. Dunque, in circustanze nurmale, l'imballaggio di a valvola di bassa temperatura hè necessariu di travaglià à una temperatura sopra à 0 ℃, chì esige u disignu di a struttura di a valvola di u collu longu, in modu chì a scatula di imballaggio alluntanatu da a temperatura media bassa, è a selezzione di imballaggio. cù caratteristiche di bassa temperatura. Fillers cumunimenti usati sò polytetrafluoroethylene, amianto, corda d'amianto polytetrafluoroethylene impregnated è grafite flexible, frà i quali, perchè l'amianto ùn pò micca evità a permeabilità, u coefficient di espansione lineale polytetrafluoroethylene hè assai grande, u fenomenu di flussu fretu hè seriu, cusì generalmente micca usatu. U grafite flexible hè un materiale di sigillatura eccellente, u gasu, u liquidu sò impermeable, a tarifa di compressione hè più grande di 40%, a resistenza hè più grande di u 15%, a rilassazione di u stress hè menu di 5%, a pressione di fissazione più bassa pò esse sigillata. Havi ancu autolubricità, aduprata cum'è l'imballaggio di a valvola pò prevene efficacemente l'imballaggio è l'usura di u stelo di a valvola, u so rendimentu di sigillatura hè ovviamente megliu cà u materiale tradiziunale di amianto, per quessa hè unu di i materiali di sigillatura più eccellenti.
Perchè u filler hè in generale materiale non metallicu, u coefficiente di espansione lineale hè assai più grande di a scatula di filler metallicu è di a valvula di valve. Dunque, quandu l'imballaggio assemblatu à a temperatura di l'ambienti scende à una certa temperatura, u so shrinkage hè più grande di quellu di u foru di imballaggio è di a valvola di a valvula, chì pò causà fughe per via di a diminuzione di a pressione di preloading. In u disignu, u bullone di glàndula di imballaggio pò esse precaricatu cù parechji gruppi di guarnizioni di molla di discu, in modu chì a forza di precaricamentu di l'imballaggio à bassa temperatura pò esse continuamente compensata per assicurà l'effettu di sigillatura di l'imballu.
L'imballatura di gamba cumminata à bassa fuga prodotta da Garlock Company in i Stati Uniti, l'anellu finale hè fattu di radice di discu intrecciata in fibra di carbonu, l'anellu di sigillatura hè fattu di stampatura di striscia di grafite di texture di diamante d'alta purezza, attraversu a struttura di tazza è conu è espansione radiale. caratteristiche, cusì chì u rendiment di sigillatura hè migliuratu.
A deformazione di a bassa temperatura di u materiale di u troncu affetterà ancu a prestazione di sigillatura di l'imballaggio. Per quessa, u listessu cum'è u corpu valve, valve cover, sigillatura materiali accessori, u gambu deve dinù esse trasfurmazioni criogenici dopu à finisce, in ordine per fà a deformazione bassu temperatura hè chjuca. Inoltre, perchè l'acciaio inossidabile austeniticu utilizatu in u materiale criogenicu ùn pò micca esse trattatu cù calore per migliurà a durezza di a superficia, l'articulazione trà u troncu è l'imballu hè più prubabile di brusgiare l'un l'altru, risultatu in fuga à l'imballu. Per quessa, a superficia di u troncu deve esse placcata cù cromu duru o nitruru per migliurà a durezza di a superficia.
3.2 Guarnizione di flange mediu
Sia u segellu di flange mediu di a valvula è a cunnessione esterna di a valvola di cunnessione di flange sò generalmente in forma di gaskets. Siccomu u materiale di a guarnizione s'endurisce è riduce a plasticità à a bassa temperatura, a guarnizione per valvule di bassa temperatura hà esigenze più altu. Deve avè un sigillamentu affidabile è ricuperazione à a temperatura normale, a bassa temperatura è i cambiamenti di temperatura. L'influenza di a bassa temperatura nantu à u rendiment di guarnizione di guarnizione deve esse cunsiderata in modu cumpletu.
Sicondu e forme di sigillatura di guarnizione cumunimenti usate, a lunghezza di u bullone, a guarnizione è u spessore di a flange si riduceranu cum'è a temperatura diminuite. Per assicurà a guarnizione affidabile di a guarnizione à bassa temperatura, deve esse cumpletu
Δ HT3 Δ HT – Δ HT1 – Δ H1 Scrivite in u
ΔH1 - Deformazione di tensione di l'assemblea di bulloni, mm
Δ H1 = 1 / E1H sigma
ΔHT1 — Retrait du boulon dans l'intervalle de température de ΔT, mm
Δ HT1 Δ T = H alpha 1
ΔHT - ritirata di a guarnizione in a zona di temperatura ΔT, mm
Δ HT = alpha 2 Δ h T
ΔHT3 — Retrait des brides supérieures et inférieures dans la zone de température ΔT, mm
Δ HT3 = alpha 3 Δ T1 (H – H)
σ1 — Précharge du boulon, N/mm
E1 - modulu elasticu di u bullone, N/mm
α1, α2, α3 - sò u coefficiente di espansione lineare di i materiali di bulloni, guarnizioni è flange, rispettivamente, mm / m
H, H - mm
Quandu u sigellu di a guarnizione righjunghji a temperatura di u travagliu cuncepitu da a temperatura di l'ambienti, a somma di a ritirata di i flange superiore è inferiore è a ritirata di a guarnizione deve esse menu di a somma di a ritirata di u bullonu è a deformazione di tensione di u bullone. assemblea, in modu à assicurà chì a guarnizione hà sempre una parte di u preload à a temperatura di travagliu è mantene a capacità di sigillatura.
Per quessa, quattru aspetti deve esse cunsideratu in u disignu. ① U bullone hè fattu di materiale cù un coefficiente di espansione lineale più grande, chì hà una contrazione più grande à bassa temperatura. ② A flange hè fatta di materiale cù un coefficiente di espansione lineare più chjucu per riduce ΔHT3. ③ Riduce u spessore di a guarnizione, è utilizate u materiale cù un picculu coefficiente di espansione lineare cum'è a guarnizione. (4) Aumentà a deformazione di tensione di bulloni.
Per e valvole di bassa temperatura sottu à -100 ℃, u materiale di u corpu è u materiale di i bulloni sò generalmente fatti di acciaio inox austeniticu, u coefficient di espansione lineale hè u listessu, per quessa, hè più impurtante di sceglie u materiale di guarnizione appropritatu è cresce a deformazione di tensile di bulloni. Ideale materiale gasket bassu temperatura, à a temperatura di l'ambienti a so durezza hè bassu, à a resistenza di a temperatura bassa pò esse bona, u coefficient di espansione lineale hè chjuca è hà una certa forza meccanica. In l'applicazioni pratiche, i guarnizioni di avvolgimentu fatti di cinta d'acciaio inossidabile pienu d'amianto o politetrafluorethylene o grafite flexible sò generalmente utilizati, è l'effettu di sigillatura di guarnizioni di bobina di grafite flexible è in acciaio inox hè ideale. In quantu à a deformazione tensile aumentata di u bullone, per via di u limitu di u preload di a stallazione di u bolt, u margine aumentatu ùn hè micca assai, perchè pò esse cunsideratu per stabilisce u gasket di primavera di discu per cumpensà.