कम तापक्रम भल्भको प्रयोग र सील आवश्यकताहरू कसरी कम तापक्रम भल्भको सामग्री छनौट गर्ने

कम तापक्रम भल्भको प्रयोग र सील आवश्यकताहरू कसरी कम तापक्रम भल्भको सामग्री छनौट गर्ने

2. भल्भ को सील प्रदर्शन मा कम तापमान को प्रभाव
2.1 गैर-धातु सील जोडी
कोठाको तापक्रममा काम गर्ने बल भल्भ र बटरफ्लाइ भल्भहरूले सामान्यतया धातुदेखि गैर-धातु सामग्री सिल जोडीहरू प्रयोग गर्छन्। गैर-धातु सामाग्री को उच्च लोच को कारण, सील को लागी आवश्यक विशिष्ट दबाव सानो छ, त्यसैले सील राम्रो छ। यद्यपि, कम तापक्रममा, धातु सामग्रीको तुलनामा गैर-धातु पदार्थहरूको विस्तार गुणांक धेरै ठूलो भएकोले, कम तापक्रमको संकुचन र धातु सिलहरू, भल्भ बडीहरू र अन्य भागहरूको संकुचन धेरै फरक हुन्छ, जसले गर्दा। सील विशिष्ट दबाबको गम्भीर कमी र सीलको परिणाम सील गर्न सकिँदैन। धेरै जसो गैर-धातु सामग्रीहरू क्रायोजेनिक तापक्रममा कडा हुन्छन् र भंगुर बन्छन्, कठोरता गुमाउँछन्, जसको परिणामस्वरूप चिसो प्रवाह र तनाव आराम हुन्छ। जस्तै रबर यसको गिलासको तापक्रम भन्दा कम तापक्रममा, पूर्ण रूपमा लोच गुमाउनेछ, गिलास बन्नेछ, यसको कडापन गुमाउनेछ। थप रूपमा, LNG भल्भका लागि रबर प्रयोग गर्न सकिँदैन किनभने यसमा LNG माध्यममा बबल विस्तार हुन्छ। तसर्थ, वर्तमानमा कम तापक्रम भल्भको डिजाइनमा, सामान्य तापमान -70 ℃ भन्दा कम छ अब धातु र गैर-धातु मिश्रित संरचना प्रकारमा विशेष प्रक्रिया मार्फत गैर-धातु सील सहायक सामग्री, वा गैर-धातु सामग्रीहरू प्रयोग गर्दैन।
विदेशी रेकर्ड अनुसार, केहि गैर-धातु सामग्रीहरू क्रायोजेनिक अवस्थामा राम्रोसँग प्रयोग गर्न सकिन्छ। 1970 को दशकमा, "स्लिप शोड", आयरिश एलोय कं, लि. को एक नयाँ प्लास्टिक, एक प्रकारको अल्ट्रा-उच्च आणविक तौल पोलिथिलीन थियो, जसको -269 डिग्री सेल्सियसमा राम्रो कठोरता थियो, निश्चित प्रभाव तनावमा भाँचिएको थिएन, र पर्याप्त पहिरन प्रतिरोध कायम राख्यो। फ्रान्समा विकसित Mylar प्लास्टिक तरल हाइड्रोजन (-253 ℃) को तापक्रममा अझै पनि लोचदार छ। पूर्व सोभियत संघको एचटी लोमानेन्कोको पोली कार्बोनेट सील होल्डरलाई तरल नाइट्रोजन (-१९६ डिग्री सेल्सियस) मा परिक्षण गरिएको थियो। डेटा देखाउँछ कि polycarbonate कम तापमान मा राम्रो सील प्रभाव छ।
2.2 धातु सील जोडी
कम तापमानको अवस्थामा, धातु सामग्रीको बल र कठोरता बढ्छ, प्लास्टिसिटी र कठोरता घट्छ, कम तापमान चिसो भंगुर घटनाको विभिन्न डिग्री देखाउँदै, भल्भको प्रदर्शन र सुरक्षालाई गम्भीर रूपमा असर गर्छ। कम तापक्रममा सामग्रीको कम तनाव भंगुर फ्र्याक्चर रोक्नको लागि, कम तापक्रम भल्भहरू डिजाइन गर्दा, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील सामग्रीहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ जब तापक्रम -100 ℃ भन्दा बढी हुन्छ, जबकि तापमान -100 ℃ भन्दा कम हुन्छ, भल्भ। शरीर, भल्भ कभर, भल्भ स्टेम र सील सीट प्रायः अनुहार-केन्द्रित घन जाली अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टीलको साथ प्रयोग गरिन्छ, तामा र तामा मिश्र धातु, एल्युमिनियम र एल्युमिनियम मिश्र धातु, आदि। तर एल्युमिनियम र एल्युमिनियम मिश्र धातु को कठोरता उच्च छैन, घर्षण प्रतिरोध र सील सतह को घर्षण प्रतिरोध गरीब छ, त्यसैले यो कम तापमान भल्भ मा कम प्रयोग गरिन्छ। सामान्यतया Austenitic स्टेनलेस स्टील सामग्रीहरू प्रयोग गर्नुहोस्, सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni12Mo2(304, 316L), आदि, यी सामग्रीहरूमा कम तापमान चिसो भंगुर महत्वपूर्ण तापमान छैन, कम तापक्रम अवस्थाहरूमा, अझै उच्च कठोरता कायम राख्न सक्छ।
यद्यपि, कम तापमान वाल्व धातु सील सहायक सामग्रीको रूपमा austenitic स्टेनलेस स्टील पनि केही कमीहरू छन्। किनभने यी मध्ये अधिकांश सामग्रीहरू कोठाको तापक्रममा मेटास्टेबल अवस्थामा हुन्छन्, जब तापक्रम फेज ट्रान्जिसन पोइन्ट (एमएस) भन्दा कम हुन्छ तब सामग्रीमा रहेको अस्टिनाइट मार्टेन्साइटमा परिणत हुन्छ। मार्टेन्साइट घनत्वको शरीर केन्द्रित घन जालीको लागि अस्टेनाइटको अनुहार केन्द्रित घन जालीको तुलनामा कम छ, र किनभने केही कार्बन परमाणुहरूले शरीर केन्द्रित घन जाली स्थिति नियमनलाई व्यवस्थित गर्दछ, C अक्षको वृद्धिसँगै जाली बनाउँदछ, यसरी भोल्युम परिवर्तनको वृद्धि। आन्तरिक तनावको कारणले गर्दा, मूल रूपमा पीस गरेपछि सील सतह बकलिंग विकृतिको सील आवश्यकताहरू पूरा गर्नुहोस्, परिणामस्वरूप सील विफलता मा।
कम तापमान चरण रूपान्तरणको कारणले गर्दा सील सतहको विरूपण विफलताको अतिरिक्त, प्रत्येक भागको तापमान भिन्नता वा विभिन्न सामग्रीहरू बीचको भौतिक गुणहरूको भिन्नताको कारण, असमान संकुचनको परिणामस्वरूप, तापमान भिन्नता तनाव पनि हुनेछ। जब तनाव सामग्रीको लोचदार सीमा भन्दा कम हुन्छ, सील सतहमा उल्टो लोचदार विरूपण उत्पन्न हुन्छ। जब एक भागको तापक्रम तनाव सामग्रीको उपज सीमा नाघ्छ, भागहरूमा अपरिवर्तनीय विरूपण र विरूपण हुनेछ, जसले सीलिंग सतहको विफलताको कारण र सील प्रभावलाई असर गर्नेछ।
धातु सील जोडीमा कम तापक्रमको प्रभावलाई ध्यानमा राख्दै, धातु सील सतहको विरूपणलाई सानो बनाउन वा सील सतहको विरूपणले सील प्रदर्शनमा थोरै प्रभाव पार्ने उपायहरू लिनुपर्दछ। सर्वप्रथम, सामग्रीको सन्दर्भमा, हामीले धातुग्राफिक संरचनाको उच्च स्थिरता (जस्तै 316L तर उच्च लागतको साथ) सामग्रीहरू छनौट गर्ने प्रयास गर्नुपर्छ। दोस्रो, शरीरको लागि, कभर, स्टेम, सिल र भागहरूबाट बनेको अन्य अस्टेनिटिक सामग्रीहरू कम तापक्रममा प्रशोधन गरिनु पर्छ, ताकि मार्टेन्साइट रूपान्तरण र सामग्रीको विरूपण पूर्ण रूपमा समाप्त हुनु अघि गरिन्छ। कम तापमान उपचारको तापमान सामग्री चरण परिवर्तन तापमान (MS) भन्दा कम र वाल्व को वास्तविक काम तापमान भन्दा कम हुनुपर्छ, र उपचार समय 2 ~ 4h हुनुपर्छ। आवश्यक भएमा, धेरै कम तापमान उपचार वा उपयुक्त उमेर उपचार गर्न सकिन्छ। माथिका उपायहरू बाहेक, संरचनात्मक डिजाइनलाई सील प्रदर्शनमा सील सतह विरूपणको प्रभावलाई कम गर्न पनि विचार गरिनु पर्छ, जस्तै गेट भल्भको डिजाइनमा, बल भल्भ र बटरफ्लाइ भल्भले लोचदार सील संरचनाको प्रयोगलाई विचार गर्न सक्छ। कि कम तापमान विरूपण आंशिक क्षतिपूर्ति गर्न सकिन्छ। ग्लोब भल्भको लागि शंक्वाकार सील संरचना हुनुपर्छ, ताकि सानो प्रभाव को सील सतह मा कम तापमान विरूपण।
3. वाल्व को सील प्रदर्शन मा कम तापमान को प्रभाव
3.1 स्टेम प्याकिंग
कम तापक्रममा रबर सामग्रीको दोष र धेरै गैर-धातु सामग्रीहरूको चिसो भंगुर र गम्भीर चिसो प्रवाह घटनाको कारण, स्टेम र कम तापक्रम भल्भको भल्भ बडी बीचको सील डिजाइनले सील रिंगको रूपमा प्रयोग गर्न सक्दैन। प्याकिङ बक्स सील संरचना र बेलो सील संरचना मात्र प्रयोग गर्नुहोस्। सामान्य बेलो सील माध्यममा प्रयोग गरिन्छ ट्रेस चुहावट अनुमति दिँदैन र प्याकिङ अवसरहरूको लागि उपयुक्त छैन, यसको एकल-तह संरचनाको जीवन धेरै छोटो छ, बहु-तह संरचनाको लागत उच्च छ, प्रशोधन गाह्रो छ, त्यसैले सामान्यतया छैन। प्रयोग गरियो।
स्टफिंग बक्सको सील संरचना निर्माण र प्रशोधन गर्न सजिलो छ, मर्मत गर्न र प्रतिस्थापन गर्न सजिलो छ, र व्यावहारिक अनुप्रयोगमा धेरै सामान्य छ। यद्यपि, प्याकिंगको सामान्य काम गर्ने तापमान -40 ℃ भन्दा कम हुन सक्दैन। प्याकिङको सील कार्यसम्पादन सुनिश्चित गर्न, कम-तापमान भल्भको प्याकिङ बक्स उपकरण परिवेशको तापक्रम नजिकको अवस्थामा सञ्चालन गरिनुपर्छ। कम तापमानमा, तापक्रम घट्दै जाँदा, फिलरको लोच बिस्तारै गायब हुन्छ, र चुहावट-प्रमाण प्रदर्शन घट्छ। प्याकिङ र भल्भ स्टेम बरफको कारण मिडिया रिसावको कारणले, भल्भ स्टेमको सामान्य सञ्चालनलाई असर गर्नेछ, तर भल्भ स्टेमको आन्दोलनको कारणले प्याकिङ स्क्र्याच हुनेछ, गम्भीर चुहावटको कारण। तसर्थ, सामान्य परिस्थितिमा, कम तापक्रम भल्भ प्याकिङलाई ० ℃ भन्दा माथिको तापक्रममा काम गर्न आवश्यक हुन्छ, जसका लागि लामो गर्दन भल्भ कभर संरचनाको डिजाइन आवश्यक हुन्छ, ताकि प्याकिङ बक्सलाई कम तापक्रमको माध्यमबाट टाढा राख्न र प्याकिङको चयन कम तापमान विशेषताहरु संग। सामान्यतया प्रयोग हुने फिलरहरू पोलिटेट्राफ्लोरोइथिलीन, एस्बेस्टोस, गर्भवती पोलिटेट्राफ्लोरोइथिलीन एस्बेस्टोस डोरी र लचिलो ग्रेफाइट हुन्, जसमध्ये एस्बेस्टोसले पारगम्यता चुहावटबाट बच्न सक्दैन, पोलिटेट्राफ्लोरोइथिलीन रैखिक विस्तार गुणांक धेरै ठूलो छ, चिसो प्रवाह घटना सामान्य रूपमा प्रयोग गरिएको छैन। लचिलो ग्रेफाइट एक उत्कृष्ट सील सामग्री हो, ग्यास, तरल पदार्थ अभेद्य छन्, कम्प्रेसन दर 40% भन्दा बढी छ, लचिलोपन 15% भन्दा बढी छ, तनाव विश्राम 5% भन्दा कम छ, कम बन्धन दबाव सील गर्न सकिन्छ। यसमा सेल्फ स्नेहकता पनि छ, भल्भ प्याकिङको रूपमा प्रयोग गरी प्याकिङ र भल्भ स्टेम पहिरनलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न सक्छ, यसको सील प्रदर्शन परम्परागत एस्बेस्टोस सामग्री भन्दा स्पष्ट रूपमा राम्रो छ, त्यसैले यो सबैभन्दा उत्कृष्ट सील सामग्री मध्ये एक हो।
किनभने फिलर सामान्यतया गैर-धातु सामग्री हो, रैखिक विस्तार गुणांक धातु फिलर बक्स र भल्भ स्टेम भन्दा धेरै ठूलो छ। तसर्थ, जब कोठाको तापक्रममा जम्मा गरिएको प्याकिङ निश्चित तापक्रममा झर्छ, यसको संकुचन प्याकिङ प्वाल र भल्भ स्टेमभन्दा ठूलो हुन्छ, जसले प्रीलोडिङ दबाब कम हुँदा लिकेज हुन सक्छ। डिजाइनमा, प्याकिङ ग्रन्थी बोल्टलाई डिस्क स्प्रिङ गास्केटका धेरै समूहहरूसँग प्रिलोड गर्न सकिन्छ, ताकि कम तापक्रममा प्याकिङको प्रिलोडिङ बललाई प्याकिङको सील प्रभाव सुनिश्चित गर्न निरन्तर क्षतिपूर्ति दिन सकिन्छ।
संयुक्त राज्य अमेरिका मा गार्लक कम्पनी द्वारा उत्पादित कम चुहावट संयुक्त स्टेम प्याकिङ, अन्तिम औंठी कार्बन फाइबर ब्रेडेड डिस्क रूट बाट बनेको छ, सील औंठी उच्च शुद्धता हीरा बनावट ग्रेफाइट स्ट्रिप मोल्डिंग, कप र कोन संरचना र रेडियल विस्तार मार्फत बनेको छ। विशेषताहरू, ताकि सील प्रदर्शन सुधारिएको छ।
स्टेम सामग्रीको कम तापमान विरूपणले प्याकिङको सील प्रदर्शनलाई पनि असर गर्छ। त्यसकारण, भल्भ बडी, भल्भ कभर, सील सहायक सामग्रीहरू जस्तै, स्टेम पनि कम तापमान विरूपण सानो बनाउनको लागि, समाप्त पछि क्रायोजेनिक प्रशोधन हुनुपर्छ। थप रूपमा, किनभने क्रायोजेनिक स्टेम सामग्रीमा प्रयोग हुने अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टीललाई सतहको कठोरता सुधार गर्न ताप-उपचार गर्न सकिँदैन, स्टेम र प्याकिङ बीचको जोडले एकअर्कालाई चोट पुर्याउने सम्भावना बढी हुन्छ, परिणामस्वरूप प्याकिङमा चुहावट हुन्छ। तसर्थ, स्टेमको सतह कडा क्रोमियम वा नाइट्राइडले सतहको कठोरता सुधार गर्न प्लेटेड हुनुपर्छ।
3.2 मध्य फ्ल्यान्ज ग्यास्केट
दुबै भल्भको मध्य फ्ल्यान्ज सील र फ्ल्यान्ज जडान भल्भको बाह्य जडान सामान्यतया gaskets को रूपमा हुन्छन्। ग्यास्केट सामग्रीले कम तापक्रममा प्लास्टिकलाई कडा र कम गर्ने भएकोले, कम तापक्रम भल्भका लागि ग्यास्केटको उच्च आवश्यकताहरू छन्। यो सामान्य तापमान, कम तापमान र तापमान परिवर्तन मा विश्वसनीय सील र रिकभरी हुनुपर्छ। ग्यास्केट सील प्रदर्शन मा कम तापमान को प्रभाव व्यापक रूपमा विचार गर्नुपर्छ।
सामान्यतया प्रयोग हुने ग्यास्केट सील फारमहरू अनुसार, बोल्ट लम्बाइ, ग्यास्केट र फ्ल्यान्ज मोटाई तापमान घट्दै जाँदा संकुचित हुनेछ। कम तापमानमा भरपर्दो ग्यास्केट सील सुनिश्चित गर्न, यो पूरा हुनुपर्छ
Δ HT3 Δ HT – Δ HT1 – Δ H1 मा टाइप गर्नुहोस्
ΔH1 - बोल्ट असेंबलीको तन्य विरूपण, मिमी
Δ H1 = 1 / E1H सिग्मा
ΔHT1 - ΔT, मिमी को तापमान दायरामा बोल्ट संकुचन
Δ HT1 Δ T = H अल्फा 1
ΔHT - ΔT तापमान क्षेत्रमा ग्यास्केटको संकुचन, मिमी
Δ HT = अल्फा 2 Δ h T
ΔHT3 - ΔT तापमान क्षेत्र मा माथिल्लो र तल्लो flanges को संकुचन, मिमी
Δ HT3 = अल्फा 3 Δ T1 (H - H)
σ1 — बोल्ट प्रिलोड, N/mm
E1 - बोल्टको लोचदार मोड्युलस, N/mm
α1, α2, α3 — क्रमशः mm/m बोल्ट, ग्यास्केट र फ्ल्यान्ज सामग्रीहरूको रैखिक विस्तार गुणांक हुन्।
H, H - मिमी
जब ग्यास्केट सील कोठाको तापक्रमबाट डिजाइन गरिएको काम गर्ने कम तापक्रममा पुग्छ, माथिल्लो र तल्लो फ्ल्याङ्गहरूको संकुचन र ग्यास्केटको संकुचनको योग बोल्टको संकुचन र बोल्टको तन्य विकृतिको योग भन्दा कम हुनुपर्छ। एसेम्बली, ताकि ग्यास्केटमा अझै पनि काम गर्ने तापक्रममा प्रीलोडको अंश छ र सील गर्ने क्षमता कायम राख्ने सुनिश्चित गर्न।
तदनुसार, डिजाइनमा चार पक्षहरू विचार गर्नुपर्छ। ① बोल्ट ठूलो रैखिक विस्तार गुणांक भएको सामग्रीबाट बनेको हुन्छ, जसमा कम तापक्रममा ठूलो संकुचन हुन्छ। ② फ्ल्यान्ज ΔHT3 कम गर्न सानो रैखिक विस्तार गुणांक भएको सामग्रीबाट बनेको हुन्छ। ③ ग्यास्केटको मोटाई घटाउनुहोस्, र ग्यास्केटको रूपमा सानो रैखिक विस्तार गुणांकको साथ सामग्री प्रयोग गर्नुहोस्। (4) बोल्टको तन्य विरूपण बढाउनुहोस्।
-१०० ℃ भन्दा कम तापक्रम भल्भहरूका लागि, शरीरको सामग्री र बोल्ट सामग्री सामान्यतया अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टीलबाट बनेको हुन्छ, रैखिक विस्तार गुणांक समान हुन्छ, त्यसैले उपयुक्त ग्यास्केट सामग्री छनोट गर्न र बोल्टको तन्य विकृति बढाउन महत्त्वपूर्ण छ। आदर्श कम तापमान ग्यास्केट सामग्री, कोठाको तापक्रममा यसको कठोरता कम छ, कम तापक्रममा लचिलोपन राम्रो हुन सक्छ, रैखिक विस्तार गुणांक सानो छ र एक निश्चित यांत्रिक शक्ति छ। व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, एस्बेस्टोस वा पोलिटेट्राफ्लोरेथिलिन वा लचिलो ग्रेफाइटले भरिएको स्टेनलेस स्टील टेपले बनेको घुमाउरो गास्केटहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, र लचिलो ग्रेफाइट र स्टेनलेस स्टीलले बनेको घुमाउरो गास्केटहरूको सील प्रभाव आदर्श हो। बोल्टको बढ्दो तन्य विरूपणको लागि, बोल्ट स्थापना प्रीलोडको सीमाको कारण, बढेको मार्जिन धेरै छैन, त्यसैले यसलाई क्षतिपूर्ति गर्न डिस्क स्प्रिंग ग्यास्केट सेट गर्न विचार गर्न सकिन्छ।