極低温逆止弁とは何ですか?設計、材料および LNG 義務

極低温逆止弁とは何ですか?

極低温逆止弁は、低温サービス用に特別に構築された逆止弁です。{0}{1}{0}従来の逆止弁とまったく同様に、流れる媒体の圧力によって自動的に開閉しますが、その材料、クリアランス、およびシールの配置は、通常約 -196 ℃から -45 ℃までの使用範囲に合わせて選択されています。その範囲を下回ると、通常の炭素鋼は脆くなり、通常のエラストマーは弾力性を失うため、目的に合わせて設計されたバルブが必要です。

これらのバルブは、液化天然ガス、液体酸素、液体窒素、液体アルゴンなどの液化ガスを輸送するパイプライン システムで使用されます。これらは、天然ガスの液化および再ガス化ターミナル、空気分離プラント、極低温貯蔵および輸送、極低温流体を分配する研究施設で見られます。その機能はシンプルかつ重要です。冷たい液体をプラントの暖かいセクションに戻したり、ラインに過剰な圧力をかけたり、ポンプの逆流を可能にしたりする可能性のある逆流を阻止します。-

低温サービス向けの設計機能-

延長されたボンネット。ボンネットはステム シールとパッキンがコールド ゾーンから離れるように長くされており、これによりグランドがシール可能な温度に保たれ、ステムの適切なウォームアップ長さが確保されます。{0}}

バブル-ぴったりの座り心地。金属シートは重ね合わせて合わせられ、非常にしっかりとした密閉が必要な場合には PTFE または適切な低温ポリマー製の柔らかいシートが使用されます。{0}}極低温シートは、冷却時に発生する収縮の間もしっかりとした状態を維持する必要があります。-

温度に合わせた素材。ASTM A351 CF8 や CF8M などのオーステナイト系ステンレス鋼、および鍛造 ASTM A182 F304 または F316 は、極低温でも靭性を維持します。 ASTM A352 に準拠した低温炭素鋼は、それほど過酷ではない用途に使用され、納入された材料のノッチ靱性を証明するために衝撃試験が指定されています。

圧力損失が少なく素早く閉止します。閉鎖要素は軽く、流路が短いため、大きな逆流速度が発生する前にバルブが閉じ、通常の順流時の圧力損失は低く抑えられます。

コンパクトな構造。ウェーハとデュアル プレートの設計により、LNG およびガス処理プラントの高密度パイプ ラックのスペースと重量が節約されます。

酸素サービスのための清掃。酸素ラインに残留油があると火災の危険があるため、液体酸素用のバルブは脱脂および洗浄されて炭化水素が除去されます。

規格と代表仕様

-産業用途の低温遮断バルブは、設計、製造、製造試験を扱う ISO 28921-1 の対象となっており、石油およびガス産業向けの極低温バルブは、多くの場合 BS 6364 に指定されています。デュアルプレートの設計は API 594 に準拠し、本体の設計と定格は ASME B16.34 に準拠し、圧力試験は API 598 および ISO 5208 に準拠しています。A通常、バルブが冷えても密閉状態であることを確認するには、低沸点媒体を使用した極低温耐性試験が必要です。-

アプリケーション

LNG および LPG の保管と輸送:ターミナルローディングアーム、移送ライン、貯蔵タンクの出口、ボイルオフガスライン、船と海岸の接続{{0}{1}}、-。

産業用ガスプラント:酸素、窒素、アルゴンの生産と分配では、単一の逆流イベントが高純度の流れを汚染する可能性があります。-

空気分離ユニット:極低温蒸留塔、ポンプ、コールドボックス配管。

航空宇宙と研究:液体酸素、液体水素、または液体ヘリウムを扱うテストスタンドおよび分配システム。

医療用および食品用冷凍システム:信頼性の高い逆止保護が必要な冷凍回路と極低温冷凍トンネル。-

選定・設置・取扱いについて

選択は、流体、最低設計温度、および圧力クラスから始まります。材料証明書には、予想される金属の最低温度以下での衝撃試験の結果が示されている必要があり、シートの設計は冷却収縮中にしっかりと保持されている必要があります。-バルブがポンプの近くに取り付けられている場合は、トリップ中にディスクがガタガタしないように、ラインの流れの減速に対して閉動作をチェックする必要があります。

取り付け上の注意: 流れの矢印が許可された方向と一致するようにバルブを取り付け、重い極低温バルブをパイプにぶら下げるのではなく独立してサポートし、ボンネットやドレンをブロックせずに冷たい表面を断熱します。拡張されたボンネットとその上に形成される霜のためのスペースを確保してください。デザインが重力に依存する場合、ディスクまたはプレートが重力によって閉じられるように方向を設定する必要があります。

取り扱いと試運転は、制御されたクールダウン手順に従う必要があります。{0}}バルブ本体とトリムが均等に冷却されるように極低温媒体をゆっくりと導入し、熱衝撃や本体とボンネット間の収縮差を回避します。冷却後、フランジ ボルトのトルクを再確認します。収縮によってジョイントが緩むためです。また、クロージャーの気密性テストの結果を記録します。-定期検査では、シートの漏れとパッキンの状態を重点的に検査します。パッキンは繰り返しの熱サイクルによって最も影響を受ける部分です。

よくある質問

Q: 極低温チェックバルブはどの温度範囲をカバーしますか?
極低温逆止弁は通常、約 -196 ℃ ～ -45 ℃ をカバーします。実際の限界は本体とトリムの材質によって異なり、最小設計金属温度での衝撃試験によって確認する必要があります。

Q: 極低温バルブにはなぜ延長されたボンネットが必要ですか?
拡張されたボンネットにより、ステムシールが冷たい媒体から遠ざけられるため、パッキンは密閉できるほど十分な温度を保ちます。また、極低温ラインへの熱漏れを制限し、冷却後のステム収縮の余地を与える熱バッファーも提供します。-

Q: 極低温逆止弁にはどのような材料が使用されていますか?
ASTM A351 CF8 および CF8M または鍛造 ASTM A182 F304 および F316 などのオーステナイト系ステンレス鋼は、低温でも靭性を維持するため、一般的です。 ASTM A352 に準拠した低温炭素鋼は、それほど過酷ではない用途に使用され、常に衝撃試験が行われます。

Q: デュアルプレートチェックバルブは極低温サービスに適していますか?
はい。ウェハ-タイプのデュアル プレート逆止弁は、コンパクトで軽量で、すぐに閉じ、面間寸法が短いため、LNG プラントや空気分離プラントの混雑したパイプ ラックで一般的な選択肢となっています。

Q: 極低温逆止弁の気密性はどのように検証されますか?
API 598 および ISO 5208 に準拠した標準のシェルおよびシート テストに加えて、極低温証明テストが低沸点媒体を使用して実施されます。{0}

Q: 液体酸素サービスにはどのような注意事項が適用されますか?
オイルやグリースが酸素と接触すると深刻な火災の危険があるため、液体酸素用のバルブは洗浄および脱脂して炭化水素残留物を除去する必要があります。 -非金属部品は酸素適合性についても認定されている必要があります。