En l'emmagatzematge i el transport de GNL, els mitjans es mantenen a -162 graus durant llargs períodes. Aquesta condició criogènica requereix dissenys de vàlvules especialitzats. Per a les vàlvules de bola criogèniques, els bonets estesos no són redundants, sinó una solució tècnica necessària per garantir la fiabilitat del segellat, l'estabilitat tèrmica i la seguretat operativa. Aquest disseny està obligat per estàndards internacionals com API 624 i BS 6364 com a requisit bàsic per al funcionament segur del sistema de GNL. Els motius concrets són els següents.
I. Aïllar les baixes temperatures per garantir el rendiment del segellat
La caixa d'embalatge és el nucli del sistema de segellat dinàmic d'una vàlvula. L'embalatge convencional perd elasticitat a -162 graus, no segella hermèticament la tija i provoca fuites. Mentrestant, la humitat de l'aire es condensa i es congela a la caixa d'embalatge. Els cristalls de gel poden marcar l'embalatge i agafar la tija, bloquejant el funcionament de la vàlvula.
Els bonets estesos solucionen això allargant el coll per aixecar la caixa d'embalatge lluny del medi criogènic. El coll actua com una barrera tèrmica, reduint la transferència de calor cap amunt i mantenint la caixa d'embalatge per sobre de 0 graus. Això preserva l'elasticitat de l'empaquetament, evita la formació de gel, garanteix una rotació suau de la tija i manté el rendiment de segellat dinàmic d'acord amb els estàndards de baixes-emissions.
II. Proporcioneu espai d'aïllament per minimitzar l'entrada de calor
El GNL té una baixa calor de vaporització. Fins i tot una petita entrada de calor pot fer que es vaporitzi, expandint-se ~ 600 vegades i augmentant la pressió de la canonada. Les vàlvules convencionals no tenen espai per a l'aïllament, la qual cosa provoca una pèrdua de calor a través del cos de la vàlvula. Els bonets estesos ofereixen un ampli espai per a capes d'aïllament gruixudes al voltant del coll, formant una barrera tèrmica contínua.
Aquesta barrera bloqueja la calor externa, redueix la vaporització del GNL i estabilitza la pressió de la canonada. La superfície exterior de l'aïllament es manté a prop de la temperatura ambient, evitant la formació de gel de la vàlvula que podria causar congelació de l'operador i evitant danys per la caiguda del gel.
III. Habiliteu l'aïllament físic per millorar la seguretat operativa
El GNL és inflamable i explosiu. Les fuites suposen grans riscos. Les vàlvules convencionals col·loquen els mecanismes de funcionament a prop de les zones criogèniques, permetent que el gas vaporitzat arribi ràpidament als operadors si es produeixen fuites. Els bonets estesos creen una separació física, mantenint les nanses i els actuadors a una distància segura de les zones perilloses. Fins i tot amb fuites menors, el gas es difon i es dilueix al coll estès, reduint els nivells de gas inflamable a la posició de l'operador.
Per al manteniment, les vàlvules de GNL sovint es troben en espais confinats com les caixes frigorífiques. Els capells estesos col·loquen els seguidors de l'embalatge i els accessoris de greix fora de l'aïllament, cosa que permet un manteniment rutinari sense treure l'aïllament-reduint les dificultats i els costos operatius. Aquest disseny també compleix els requisits d'alçada operativa de BS 6364 per a un funcionament segur de la vàlvula.
IV. Complir amb les normes i especificacions de disseny
La longitud ampliada del capó ha de seguir estàndards estrictes. Segons BS 6364, la longitud del coll és superior o igual a 250 mm per a vàlvules Inferior o igual a DN100 i superior o igual a 300 mm per a vàlvules més grans. Aquestes dimensions estan validades tèrmicament per mantenir la caixa d'embalatge per sobre de 5 graus a -196 graus. El gruix de la paret del coll també requereix controls de resistència criogènica per evitar esquerdes per estrès tèrmic.
Els materials han de coincidir amb la duresa criogènica del cos de la vàlvula, com l'acer al carboni ASTM A350 LF2 o l'acer inoxidable ASTM A182 F304, per evitar fractures fràgils. Les connexions coll-a-capó utilitzen forja integral o soldadura de-penetració total per eliminar els ponts tèrmics de les brides, augmentant el rendiment d'aïllament.
Els estàndards de la indústria exigeixen bones ampliades per a vàlvules de bola criogèniques de GNL. L'API 624 els requereix i proves de segellat criogènic de -196 graus. GB/T 24924-2020 també estableix regles per a la longitud del coll i la temperatura de la caixa d'embalatge. Aquests estàndards garanteixen la coherència tècnica i la seguretat en tota la cadena de subministrament de GNL.
Els bonets estesos de les vàlvules de bola criogèniques són una solució sistemàtica per a la naturalesa criogènica, inflamable i vaporitzable del GNL. Asseguren el segellat mitjançant l'aïllament tèrmic, permeten l'aïllament per a la retenció de calor i milloren la seguretat mitjançant la separació física-que compleix els estrictes estàndards de la indústria. Aquest disseny és essencial per a la funció de la vàlvula en el servei criogènic i imprescindible per al funcionament segur del sistema de GNL.
