극저온 응용 분야에 트러니언 볼 밸브를 사용하는 이유는 무엇입니까?

극저온 조건에서는 밸브 성능에 대한 엄격한 요구 사항이 제시되며 이는 밀봉, 저온 저항, 내충격성 및 작동 안정성 요구 사항도 충족합니다. 구조적 설계로 인해 원통형 트러니언 볼 밸브(고정 볼 밸브라고도 함)는 극저온 응용 분야에서 확실한 이점을 가지며 LNG, 에틸렌, 액체 산소 및 기타 극저온 매체 운송 시스템에서 선호되는 밸브 유형이 되었습니다.

1. 극저온 누출에 대한 이중 밀봉 보증
낮은 극저온 매체의 낮은 점도와 높은 투과성은 매우 높은 밀봉 성능을 요구합니다. 트러니언 볼 밸브는 고정 볼과 양방향 씰링 설계로 설계되었습니다. 구는 상부 및 하부 트러니언으로 고정되어 밀봉 표면에 대한 매체 흐름의 영향을 줄입니다. 동시에 스프링-예압 밸브 시트는 양방향 밀봉을 실현합니다. 한 쪽이 고장나더라도 다른 쪽은 극저온 매질의 누출로 인한 안전 위험을 방지하기 위해 씰을 닫힌 상태로 유지해야 합니다. 또한 일부 설계에서는 금속 하드 씰과 소프트 씰의 조합을 사용하여 내마모성과 극저온 적응성의 균형을 유지하고 -196도에서도 누출이 없도록 보장합니다(예: LNG 응용 분야).

2.저-온도 재료 적응성 및 취성파괴 저항성
저온 환경에서는 수축이 고르지 않아 일반적인 금속 재료의 취성 파괴가 발생하기 쉽습니다. 트러니언-형 볼 밸브는 일반적으로 오스테나이트계 스테인리스강(예:. 304L, 316L), 니켈- 기반 합금(예: 인코넬) 또는 저온 탄소강을 사용하여 구형, 시트 및 밸브를 만듭니다. 이 재료는 저온에서도 우수한 인성과 강도를 유지합니다. 트러니언 구조는 응력을 분산시키고, 열팽창 및 수축으로 인한 국부적인 응력 집중을 감소시키며, 취성 파괴의 위험을 더욱 감소시킵니다.

3. 충격, 진동 및 복잡한 작업 환경에 강합니다.
밸브는 극저온 매체를 운반하는 동안 수격 현상, 압력 변동 또는 외부 진동에 노출될 수 있습니다. 축형 볼 밸브는 트러니언 볼 밸브에 의해 지지되는 고정형 볼 구조를 채택하여 볼을 시트에서 분리하고 밀봉 표면에 대한 매체의 직접적인 영향을 줄입니다. 동시에, 샤프트 넥 자체에는 방진 특성이 있어 진동으로 인한 밀봉 실패를 방지합니다.- 또한 컴팩트한 디자인으로 밸브 전체의 무게를 줄이고, 관성으로 인한 충격 부하를 줄여 해양플랫폼, 셰이커 등 동적 작업 조건에 적합합니다.

4. 포장이 얼지 않도록 목이 긴 보닛 디자인-
극저온 매체는 스터핑 박스에 쉽게 얼음이 생기고 밸브 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. Trunnion-형 볼 밸브는 일반적으로 목이 긴-보닛 구조를 채택합니다. 커버의 길이를 연장함으로써 스터핑 박스가 극저온 매체로부터 멀리 떨어져 포장 영역의 온도를 0도 이상으로 유지하고 결빙을 방지합니다. 일부 설계에는 긴 목에 배수 홈이 포함되어 결로 현상을 유도하여 포장이 얼지 않도록 방지합니다. 이 기능은 극저온 저장 탱크 및 극저온 펌프 배출구와 같은 장면에 탁월합니다.

5. 시스템 안전을 보장하는 양방향 흐름 및 이중 통풍구
극저온 매체는 온도 상승으로 인해 기화되어 밸브 공간의 압력이 비정상적으로 증가할 수 있습니다(압력의 비정상적 증가). 트러니언-형 볼 밸브는 양방향 흐름을 지원하며 닫혀 이중-블록 배기가 가능합니다. 이는 밸브 캐비티의 잔류 매체가 밸브 본체의 통풍구를 통해 배출되어 압력이 축적되는 것을 방지한다는 것을 의미합니다. 이 기능은 LNG 파이프라인 유지보수 또는 비상 정지 시 밸브 본체 파열이나 씰 고장을 방지하고 인력 및 장비의 안전을 보장하는 데 필수적입니다.

6. 온라인 유지 관리를 위한 모듈형 설계
가동 중지 시간이 길어지면 매체 기화 또는 시스템 온도 변동이 발생할 수 있으므로 극저온 밸브 유지 관리에 매우 중요합니다. 트러니언-형 볼 밸브는 상단에 본체와 커버가 볼트로 결합된 입구 구조가 있어 배관을 제거할 필요 없이 밸브 시트 및 구와 같은 내부 구성 요소를 온라인으로 교체할 수 있습니다. 일부 설계는 실시간- 유지 관리도 지원하므로 시스템이 특수 도구로 실행 중일 때 씰링 예압을 조정하거나 씰을 교체할 수 있으므로 가동 중지 시간과 유지 관리 비용이 크게 줄어듭니다.

질문 1: 극저온 응용 분야에서 원통형 볼 밸브와 플로팅 볼 밸브의 차이점은 무엇입니까?
A: 플로팅 볼 밸브에서는 볼이 자유롭게 플로팅되며 밸브 시트를 유전압으로 눌러 밀봉합니다. 저온에서는 매체 점도의 변화로 인해 밀봉이 불안정해집니다. 트러니언-형 볼 밸브에서는 볼이 고정되고 밸브 시트가 스프링에 의해 가압되므로 밀봉 성능이 더욱 안정적이고 내충격성이 향상되며 극저온 조건에 더 적합합니다.

Q2: 극저온 트러니언-형 볼 밸브의 재질을 선택하는 방법은 무엇입니까?

A2: 극저온 밸브 시트 재료에는 내마모성, 내부식성 및 저온 인성의 균형이 필요합니다. 일반적으로 사용되는 재료에는 흑연-충전 PTFE와 같은 변성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 재료와 금속 흑연이 포함됩니다. 깨지기 쉬운 연질 밀봉 재료를 피하기 위해 초저온(예:. -196 C)에서는 단단한 금속 밀봉(예: Stellite 합금) 또는 유연한 흑연 밀봉 밀봉이 선호됩니다.

Q3: 트러니언-형 볼 밸브를 고온과 저온의 교대 조건에서 사용할 수 있습니까?
A3: 네, 하지만 온도에 적응할 수 있는 재료와 디자인을 선택하세요. 예를 들어, 밸브 몸체는 저온 탄소강이나 스테인리스강으로 만들어야 하며, 샤프트 넥과 씰은 고온 내성 재료(예: 니켈{4}} 기반 합금)로 만들어야 합니다. 동시에 온도 변화로 인한 변형이나 누출을 방지하기 위해 열처리를 통해 잔류 응력을 제거해야 합니다.

Q4: 극저온 트러니언-형 볼 밸브를 설치하기 위한 특별한 요구 사항은 무엇입니까?
A4: 설치하는 동안 밀봉 커버에 영향을 미치는 역압을 방지하기 위해 밸브의 흐름이 매체의 흐름과 일치하는지 확인하십시오. 목이 긴-밸브 커버는 수직으로 설치하여 응결 현상을 방지해야 합니다. 열 응력으로 인해 밸브 본체가 갈라지는 것을 방지하려면 처음 사용하기 전에 느린 사전{2}}냉각이 필요합니다. 씰링 커버에 응력이 고르지 않게 가해지는 것을 방지하기 위해 볼트를 대각선으로 조입니다.

Q5: 크라이오-발리 밸브 수리가 필요한지 어떻게 판단합니까?
A5: 작동 토크 증가, 씰링 누출, 밸브 본체의 비정상적인 결빙 또는 출구 매체 누출은 씰 마모, 패킹 노화 또는 비정상적인 밸브 캐비티 압력을 나타낼 수 있습니다. 적시에 검사하고 부품을 교체해야 합니다. 초음파 테스트와 같은 정기적인 온라인 테스트를 통해 잠재적인 문제를 조기에 발견하고 밸브 수명을 연장할 수 있습니다.