Características clave del producto
- Diseñado para servicio de aislamiento criogénico y de baja temperatura.
- Diseño de capó extendido o vástago extendido para mantener la empaquetadura alejada de la zona fría
- Opciones de materiales de baja temperatura seleccionadas según la temperatura de servicio.
- Diseño de alivio de presión de cavidad para expansión de líquido criogénico atrapado
- Construcción con bola flotante o montada sobre muñón según el tamaño y la presión
- Paso de flujo de paso total o de paso reducido
- Conexiones finales bridadas, soldadas a tope, soldadas a encaje o específicas del proyecto
- Pruebas criogénicas, PMI, MTC y opciones de limpieza disponibles cuando se especifica
- Servicio de limpieza y desengrase con oxígeno disponible solo cuando sea necesario y confirmado.
Configuración del producto
| Elemento de configuración | Configuración común | Opciones de proyecto |
|---|---|---|
| Tipo de válvula | Válvula de bola criogénica de dos vías | Diseño de bola flotante o montado en muñón |
| Capó / Vástago | Bonete extendido o vástago extendido | Longitud de extensión según espesor de aislamiento y plano de proyecto. |
| Material del cuerpo | Acero inoxidable o material de baja temperatura. | CF8M, F316, LF2, LCB, dúplex o material específico del proyecto |
| Diseño de asiento | Asiento blando para bajas temperaturas | PCTFE, PTFE, RPTFE, PEEK o asiento metálico después de la revisión |
| Alivio de la caries | Diseño de alivio de presión para líquido atrapado en la cavidad | Orificio de ventilación aguas arriba, vía de alivio de cavidades o solución específica del proyecto |
| Finalizar conexión | Extremos bridados o soldados a tope | Conexión soldada, roscada o específica del proyecto |
| Operación | Palanca o caja de cambios | Operación neumática, eléctrica o de vástago extendido |
Especificaciones técnicas
| Artículo de especificación | Opciones típicas/disponibles |
|---|---|
| Tipo de producto | Válvula de bola criogénica/válvula de bola de baja temperatura |
| Función primaria | Aislamiento on-off para fluidos criogénicos y de baja temperatura |
| Temperatura mínima de diseño | Según el material seleccionado, los requisitos de prueba y las especificaciones del proyecto. |
| Construcción de carrocerías | Diseño de dos piezas, tres piezas, cuerpo dividido, forjado, fundido o montado en muñón |
| Rango de tamaño | Según serie de productos seleccionada y plano aprobado. |
| Clase de presión | Según el material del cuerpo, la conexión final, la temperatura y el índice de presión-temperatura aprobado |
| Material del cuerpo | CF8M, F316, F316L, LF2, LCB, acero inoxidable dúplex o material especificado por el proyecto |
| Material de la bola/vástago | Acero inoxidable, aleación de baja temperatura o material especificado por el proyecto |
| Material del asiento | PCTFE, PTFE, RPTFE, PEEK, asiento metálico o material especificado por el proyecto |
| Embalaje | Empaquetadura de PTFE, grafito, grafito flexible o compatible con bajas temperaturas |
| Diseño de puertos | Paso total o paso reducido |
| Finalizar conexión | Brida, soldadura a tope, soldadura a encaje o conexión específica del proyecto |
| Referencia de diseño | ISO 28921-1, API 608, ASME B16.34 o especificación de proyecto aprobada cuando corresponda |
| Referencia de prueba | Prueba criogénica, API 598, EN 12266 o especificación de inspección aprobada cuando corresponda |
| Medios típicos | GNL, nitrógeno líquido, oxígeno líquido, argón líquido, gas de baja temperatura y fluidos de proceso criogénicos seleccionados |
Nota técnica: No publique la temperatura mínima fija, la clase de presión, la clase de fuga, la idoneidad del servicio de oxígeno o el cumplimiento de las pruebas criogénicas hasta que se confirmen el modelo de válvula seleccionado, la lista de materiales, el diseño del asiento y las especificaciones del proyecto.
Diseño de vástago y capó extendido
El capó extendido o el vástago extendido es una de las características más importantes de una válvula de bola criogénica. Ayuda a alejar el empaque del vástago y el área del operador de la parte más fría de la tubería, lo que reduce el riesgo de endurecimiento del empaque, acumulación de escarcha y fallas en el sellado alrededor del vástago.
La altura de extensión requerida debe confirmarse según la temperatura de servicio, el espesor del aislamiento, la dirección de instalación, el espacio libre de operación y el plano del proyecto. No se debe asumir una altura de casquete estándar para todas las aplicaciones criogénicas.
Alivio de presión de la cavidad para servicio criogénico
Cuando el líquido criogénico queda atrapado en la cavidad de la válvula cerrada, puede expandirse rápidamente a medida que aumenta la temperatura. Esto puede crear una sobrepresión peligrosa en la cavidad si no se proporciona una vía de alivio. Por lo tanto, las válvulas de bola criogénicas a menudo requieren un diseño de alivio de presión de cavidad.
- Un orificio de ventilación aguas arriba puede permitir que la presión de la cavidad se alivie hacia el lado aguas arriba.
- Se puede utilizar un diseño de asiento con alivio automático en configuraciones seleccionadas.
- Es posible que se requiera un sistema de alivio de cavidades dedicado para ciertas especificaciones del proyecto.
- La dirección de alivio de presión debe marcarse y confirmarse claramente antes de la instalación.
Materiales para bajas temperaturas y opciones de asientos
| Componente | Opciones comunes | Consideración de selección |
|---|---|---|
| cuerpo | CF8M, F316, F316L, LF2, LCB, dúplex o material específico del proyecto | Dureza a bajas temperaturas, resistencia a la corrosión, clase de presión y documentación. |
| pelota | Acero inoxidable 316, acero inoxidable dúplex o material especificado por el proyecto | Acabado superficial, resistencia a la corrosión y estabilidad dimensional a baja temperatura. |
| tallo | Acero inoxidable 316, 17-4PH, dúplex o material especificado por el proyecto | Transmisión de torque, contracción térmica y confiabilidad del sellado del vástago |
| Asiento | PCTFE, PTFE, RPTFE, PEEK o asiento metálico | Temperatura mínima, presión, clase de fuga, compatibilidad del medio y ciclos |
| Embalaje | Empaquetadura compatible con PTFE, grafito o bajas temperaturas | Control de fugas del vástago, resistencia a la temperatura y requisitos de emisiones. |
| Sello del cuerpo | PTFE, grafito, junta en espiral o sello específico del proyecto | Construcción del cuerpo, ciclos de temperatura y retención de presión. |
Aplicaciones típicas
Las válvulas de bola criogénicas se seleccionan cuando se requiere un cierre a baja temperatura y un sellado confiable del vástago. Las áreas de servicio comunes incluyen:
- Sistemas de almacenamiento, transferencia y carga de GNL
- Líneas de suministro y distribución de nitrógeno líquido.
- Sistemas de oxígeno líquido después de la revisión del servicio de oxígeno y la confirmación de la limpieza.
- Sistemas de argón líquido y gases industriales.
- Líneas de proceso químico de baja temperatura
- Conexiones de entrada, salida y drenaje del tanque criogénico
- Sistemas de licuefacción y vaporización de gases.
- Equipos de laboratorio, montados sobre patines y para gases industriales.
Para servicios de tuberías y petróleo y gas, compare nuestros Válvula de bola API 6D. Para medios inflamables, revise las Válvula de bola a prueba de incendios. Para una construcción resistente a la corrosión, consulte la Válvula de bola de acero inoxidable 316. Hay estructuras adicionales disponibles en el Categoría de válvula de bola.
Límites de aplicación
- Una válvula de bola criogénica está diseñada principalmente para servicios de aislamiento completamente abiertos o completamente cerrados.
- La estrangulación continua puede dañar los asientos y crear condiciones de flujo inestables.
- El servicio de oxígeno requiere limpieza, desengrase, revisión de materiales y control de contaminación dedicados.
- El GNL, el oxígeno líquido, el nitrógeno líquido y el hidrógeno líquido no deben tratarse como el mismo servicio.
- La dirección de alivio de presión de la cavidad debe confirmarse antes de la instalación.
- Los elastómeros estándar pueden volverse quebradizos o perder su rendimiento de sellado a temperaturas criogénicas.
- Los ciclos térmicos pueden afectar el torque, las fugas y el rendimiento del sellado del vástago.
- La temperatura mínima de diseño debe ser confirmada mediante los requisitos de prueba y la documentación del material.
Inspección y Documentación
| Inspección / Documento | Propósito |
|---|---|
| Certificado de prueba de materiales | Confirma los materiales del cuerpo, la bola, el vástago y los componentes que contienen presión. |
| PMI | Verifica la química del material de aleación cuando se especifica. |
| Inspección dimensional | Comprueba la conexión de los extremos, el diámetro interior, la longitud de cara a cara o de extremo a extremo y la altura de extensión del casquete. |
| Prueba de presión de la carcasa | Verifica la integridad del cuerpo que contiene presión. |
| Prueba de fugas del asiento | Confirma el rendimiento del cierre bajo las condiciones de prueba acordadas. |
| Prueba criogénica | Verifica las fugas, el funcionamiento y el rendimiento del sellado a la baja temperatura especificada. |
| Verificación del alivio de la cavidad | Confirma la dirección de alivio de presión o la disposición de alivio de la cavidad cuando se especifica. |
| Registro de limpieza de oxígeno | Se proporciona únicamente cuando se especifica el servicio de limpieza y desengrase con oxígeno. |
| Libro de datos finales | Recopila dibujos, MTC, informes de inspección, registros de pruebas y certificados. |
El empaque de exportación debe proteger las caras de sellado maquinadas, el casquete extendido, el área del empaque del vástago, los extremos soldados, las caras de las bridas y las superficies internas limpias. Para oxígeno o servicio de alta limpieza, el embalaje y manipulación deben evitar la contaminación por aceite, grasa, polvo y acero al carbono de acuerdo con los requisitos del proyecto.
Información requerida para la selección de válvulas
- Tamaño y cantidad de válvulas
- Medio: GNL, nitrógeno líquido, oxígeno líquido, argón líquido u otro fluido criogénico
- Temperatura mínima de diseño y temperatura de funcionamiento
- Presión de trabajo, presión de diseño y clase de presión.
- Materiales del cuerpo, bola, vástago, asiento, empaquetadura y sello del cuerpo.
- Requisito de extensión de capó o vástago extendido
- Espesor del aislamiento y espacio libre de funcionamiento.
- Requisito de paso total o de paso reducido
- Conexión final bridada, soldada a tope, soldada a encaje o específica del proyecto
- Dirección de alivio de presión de la cavidad o requisito del orificio de ventilación
- Funcionamiento manual, caja de cambios, neumático o eléctrico.
- Prueba criogénica, limpieza con oxígeno, PMI, NDE o requisito de inspección de terceros
Preguntas frecuentes
1. ¿Para qué se utiliza una válvula de bola criogénica?
Una válvula de bola criogénica se utiliza para el aislamiento de apertura y cierre en GNL, nitrógeno líquido, oxígeno líquido, argón líquido y otros sistemas de gas o líquido de baja temperatura donde los materiales y diseños de sellado estándar de las válvulas de bola pueden no ser adecuados.
2. ¿Por qué una válvula de bola criogénica necesita un capó extendido?
El bonete extendido ayuda a mantener la empaquetadura del vástago y el área del operador alejadas de la parte más fría de la válvula, lo que reduce el riesgo de endurecimiento de la empaquetadura, acumulación de escarcha y fugas en el vástago en condiciones criogénicas.
3. ¿Por qué es importante el alivio de la presión de la cavidad?
Si el líquido criogénico queda atrapado en la cavidad de la válvula y se calienta, puede expandirse y crear una sobrepresión peligrosa. Es posible que se requiera un orificio de ventilación, un asiento de alivio automático u otra disposición de alivio según el diseño de la válvula y las especificaciones del proyecto.
4. ¿Se puede utilizar la misma válvula de bola criogénica para GNL y oxígeno líquido?
No automáticamente. El servicio de oxígeno líquido requiere revisión especial del material, limpieza, desengrase y control de contaminación. El GNL, el nitrógeno líquido y el oxígeno líquido deben revisarse cada uno como condiciones de servicio separadas.
5. ¿Qué información se necesita para la cotización?
Para obtener una cotización, proporcione el tamaño de la válvula, clase de presión, medio, temperatura mínima, tipo de conexión, material del cuerpo, material del asiento, requisito de bonete extendido, dirección de alivio de la cavidad, método de operación, requisito de prueba criogénica y requisito de limpieza.