Технические характеристики проектирования для криогенных плавучих шариковых клапанов: специальные требования к материалам в приложениях резервуаров СПГ

I. Роль криогенных плавучих шаровых клапанов в резервуарах для хранения СПГ.
Дизайн температуры резервуаров для хранения СПГ обычно составляет от -165 ° C до -196 ° C. Такая чрезвычайно низкая температурная среда налагает чрезвычайно высокие требования к материалам и конструкции клапанов. Криогенные плавающие шариковые клапаны в основном используются для контроля потока СПГ и обеспечения надежного герметизации и работы в условиях низкой температуры. Их основные функции включают в себя:
• Производительность герметизации: предотвратите утечку СПГ и обеспечить безопасность системы хранения резервуаров.
• Низкотемпературная производительность: материалы должны быть в состоянии поддерживать механические свойства при крайних низких температурах, чтобы избежать хрупкого перелома.
• Операционная надежность: клапаны должны достичь гибкой работы в низкотемпературной среде и избежать зажара или сбоя, вызванных изменением температуры.

II Спецификации проектирования для криогенных плавучих шаровых клапанов
(а) Международные стандарты и спецификации.
Конструкция криогенных плавучих шариковых клапанов обычно должна следовать ряду международных стандартов и спецификаций, чтобы обеспечить их производительность и безопасность. Эти стандарты включают, но не ограничиваются:
• API 608: Американский стандарт Института нефти, который предусматривает основные требования к проектированию для шаровых клапанов.
• ASME B16.34: Стандарт Американского общества инженеров -механиков, которое включает в себя давление и температуру клапанов.
• ISO 28921-1: Международная организация по стандартизации, специально предназначенная для проектирования криогенных клапанов.
• BS 6364: Британский стандарт, применимый к проектированию и тестированию криогенных клапанов.

(Б) Конструктивные особенности
• Криогенная обработка: ключевые компоненты клапана (такие как корпус клапана, сиденье клапана и т. Д.) Необходимо пройти специальную криогенную обработку, чтобы снять стресс и обеспечить характеристику материалов при низких температурах.
• Конструкция герметизации: принять двойную контактную конструкцию сиденья круглого клапана с двойным контактом, чтобы оптимизировать площадь контакта между мячом и сиденьем клапана и обеспечить производительность герметизации в условиях низкой температуры.
• Огненная и антистатическая конструкция: учитывая воспламеняемость СПГ, клапаны должны иметь огнеупорные и антистатические функции для предотвращения опасностей, вызванных пожарным или электростатическим накоплением.

Iii. Специальные требования к материалам в приложениях резервуара для хранения СПГ
(а) Внутренний резервуар.
Внутренний резервуар резервуара для хранения СПГ непосредственно контактирует с криогенной жидкостью, поэтому необходимо выбрать материалы с превосходной низкотемпературной вязкостью и механическими свойствами. Общие материалы внутреннего резервуара включают в себя:
• 9% Ni Steel: этот материал все еще может сохранять хорошие механические свойства при низкой температуре -162 ° C и является предпочтительным материалом для внутреннего резервуара резервуаров для сжигания СПГ.
• Аустенитная нержавеющая сталь: например, 304 и 316, которые обладают хорошей коррозионной стойкостью и низкой температурой.
• Алюминиевый сплав: в некоторых конкретных приложениях алюминиевый сплав также используется для внутреннего бака, но его прочность и прочность при низких температурах необходимо обеспечить.

(B) Материалы наружного резервуара
Внешний резервуар используется в основном для обеспечения структурной поддержки и теплоизоляции и обычно принимает следующие материалы:
• Предварительный бетон: он обладает хорошими характеристиками сжатия и теплоизоляцией и обычно используется для наружного резервуара крупных резервуаров для сжимания СПГ.
• Углеродная сталь: используется для защиты от влаги и некоторых структурных компонентов наружного резервуара и требует антикоррозионной обработки.

(C) Изоляционные материалы
для уменьшения теплопередачи и поддержания низкотемпературного состояния СПГ, высокопроизводительные изоляционные материалы должны быть заполнены между внутренними и внешними стенками резервуара для хранения. Общие изоляционные материалы включают в себя:
• Расширенный Perlite: он обладает хорошей теплоизоляционной производительностью и низкой теплопроводности.
• Из пенопласта стеклянные кирпичи: используется для теплоизоляции дна резервуара и внутренней стенки резервуара и имеет относительно высокую способность подшипника.

IV Сравнительный анализ материалов
(а) сравнение между 9% Ni стали и
характеристик из овенитовой нержавеющей стали 9% Ni стали стали аустенита из нержавеющей стали
с низкой температурой, превосходная, подходящая для -162 ° C Хорошее, но внимание следует обращать на низкое значение для низкой прочности, обеспечиваемые условия для обеспечений,
обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, все более низкие условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия,
обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия, обеспечиваемые условия. Измеряют отличные, с сильной коррозионной стойкостью
стоят высокой среды

(B) Сравнение между предварительно напряженными характеристиками бетона и углеродистой стали
предварительно
напряженной
бетонной стали
.
Теплоизоляция.

V. Резюме
Применение криогенных плавучих шаровых клапанов в резервуарах для хранения СПГ должно строго соблюдать международные спецификации проектирования, и соответствующие материалы должны быть выбраны в соответствии с условиями труда. 9% Ni Сталь и аустенитная нержавеющая сталь являются основными вариантами материала для внутреннего резервуара, в то время как предварительно напряженный бетон и углеродистая сталь обычно используются для наружного резервуара. Благодаря сравнительному анализу мы можем лучше понять преимущества и недостатки различных материалов, чтобы сделать более разумный выбор в практическом применении. Благодаря непрерывному развитию отрасли СПГ требования к криогенным плавучим шариковым клапанам и материалам для хранения резервуаров также станут выше и выше. В будущем будет необходимо дальнейшие исследования и разработки высокопроизводительных криогенных материалов для удовлетворения потребностей развития отрасли.