Криогенная арматура

Криогенная арматура – элементы гидросистем и газопроводов, функционирующих с природным газом и другими охлажденными до экстремальных температур рабочими средами. Под это определение подпадают изделия, эксплуатируемые при нижней границе температурного диапазона от -50°C до -196°C. Подобные температурные режимы работы накладывают на эту продукцию особые требования и требуют специальных материалов для ее изготовления – в частности, устойчивых к окислению и повышению хрупкости сплавов.

Без таких узлов непредставима сфера производства и транспортировки сжиженного природного газа (СПГ) и других хладагентов, добычи, хранения и переработки углеводородов, а также ряд специальных медицинских производств.

Криогенная арматура наиболее часто используется при работе со следующими газами (в скобках указана их точка кипения при атмосферном давлении):

• Этилен (-104°C);
• Метан (-162°C);
• Азот (-196°C);
• Сжиженный природный газ (-162°C), являющийся сочетание 90-95% общего объема метана с небольшими объемами этана, пропана, бутана и азота.

Исходя из функционального назначения подобную продукцию принято разделять на следующие виды:

• Регулирующая. С ее помощью осуществляют управление пропускной способностью среды на участке контура, а также обеспечивать автоматическое поддержание давления в заданных пределах;
• Запорно-регулирующую. Кроме указанной выше функции эти узлы позволяют полностью перекрыть поток на участке гидросистемы;
• Предохранительная. Такая криогенная трубопроводная арматура при росте давления в системе автоматически сбрасывает излишки газа, тем самым предотвращая поломки оборудования;
• Защитная. Она предохраняет элементы гидросистемы от аварий, возникающих в следствие гидроударов либо смены направления потока рабочей среды;
• Распределительно-смесительная. Ее применение позволяет разделить входящий поток в нескольких направлениях в заданных пропорциях или же обеспечивать контролируемое смешивание потоков.
• Фазоразделительная. Наличие такого узла обеспечивает разделение смешанного потока в зависимости от фазового состояния его компонентов (к примеру, пар или газ от жидкости);
• Обратная. Ее функция заключается в гарантии движения рабочей среды только в одном направлении;
• Отключающая. Такая криогенная трубопроводная арматура обеспечивает стабильность скорости потока и может перекрыть его при росте значений.

Весь приведенный ассортимент трубопроводной продукции вне зависимости от функционального назначения должен соответствовать главному требованию – сохранять прочность и номинальные физические параметры в любых условиях (в том числе, и экстремальных).

Это достигается путем подбора соответствующих материалов изготовления узлов. Они должны быть антикоррозионными, устойчивыми к химическому воздействию и сверхнизким температурам эксплуатации. Кроме того, они не должны менять свои свойства при изменении температуры и иметь ударную вязкость не ниже 2 кг на квадратный сантиметр. Подобной совокупности требований отвечают ряд нержавеющих сталей (AISI 316, AISI 321, AISI 409), медные, латунные и бронзовые сплавы высокой прочности.

При соприкосновении поверхностей изделий из различных металлов следует исключить электрохимическое воздействие, являющееся источником коррозии. Особое внимание уделяется проверке на дефекты – как внешние, так и внутренние. Для этого изделие подвергают неразрушающему контролю с его забраковкой при выявлении коррозии, сколов или иных дефектов.

При наличии источников воспламенения при установке в линиях перекачки горючих и взрывоопасных сред исполнение узлов должно быть антистатическим.

При длительной работе в условиях низких температур изделия покрываются конденсатом, а затем инеем. Чтобы это не стало причиной ряда эксплуатационных проблем, криогенная продукция имеет оснащенный кольцом-уловителем удлиненный шток. Таким образом производитель обеспечивает газовую подушку, не позволяющую обмерзать сальнику, управляющему органу и уплотнителю.

Длина штока растет с увеличением диаметра трубопровода и планируемой температуры среды. Но при этом расстояние от стенки трубопровода до теплой зоны составляет не менее 200 мм. Кроме того, удлиненный шток позволяет реализовать общую термоизоляцию клапана с трубопроводом, что уменьшает испарение рабочей среды.

Шаровые краны и клиновые задвижки при эксплуатации в условиях низких температур нуждаются в автоматическом сбросе давлений из полостей. Этот сброс происходит при слиянии механизмов седел с односторонним (SPE) и двухсторонним (DPE) поршневым эффектом.

Особо ответственные изделия, эксплуатируемые в экстремальных условиях, нуждаются и в особом подходе к их испытаниям. В серию подобных тестов включают следующие пункты:

• Испытания корпуса и внутренних элементов высоким давлением, превышающим паспортные значения;
• Тесты затвора и седла высоким и низким давлениями;
• Фиксация крутящего момента при предельно низкой температуре;
• Контроль утечки среды через разъемные соединения.

Очевидно, что вся перечисленная специфика этой продукции и соответствие высоким требованиям к ней сказываются на цене криогенной арматуры. Но несмотря на то, что она ощутимо выше простых узлов, функционирующих в нормальных условиях, в долгосрочной перспективе ее применение по сути не имеет альтернатив. Такие изделия отличаются исключительной надежностью, безопасность применения, а также длительным сроком эксплуатации.

В ассортименте нашей компании также представлена продукция, подпадающая под характеристики криогенности. В частности, к таковым относятся криогенные шаровые краны PEKOS и шиберный клапан Schubert & Salzer 8026. Также стоит обратить внимание на химический центробежный насос ANSIMAG K Plus с герметичным магнитным приводом, специальное исполнение которого также позволяет работать с низкотемпературными жидкостями. Менеджеры компании ответят на любые вопросы заинтересованных посетителей и предложат выгодные условия поставки этих и других изделий из каталога.