Kryogene Prüfung von Ventilen: Anforderungen und bewährte Verfahren

Kryogene Prüfungen zeigen, ob ein Ventil auch bei Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt zuverlässig funktioniert. Gemeint sind Flüssigkeiten wie LNG und flüssiger Sauerstoff, die bei -150 °C oder kälter zirkulieren. Herkömmliche Ventile sind für solche Kälte nicht geeignet und neigen zu Rissen und Leckagen. Die Prüfung hilft, diese Probleme vor der Installation zu erkennen.

Was ist die Kryoprüfung von Ventilen?

Kryogene Tests zeigen, wie sich ein Ventil verhält, wenn es extremer Kälte ausgesetzt wird. Flüssiger Stickstoff Das Ventil wird auf etwa –196 °C abgekühlt, und Techniker suchen anschließend nach Lecks im Inneren und am Ventilkörper. Mithilfe von Lecksuchgeräten und Manometern können sie feststellen, wie sich das Ventil unter diesen Bedingungen verhält.

Bei diesen Temperaturen verhalten sich die Materialien anders. Metalle verlieren an Festigkeit, Dichtungen können schrumpfen, und das gesamte Ventil zieht sich zusammen. Ein Ventil, das bei Raumtemperatur einwandfrei funktioniert, kann undicht werden oder sogar reißen, wenn LNG oder andere kryogene Flüssigkeiten hindurchgeleitet werden. Der Test hilft, diese Probleme zu erkennen, bevor das Ventil in Betrieb genommen wird.

Warum Kryotests wichtig sind

Kryogene Ventile transportieren Flüssigkeiten wie LNG, flüssigen Sauerstoff und flüssigen Stickstoff unter extremen Bedingungen. Leckagen in diesen Systemen bergen erhebliche Sicherheitsrisiken wie Explosionen, Erstickungsgefahr und Umweltschäden. Tests bei Raumtemperatur reichen nicht aus, um Probleme zu erkennen, die erst bei -196 °C sichtbar werden.

Branchenzahlen zeigen, dass über 601.000 Tonnen Ventile (TP5T) grundlegende Qualitätsprüfungen für den Einsatz in kryogenen Systemen nicht bestehen. Häufige Fehlerquellen sind Dichtungsleckagen, Gehäuserisse und Probleme mit der Spindelpackung, die nur bei niedrigen Temperaturen auftreten.

Prüfverfahren für Kryogene Ventile

Drei Standardtests bestätigen, dass ein Ventil für kryogene Anwendungen geeignet ist:

Schalenfestigkeitsprüfung: Dieser Test bestätigt, dass das Ventilgehäuse dem Betriebsdruck standhält. Das Ventil wird in teilweise geöffnetem Zustand montiert und gemäß API STD 598 hydrostatischem Druck ausgesetzt. Der Prüfdruck variiert je nach Ventilmaterial und Druckklasse.

Sitzdichtigkeitstest: Dieser Tieftemperatur-Ventildichtheitstest prüft die Dichtheit des Ventils unter Druck. Das Ventil ist vollständig geschlossen, und über einen Anschluss wird hydrostatischer Druck angelegt, während Techniker die Leckage am anderen Anschluss messen. Die Testprozeduren folgen. ASME B16.34 und API STD 598-Standards.

Kryogener Produktionstest: Bei diesem Test werden tatsächliche kryogene Temperaturen zur Funktionsprüfung eingesetzt. Flüssiger Stickstoff wird langsam in das Ventil eingeleitet, während es sich in einem Kryotank befindet. Sobald das Ventil die Prüftemperatur und den Prüfdruck erreicht hat, prüfen Techniker es auf interne und externe Leckagen. Dieser Test entspricht den speziell für die Prüfung von Kryoventilen entwickelten Normen der BS 6364.

Normen für die Zertifizierung von Kryoventilen

Die Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen für Kryoventile bedeutet die Einhaltung etablierter Industriestandards:

• ISO 21011:2008 – Primärstandard für die Konstruktion, Herstellung und Prüfung von Kryoventilen
• API STD 598 – Ventilinspektions- und Prüfverfahren
• ASME B16.34 – Ventilkonstruktion und Druckkennwerte
• BS 6364 – Spezielle Anforderungen an Ventile für kryogene Anwendungen

ISO 21011:2008 gilt für alle Kryoventile mit Ausnahme von Druckbegrenzungsventilen, für die separate Normen gelten. Geben Sie diese Normen bei der Erstellung von Spezifikationen explizit an. Hersteller führen Kryotests nur auf Anfrage durch.

Bewährte Verfahren zur Spezifizierung von Kryoventilen

Beachten Sie bei der Spezifizierung von Ventilen für den Einsatz in kryogenen Anwendungen folgende Vorgehensweise:

1. Genaue Betriebsbedingungen ermitteln

Geben Sie die Mindesttemperatur, den Maximaldruck und die Art des zu handhabenden Fluids an. Verschiedene kryogene Fluide haben unterschiedliche Anforderungen.

2. Vollständige Testdokumentation anfordern

Die Dokumentation sollte Folgendes enthalten:

• Prüftemperatur und -druck
• Dauer jedes Tests
• Tatsächliche Leckageraten gemessen
• Beim Testen verwendete Normen

3. Überprüfen Sie die Testeinrichtungen des Herstellers.

Nicht alle Ventilhersteller Sie können ordnungsgemäße Tieftemperaturprüfungen durchführen. Erkundigen Sie sich nach ihrer Prüfausrüstung, ihren Verfahren und ihren Qualitätskontrollprozessen.

4. Erwägen Sie die Durchführung von Zeugentests.

Bei kritischen Anwendungen sollte Ihr Prüfer oder ein externer Prüfer bei den kryogenen Ventilprüfverfahren anwesend sein, um sicherzustellen, dass die Prüfungen ordnungsgemäß durchgeführt werden.

Ihre Bestellung sollte die geltenden Normen und die erwarteten Prüfdokumente genau angeben. Allgemeine Aussagen zu “Kryogenprüfungen” bieten Ihnen im Falle eines Ventilversagens keinen Schutz.

Abschluss

Kryogene Prüfungen von Ventilen verhindern Ausfälle, die in LNG-Anlagen und anderen Tieftemperatursystemen zu Explosionen, Leckagen und Stillständen führen könnten. Die drei wichtigsten kryogenen Prüfverfahren für Ventile bestätigen deren Fähigkeit, extremen Bedingungen standzuhalten. Um eine ordnungsgemäße Zertifizierung kryogener Ventile zu gewährleisten, müssen Prüfstandards explizit festgelegt und entsprechende Dokumentationen gefordert werden. YOUFUMI ist spezialisiert auf ausgekleidete Ventile für … Anwendungen in korrosiven Medien, Wir verstehen die Bedeutung strenger Tests für alle Ventiltypen. ausgekleidete Absperrklappen Und ausgekleidete Kugelhähne Sie werden umfassenden Qualitätsprüfungen unterzogen, um die Standards API 608, ASME B16.10 und API 598 für chemische Verarbeitungsanwendungen zu erfüllen.