Testes criogênicos de válvulas: requisitos e melhores práticas

Os testes criogênicos indicam se uma válvula suportará temperaturas muito abaixo de zero. Estamos falando de fluidos como GNL e oxigênio líquido operando a -150 °C ou menos. Válvulas comuns não suportam esse nível de frio e são propensas a rachaduras e vazamentos. Os testes ajudam a identificar esses problemas antes da instalação.

O que é o teste criogênico de válvulas?

Os testes criogênicos mostram o desempenho de uma válvula quando submetida a temperaturas extremamente baixas. Nitrogênio líquido A válvula é resfriada a cerca de -196°C, e a partir daí os técnicos procuram por vazamentos dentro da válvula e ao redor do corpo. Ferramentas como detectores de vazamento e manômetros os ajudam a verificar como a válvula se comporta nessas condições.

Nessas temperaturas, os materiais não se comportam da mesma maneira. Os metais perdem a resistência, as vedações podem encolher e toda a válvula se contrai. Uma válvula que funciona bem à temperatura ambiente pode apresentar vazamentos ou até mesmo rachaduras quando submetida a GNL ou outros fluidos criogênicos. O teste ajuda a identificar esses problemas antes que a válvula entre em operação.

Por que os testes criogênicos são importantes

As válvulas criogênicas transportam fluidos como GNL, oxigênio líquido e nitrogênio líquido sob condições extremas. Um vazamento nesses sistemas cria sérios riscos à segurança, incluindo explosões, asfixia e danos ambientais. Testes realizados apenas em temperatura ambiente não detectam problemas que só se manifestam a -196 °C.

Dados da indústria mostram que mais de 601 válvulas do tipo TP5T falham nos testes básicos de qualidade para serviço criogênico. As falhas comuns incluem vazamento na vedação, rachaduras na carcaça e problemas na gaxeta da haste que só aparecem em baixas temperaturas.

Métodos de teste de válvulas criogênicas

Três testes padrão verificam se uma válvula pode suportar serviço criogênico:

Teste de resistência da casca: Este teste confirma que o corpo da válvula suporta a pressão de operação. A válvula é montada parcialmente aberta e submetida à pressão hidrostática de acordo com a norma API STD 598. A pressão de teste varia de acordo com o material da válvula e a classe de pressão.

Teste de Vazamento da Sela: Este teste de vazamento de válvula em baixa temperatura verifica a eficiência da vedação da válvula sob pressão. A válvula é totalmente fechada e a pressão hidrostática é aplicada através de uma porta enquanto os técnicos medem o vazamento na outra porta. Os procedimentos de teste seguem abaixo. ASME B16.34 e as normas API STD 598.

Teste de produção criogênica: Este teste utiliza temperaturas criogênicas reais para verificar o desempenho. Nitrogênio líquido é introduzido lentamente na válvula enquanto ela permanece em um tanque criogênico. Assim que a válvula atinge a temperatura e a pressão de teste, os técnicos verificam a existência de vazamentos internos e externos. Este teste segue as normas BS 6364, especificamente elaboradas para testes de válvulas criogênicas.

Normas para Certificação de Válvulas Criogênicas

Para atender aos requisitos de certificação de válvulas criogênicas, é necessário seguir os padrões estabelecidos pela indústria:

• ISO 21011:2008 – Norma principal para projeto, fabricação e teste de válvulas criogênicas
• API STD 598 – Procedimentos de inspeção e teste de válvulas
• ASME B16.34 – Projeto e classificação de pressão das válvulas
• BS 6364 – Requisitos específicos para válvulas de serviço criogênico

A norma ISO 21011:2008 aplica-se a todas as válvulas criogênicas, exceto as válvulas de alívio de pressão, que são regidas por normas específicas. Ao elaborar especificações, faça referência explícita a essas normas. Os fabricantes não realizarão testes criogênicos a menos que você os solicite.

Melhores práticas para especificar válvulas criogênicas

Siga estas práticas ao especificar válvulas para serviço criogênico:

1. Identificar as condições exatas de operação.

Inclua a temperatura mínima, a pressão máxima e o fluido específico que está sendo manuseado. Diferentes fluidos criogênicos têm requisitos diferentes.

2. Exigir documentação completa do teste

A documentação deve incluir:

• Teste de temperatura e pressão
• Duração de cada teste
• Taxas de vazamento reais medidas
• Normas referenciadas durante os testes

3. Verificar as instalações de teste do fabricante

Nem todos fabricantes de válvulas Podem realizar testes criogênicos legítimos. Informe-se sobre seus equipamentos de teste, procedimentos e processos de controle de qualidade.

4. Considere a realização de testes com testemunhas.

Para aplicações críticas, solicite a presença do seu inspetor ou de um inspetor terceirizado durante os testes de válvulas criogênicas para verificar se os testes estão sendo realizados corretamente.

Seu pedido de compra deve especificar quais normas se aplicam e qual documentação de teste você espera receber. Declarações genéricas sobre "testes criogênicos" não o protegerão caso a válvula apresente defeito.

Conclusão

Os testes criogênicos de válvulas previnem falhas que poderiam causar explosões, vazamentos e paralisações em sistemas de GNL e outros sistemas de baixa temperatura. Os três principais métodos de teste criogênico de válvulas verificam se as válvulas podem suportar condições extremas. É fundamental especificar explicitamente os padrões de teste e exigir documentação para garantir a certificação adequada das válvulas criogênicas. A YOUFUMI é especializada em válvulas revestidas para... aplicações de meios corrosivos, Entendemos a importância de testes rigorosos em todos os tipos de válvulas. válvulas borboleta revestidas e válvulas de esfera revestidas Submetem-se a testes de qualidade abrangentes para atender aos padrões API 608, ASME B16.10 e API 598 para aplicações de processamento químico.