Криогенные испытания клапанов: требования и передовой опыт

Криогенные испытания позволяют определить, выдержит ли клапан значительное падение температуры ниже нуля. Речь идёт о таких жидкостях, как СПГ и жидкий кислород, работающих при температуре -150 °C и ниже. Обычные клапаны не выдерживают такой температуры и подвержены растрескиванию и протечкам. Испытания помогают выявить эти проблемы до начала установки.

Что такое криогенные испытания клапанов?

Криогенные испытания показывают, как клапан ведет себя при воздействии экстремально низких температур. Жидкий азот Клапан охлаждается примерно до –196 °C, после чего специалисты ищут утечки внутри клапана и вокруг корпуса. Такие инструменты, как щупы и манометры, помогают им оценить, как клапан работает в этих условиях.

При таких температурах материалы ведут себя по-разному. Металлы теряют прочность, уплотнители могут сжиматься, и весь клапан сжимается. Клапан, исправно работающий при комнатной температуре, может протечь или даже треснуть при пропускании через него СПГ или других криогенных жидкостей. Испытание помогает выявить эти проблемы до ввода клапана в эксплуатацию.

Почему важны криогенные испытания

Криогенные клапаны транспортируют такие жидкости, как СПГ, жидкий кислород и жидкий азот, в экстремальных условиях. Утечка в этих системах создаёт серьёзные угрозы безопасности, включая взрывы, удушье и ущерб окружающей среде. Испытания при комнатной температуре сами по себе не выявят проблемы, которые проявляются только при -196 °C.

Данные отрасли показывают, что более 60% клапанов не проходят базовые испытания на качество для криогенных условий. К распространённым неисправностям относятся протечки уплотнений, трещины в корпусе и проблемы с уплотнением штока, которые проявляются только при низких температурах.

Методы испытаний криогенных клапанов

Возможность эксплуатации клапана в криогенных условиях подтверждается тремя стандартными испытаниями:

Испытание прочности оболочки: Данное испытание подтверждает способность корпуса клапана выдерживать рабочее давление. Клапан устанавливается в частично открытом положении и подвергается гидростатическому давлению в соответствии со стандартом API STD 598. Испытательное давление варьируется в зависимости от материала клапана и класса давления.

Испытание на герметичность седла: Это испытание на герметичность клапана при низкой температуре проверяет герметичность клапана под давлением. Клапан полностью закрыт, и через один порт подается гидростатическое давление, в то время как специалисты измеряют утечку через другой порт. Процедура испытания приведена ниже. ASME B16.34 и стандарты API STD 598.

Испытание криогенной продукции: В этом испытании используются реальные криогенные температуры для проверки работоспособности. Жидкий азот медленно подается в клапан, находящийся в криогенном резервуаре. После достижения клапаном испытательной температуры и давления технические специалисты проверяют клапан на наличие внутренних и внешних утечек. Данное испытание соответствует стандартам BS 6364, специально разработанным для испытаний криогенных клапанов.

Стандарты сертификации криогенных клапанов

Соответствие требованиям сертификации криогенных клапанов означает соблюдение установленных отраслевых стандартов:

• ИСО 21011:2008 – Основной стандарт для проектирования, изготовления и испытаний криогенных клапанов
• API СТД 598 – Процедуры проверки и испытания клапанов
• ASME B16.34 – Конструкция клапана и номинальные давления
• БС 6364 – Особые требования к криогенным клапанам

Стандарт ISO 21011:2008 распространяется на все криогенные клапаны, за исключением предохранительных клапанов, которые регулируются отдельными стандартами. При составлении спецификаций обязательно ссылайтесь на эти стандарты. Производители не проводят криогенные испытания без вашего ведома.

Рекомендации по выбору криогенных клапанов

При выборе клапанов для криогенного применения соблюдайте следующие правила:

1. Определите точные условия эксплуатации

Укажите минимальную температуру, максимальное давление и тип обрабатываемой жидкости. Различные криогенные жидкости предъявляют разные требования.

2. Требовать полную документацию по тестированию

Документация должна включать:

• Температура и давление испытания
• Продолжительность каждого теста
• Фактические измеренные скорости утечки
• Стандарты, на которые ссылаются во время тестирования

3. Проверьте испытательные мощности производителя

Не все производители клапанов Может проводить легальные криогенные испытания. Узнайте об их испытательном оборудовании, процедурах и процессах контроля качества.

4. Рассмотрите возможность проведения испытаний в присутствии свидетелей

Для критически важных применений при проведении испытаний криогенных клапанов должен присутствовать ваш инспектор или инспектор третьей стороны, чтобы убедиться в правильности проведения испытаний.

В вашем заказе на покупку должно быть указано, какие стандарты применяются и какую документацию по испытаниям вы ожидаете получить. Общие заявления о “криогенных испытаниях” не защитят вас в случае выхода клапана из строя.

Заключение

Криогенные испытания клапанов предотвращают отказы, которые могут привести к взрывам, утечкам и отключениям в системах СПГ и других низкотемпературных системах. Три основных метода криогенных испытаний клапанов подтверждают их способность работать в экстремальных условиях. Необходимо четко определить стандарты испытаний и требовать документацию для обеспечения надлежащей сертификации криогенных клапанов. YOUFUMI специализируется на футерованных клапанах для применения в коррозионных средах, Мы понимаем важность тщательного тестирования всех типов клапанов. Наши футерованные дроссельные клапаны и футерованные шаровые краны проходят комплексные испытания качества на соответствие стандартам API 608, ASME B16.10 и API 598 для применения в химической обработке.