산업용 유체 제어 영역에서 게이트 밸브를 극저온 응용에 사용할 수 있는지에 대한 문제는 중요한 것입니다. 게이트 밸브 공급 업체로서 매우 낮은 온도 환경에 대한 게이트 밸브의 적합성에 관한 수많은 문의를 받았습니다. 이 블로그 게시물은이 주제를 탐구하고 극저온 설정에서 게이트 밸브를 사용하는 기술적 측면, 장점, 한계 및 실제 세계 응용 프로그램을 탐색하는 것을 목표로합니다.
극저온 응용 분야 이해
극저온 응용은 일반적으로 -150 ° C (-238 ° F) 이하의 매우 저온에서 작동하는 것을 포함합니다. 이러한 응용 분야는 액화 천연 가스 (LNG) 생산 및 보관, 공기 분리 공장 및 과학 연구와 같은 산업에서 일반적입니다. 이러한 저온에서는 재료 및 구성 요소가 정상 작동 조건에 비해 다르게 행동합니다. 예를 들어, 금속이 부서지기 쉬워 질 수 있으며 씰과 개스킷의 특성이 크게 변할 수 있습니다.
게이트 밸브 : 개요
게이트 밸브는 산업 응용 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 밸브 유형 중 하나입니다. 그들은 유체의 흐름을 제어하기 위해 밸브 본체 내부의 게이트 또는 쐐기를 올리거나 내려서 작동합니다. 게이트가 완전히 올라가면 밸브가 열려서 방해받지 않는 흐름이 가능합니다. 게이트가 완전히 낮아지면 흐름 경로를 차단하여 밸브를 차단합니다. 게이트 밸브는 전체 보어 설계로 알려져 있으며 밸브가 열릴 때 압력 강하를 최소화합니다. 이로 인해 최소한의 저항이 필요한 흐름을 통해 직선이 필요한 응용 분야에 적합합니다.


극저온 응용을위한 게이트 밸브의 적합성
장점
- 전체 - 보어 디자인: 게이트 밸브의 전체 보어 설계는 극저온 응용 분야에서 중요한 이점입니다. 극저온 시스템에서, 매끄럽고 막힌 흐름을 유지하는 것은 시스템을 막을 수있는 얼음 또는 고체 입자의 형성을 방지하기 위해 중요하다. 직선 - 게이트 밸브의 흐름 경로를 통해 이러한 막힘의 위험이 줄어 듭니다.
- 긍정적 인 종료 - 끄기: 게이트 밸브는 긍정적 인 차단을 제공하며, 이는 극저온 응용 분야에서 필수적입니다. 극저온 유체를 처리하는 시스템에서는 모든 누출이 심각한 안전 위험과 제품 손실로 이어질 수 있습니다. 올바르게 설계되고 설치된 게이트 밸브가 제공하는 단단한 씰은 누출을 방지하는 데 도움이됩니다.
- 저압 강하: 앞에서 언급했듯이 게이트 밸브는 완전히 열릴 때 압력 강하가 적습니다. 극저온 시스템에서 효율적인 작동을 보장하고 에너지 소비를 줄이려면 압력 강하를 최소화하는 것이 중요합니다.
도전과 한계
- 재료 선택: 극저온 온도에서는 대부분의 일반적인 금속이 부서지기 쉽습니다. 따라서 극저온 응용 분야의 게이트 밸브에는 특수 재료를 사용해야합니다. 스테인레스 스틸 (예 : 304L 및 316L)과 같은 재료는 저온에서 연성을 유지하기 때문에 종종 사용됩니다. 그러나, 재료의 선택은 또한 내식성 및 극저온 유체와의 호환성과 같은 요인을 고려해야한다.
- 밀봉 문제: 게이트 밸브의 씰과 개스킷은 극심한 추위의 영향을받을 수 있습니다. 저온에서는 씰에 일반적으로 사용되는 고무 또는 엘라스토머 재료가 유연성을 강화하고 잃어 누출로 이어질 수 있습니다. PTFE (폴리 테트라 플루오로 에틸렌)와 같은 재료로 만든 특수한 극저온 - 등급 씰은 종종이 문제를 해결하는 데 사용됩니다.
- 열 팽창 및 수축: 극저온 적용에는 상당한 온도 변화가 포함됩니다. 밸브가 극저온 온도에 노출되면 수축하고 워밍업하면 확장됩니다. 이 열 팽창과 수축은 밸브 구성 요소에 응력을 유발하여 잠재적으로 손상 또는 누출로 이어질 수 있습니다. 이러한 열 효과를 수용하려면 적절한 설계 및 설치가 필요합니다.
극저온 응용을위한 게이트 밸브의 유형
BS5163 게이트 밸브 BS5163
그만큼BS5163 게이트 밸브 BS5163극저온 응용에 적합한 게이트 밸브 유형입니다. 저온 작동을위한 조항을 포함 할 수있는 특정 표준 및 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 이 밸브는 일반적으로 강력한 구조를 특징으로하며 다양한 크기 및 압력 등급으로 제공됩니다. BS5163 게이트 밸브의 설계는 재료 선택 및 밀봉과 같은 극저온 환경과 관련된 문제를 고려합니다.
벨로우즈 게이트 밸브
벨로우즈 게이트 밸브극저온 응용 분야의 또 다른 옵션입니다. 이 밸브는 벨로우즈 씰을 사용하여 누출을 방지합니다. 벨로우즈는 열 팽창 및 수축을 수용 할 수있는 유연한 씰을 제공하여 온도 변화로 인한 누출 위험을 줄입니다. 벨로우즈 게이트 밸브는 종종 극저온 저장 탱크와 같이 높은 수준의 밀봉 무결성이 필요한 응용 분야에서 사용됩니다.
강철 둥근 게이트
그만큼강철 둥근 게이트강철로 만든 게이트 밸브 유형입니다. 철강은 저온에서의 강도와 내구성으로 인해 극저온 응용 분야에 인기있는 재료입니다. 게이트의 둥근 설계는 다른 모양에 비해보다 균일 한 밀봉 표면을 제공 할 수 있으며, 이는 극저온 환경에서 밸브의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
실제 - 세계 응용 프로그램
LNG 산업에서 게이트 밸브는 생산 및 저장 공정의 여러 부분에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 이들은 LNG를 저장 탱크에서 운송 선박으로 이체하기 위해 파이프 라인에 사용됩니다. 게이트 밸브의 전체 보어 설계는 극저온 LNG의 효율적인 흐름을 허용하는 반면, 양의 셧다운 기능은 로딩 및 언로드 작업 중에 안전을 보장합니다.
공기 분리 공장에서 게이트 밸브는 극저온 산소, 질소 및 아르곤의 흐름을 제어하는 데 사용됩니다. 이 밸브는 플랜트의 올바른 작동을 유지하고 분리 된 가스의 품질을 보장하는 데 중요한 역할을합니다.
결론
결론적으로 게이트 밸브는 극저온 응용 분야에 사용될 수 있지만 재료 선택, 밀봉 및 열 팽창과 같은 다양한 요인을 신중하게 고려해야합니다. 올바른 설계와 적절한 설치를 통해 게이트 밸브는 극저온 환경에서 신뢰할 수 있고 효율적인 작동을 제공 할 수 있습니다. 그만큼BS5163 게이트 밸브 BS5163,,,벨로우즈 게이트 밸브, 그리고강철 둥근 게이트극저온 응용에 적합한 게이트 밸브의 유형 중 일부입니다.
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참조
- ASME B31.3 프로세스 배관 코드
- 스틸 게이트, 글로브 및 체크 밸브에 대한 API 600 표준
- ISO 15848- 1 산업 밸브 - 도망자 배출을위한 측정, 테스트 및 자격 절차
