Инновационная криогенная арматура: шаровые краны, клиновые задвижки.

Результат конструкторской разработки. Криогенная арматура устанавливается на различных объектах: криогенные сепараторные установки, терминалы приема СПГ, рукава для загрузки и разгрузки СПГ, СПГ танкеры, низкотемпературные резервуары для хранения, терминалы сжижения природного газа, теплообменники хладагента, криогенные уловители паров ШФЛУ и многие другие. Стали, применяемые для изготовления арматуры должны сохранять стойкость к ударным нагрузкам при минимальной температуре эксплуатации. Все эти аспекты учитываются при проектировании и подборе материалов и подтверждаются испытаниями. Наиболее распространенным материалом для криогенных условий эксплуатации является аустенитная нержавеющая сталь. Во время работы при криогенной температуре корпус арматуры охлаждается и покрывается конденсатом и инеем. Это может стать проблемой при эксплуатации в случае замерзания уплотнений сальникового узла, а также создает риск повреждения приводного устройства. Поэтому обязательной конструктивной особенностью криогенной арматуры является удлинённый шток. За счёт этого создается воздушная прослойка, которая защищает сальниковый узел и управляющее устройство от замерзания. Высота удлинения штока зависит от диаметра трубопровода и типа установки: с теплоизоляцией или без. Также длинный шток позволяет выполнить термоизоляцию арматуры, общую с термоизоляцией трубопровода, что уменьшает нагрев транспортируемой среды и, как следствие энергоподачи в самом технологическом процессе. Дополнительно на шток приваривается кольцо-уловитель для защиты теплоизоляции и корпуса арматуры от конденсата. При работе на криогенных средах для арматуры с внутренними полостями (шаровые краны, клиновые задвижки) необходимо наличие разгрузки данных полостей. Это связано с тем, что скопление рабочей среды внутри арматуры в случае нагревания под действием внешнего тепла вызовет резкий рост давления и разрушение корпуса арматуры. Как отмечалось выше, объем СПГ при комнатной температуре увеличивается в 600 раз. Для автоматического сброса давления из внутренней полости в шаровых кранах с пробкой в опорах используется сочетание механизмов седел с одностороннем поршневым эффектом (SPE) и двустороннем поршневым эффектом (DPE). Первым по ходу потока устанавливается седло SPE, которое обеспечивает сбор избыточного давления из корпуса арматуры во входной патрубок. Вторым по ходу потока устанавливается седло DPE, которое обеспечивает герметичность в случае возможной протечки по первому седлу. Для изделий на высокое давление применяется конструкция с пробкой в опорах, что повышает степень надежности арматуры. Краны изготавливаются с разборным корпусом, что позволяет обслуживать арматуру в процессе эксплуатации. При этом существует исполнение как с верхним, так и с боковом разъемом. Ключевым преимуществом внутри узла крана является применение уплотнительных элементов типа lip-seal. Они установлены на всех подвижных и разъемных соединениях. В качестве основного уплотнения применяется жесткая заделка полимерного материала PСTFE, которая гарантирована показывает стабильность герметичности при критически низких температурах. Дополнительно во всех разъемных и подвижных соединениях применяются уплотнения на основе терморасширенного графита. Они несут функцию дублирующего уплотнения при огневом воздействии на арматуру. Криогенные клиновые задвижки также оснащены системой сброса давления при помощи специального отверстия на клине. Гибкая конструкция клина позволяет сохранить стабильные показатели герметичности задвижек. Уплотнения из графита обеспечивают надежную работу и герметичность задвижки по отношению к внешней среде во всем диапазоне температур.