Les vannes cryogéniques, notamment les vannes à boisseau sphérique cryogéniques, les vannes à guillotine cryogéniques, les vannes à soupape cryogéniques, les clapets anti-retour cryogéniques, les vannes papillon cryogéniques et les vannes à pointeau cryogéniques, sont principalement utilisées dans les usines d’éthylène, de gaz naturel liquéfié, les réservoirs de stockage de gaz naturel GPL/GNL, les bases de réception et les stations satellites, les usines de séparation d’air, les équipements de séparation des gaz d’échappement pétrochimiques, les réservoirs et wagons-citernes cryogéniques d’oxygène liquide, d’azote liquide, d’argon liquide, de dioxyde de carbone et les équipements de production de générateurs d’oxygène PSA.
Les fluides cryogéniques liquides tels que l’éthylène, l’oxygène liquide, l’hydrogène liquide, le gaz naturel liquéfié, les produits pétroliers liquéfiés, etc., sont non seulement inflammables et explosifs, mais se vaporisent également lorsqu’ils chauffent. Lors de la vaporisation, le volume se dilate des centaines de fois. L’utilisation de vannes cryogéniques permet de contrôler la température et d’éviter les risques cachés tels que les explosions et les fuites.
Présentation de la vanne
Une vanne papillon cryogénique est une vanne papillon utilisable dans des conditions de température cryogénique. Généralement, une vanne papillon dont la température de fonctionnement est inférieure à -40 °C est appelée vanne papillon cryogénique, tandis qu’une vanne papillon dont la température atteint -101 °C et moins est appelée vanne papillon ultra-basse température. Ce type de vanne papillon à triple excentration, en particulier, est principalement utilisé dans les environnements ultra-basses grâce à sa conception extrêmement stable, à la fiabilité de ses matériaux et à ses excellentes performances. Sa conception répond aux normes internationales les plus strictes et permet de respecter les exigences de taux de fuite.
Les vannes cryogéniques en acier forgé sont principalement utilisées dans les canalisations de divers systèmes de centrales thermiques pour couper ou raccorder les fluides. Elles sont compatibles avec les fluides non corrosifs tels que l’eau et la vapeur. Comparées aux autres vannes, les vannes en acier forgé se caractérisent par une résistance aux températures et aux pressions élevées, ainsi que par une conception auto-obturante unique. Plus la pression est élevée, plus l’étanchéité est fiable. Grâce à leurs performances, leurs caractéristiques techniques et leurs conditions d’utilisation spécifiques, ces vannes présentent des caractéristiques uniques.
Les vannes cryogéniques forgées présentent une fonction et une structure fondamentalement identiques à celles en acier moulé. Leur avantage réside dans la capacité des matériaux à mieux répondre aux besoins de l’application. Elles s’adaptent aux basses températures et peuvent être utilisées dans divers scénarios.
- La vanne cryogénique est fabriquée à partir de matériaux adaptés aux environnements cryogéniques, tels que l'acier inoxydable, l'alliage d'aluminium, etc. Ces matériaux conservent une bonne ténacité et des propriétés mécaniques optimales pour éviter toute fragilité.
- Un traitement thermique et une manipulation spécifiques garantissent que la vanne conserve ses propriétés physiques et chimiques dans des environnements cryogéniques extrêmes.
- Le joint de la vanne cryogénique est usiné avec précision et utilise des matériaux d'étanchéité haute performance, tels que le PTFE et le graphite, qui garantissent une excellente étanchéité en environnement cryogénique.
- L'effet des basses températures sur la variation de la taille du matériau est pris en compte lors de la conception de la vanne. Des jeux appropriés sont prévus pour éviter les fuites dues à la dilatation et à la contraction thermiques.
- La vanne cryogénique est soumise à un contrôle qualité strict lors de sa conception et de sa fabrication, incluant l'inspection des matériaux, le contrôle du processus et les tests d'inspection, afin de garantir que chaque étape réponde à des normes élevées.
- La vanne cryogénique est soumise à une série de tests de pression, de tests d'étanchéité et de tests fonctionnels avant sa mise en service, ce qui garantit sa fiabilité et sa stabilité dans les applications réelles.
- La conception prenant en compte un fonctionnement pratique, peu importe le fonctionnement manuel ou automatique, peut réaliser l'action d'ouverture et de fermeture facilement.
- Certaines vannes cryogéniques avancées sont également équipées d'actionneurs électriques, pneumatiques ou hydrauliques, augmentant encore le niveau de flexibilité et d'automatisation du fonctionnement.
- La vanne cryogénique est largement utilisée dans le pétrole, la chimie, l'énergie électrique, la métallurgie, la construction navale, le traitement de l'eau et d'autres industries, en particulier dans les systèmes de transport et de stockage de gaz naturel liquéfié (GNL) et de fluides cryogéniques tels que l'oxygène liquide et l'azote liquide.
-Quel que soit le transport de liquide, de gaz ou de vapeur, la vanne cryogénique peut fournir des solutions fiables.
- Conception de structure simple, facile à démonter et à assembler, inspection et entretien réguliers pratiques.
- Lorsqu'une panne survient, il est possible de remplacer les pièces endommagées pour récupérer la fonction et réduire les coûts et le temps de maintenance.
- La conception répond aux normes internationales et nationales, après un test de qualité strict et une authentification pour garantir la sécurité pendant l'utilisation.
- Les vannes cryogéniques sont l'équipement de sécurité préféré dans certaines applications clés, telles que les centrales nucléaires et les usines pétrochimiques.
- La conception matérielle et structurelle est judicieuse, avec un processus de fabrication de haute qualité, ce qui assure une longue durée de vie à la vanne.
- Avec un entretien approprié, la durée de vie de la vanne cryogénique peut atteindre plusieurs décennies.
- Bien que l'investissement initial dans une vanne cryogénique puisse être élevé, sa fiabilité et sa longue durée de vie peuvent, à long terme, réduire la fréquence de maintenance et de remplacement, ce qui réduit les coûts opérationnels globaux.
- En réduisant les fuites et les pannes, la vanne cryogénique peut également améliorer l'efficacité globale du système pour économiser de l'énergie et des ressources.
Les vannes cryogéniques, caractérisées par leur résistance aux basses températures, leurs excellentes performances d’étanchéité, leur grande fiabilité, leur souplesse d’utilisation, leur facilité d’entretien, leur sécurité, leur longue durée de vie et leur faible coût, sont devenues des équipements indispensables dans de nombreux secteurs industriels. Choisir une vanne cryogénique adaptée permet non seulement d’améliorer l’efficacité de la production, mais aussi de garantir un fonctionnement sûr et stable du système.
Le choix des matériaux et la conception structurelle ont été spécialement étudiés pour garantir un fonctionnement normal à basse température, sans fragilité ni fuite.
Le contrôle qualité des vannes cryogéniques est essentiel pour garantir leur fiabilité dans des environnements extrêmes.
Voici les principales mesures de contrôle qualité :
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