III. Functiebeschrijving

A. Drijvende balontwerp voor cryogene afdichting

B. SS304 roestvrij staal: cryogene taaiheid en corrosiebestendigheid

• Cryogene taaiheid: In tegenstelling tot koolstofstaal, dat broos wordt bij lage temperaturen, behoudt SS304 zijn ductiliteit bij -196 °C. Dit voorkomt dat het klephuis of de kogel breekt bij thermische schokken (bijvoorbeeld bij snelle vulling met vloeibare stikstof).
• Corrosiebestendigheid:In cryogene systemen die vloeibaar gemaakte gassen verwerken (bijvoorbeeld vloeibaar aardgas, dat sporen van vocht en zuren bevat), is SS304 bestand tegen putcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie, waardoor de integriteit van het materiaal op lange termijn wordt gewaarborgd.

C. Socket Weld-verbinding: lekvrije integriteit in cryogene systemen

• Gelaste naadloosheid:Door de klepsokkel aan de pijpleiding te lassen, wordt de verbinding een monolithische structuur, waardoor er geen pakkinginterfaces meer zijn die kunnen lekken of kapot kunnen gaan bij thermische cycli (een veelvoorkomend probleem in cryogene systemen waarbij temperatuurschommelingen compressieverlies van de pakking veroorzaken).
• Hogedrukvermogen:De mechanische sterkte van socket weld is groter dan die van schroefdraadverbindingen, waardoor deze geschikt is voor een druk van 800 LB en de lekdichtheid zelfs bij -196℃ behouden blijft.

D. Ultra-lage temperatuurcompatibiliteit van zachte afdichtingen

• PTFE: Behoudt chemische inertheid en lage wrijving bij cryogene temperaturen, met een gebruikstemperatuurbereik van -196 °C tot 260 °C. Het verhardt niet en verliest zijn afdichtende vermogen niet bij gebruik met vloeibare stikstof of vloeibare zuurstof.
• Cryogene elastomeren:Voor toepassingen waarbij elastomere afdichting vereist is (bijvoorbeeld betere aanpassing aan onregelmatigheden in de zitting), kunnen perfluorelastomeren worden gebruikt bij temperaturen tot -100℃, waardoor een flexibele afdichting wordt geboden in minder extreme cryogene bereiken.

IV. Productieprocessen

A. Materiaalinspectie en -voorbereiding

• SS304-verificatie: Ruwe SS304-staven ondergaan spectrale analyse om de chemische samenstelling te bevestigen (Cr: 18-20%, Ni: 8-10.5%) en mechanische testen (trek-, slagvastheid bij -196℃) om te garanderen dat de cryogene taaiheid voldoet aan de ASTM A182-normen.
• Testen van afdichtingsmateriaal: Zachte afdichtingen (PTFE/RPTFE) worden getest op maatvastheid en drukvervorming bij -196℃ om te verifiëren of ze hun afdichtingseigenschappen behouden na langdurige blootstelling aan cryogene stoffen.

B. Precisiebewerking van componenten

• Klephuis en kogelDe behuizing is CNC-gefreesd uit SS304-staafmateriaal, met laseinden die zijn gefreesd volgens ASME B16.11-afmetingen (socketdiepte, wanddikte). De kogel is gedraaid tot een bolvormige tolerantie van ±0.02 mm en vervolgens gepolijst tot een oppervlakteruwheid van Ra ≤0.8 μm voor een gelijkmatig afdichtingscontact.
• Steel en handvat: De steel is geslepen met een diametertolerantie van h7 (±0.015 mm) en gepolijst om wrijving met de pakking te verminderen. De handgreep is voorzien van een binnendraad die past bij de steel, wat zorgt voor een veilige bevestiging en soepele koppeloverdracht.

C. Integratie van montage en afdichting

• Installatie van afdichtingenPTFE-afdichtingen worden nauwkeurig gesneden en in de klepzittingen geïnstalleerd, met veerbelasting (optioneel) om thermische krimp te compenseren. De kogel wordt geplaatst en de spindel wordt verbonden met een pakking (met grafiet geïmpregneerd PTFE) om lekkage van cryogene media langs de spindel te voorkomen.
• Voorbereiding van de socketlas:De uiteinden van de afsluiter zijn bewerkt zodat ze goed aansluiten op de uiteinden van de pijpleiding, met afgeschuinde randen voor volledig doorlassen.

D. Kwaliteitstesten en cryogene validatie

• Hydrostatische test:De klep wordt gedurende 30 minuten op een druk van 20.7 MPa (1.5 × 800 LB) (mantel) en gedurende 15 minuten op een druk van 15.2 MPa (1.1 × 800 LB) (zitting) gezet, zonder dat er lekkage of vervorming mag optreden.
• Cryogene cyclustestDe klep wordt gekoeld tot -196 °C met vloeibare stikstof, gedurende 4 uur gekoeld en vervolgens 100 keer geopend en gesloten. Lekkagetest vóór en na afkoeling om te garanderen dat deze voldoet aan ANSI/FCI klasse VI.
• Koppel testen: Het handmatige bedieningskoppel wordt gemeten bij kamer- en cryogene temperaturen om ervoor te zorgen dat het binnen acceptabele grenzen blijft (≤150 N·m voor 3/4” 800LB-klep).