Kryogeenisiä venttiilejä käytetään laajalti lannoitteiden, nesteytetyn maakaasun ja petrokemian teollisuudessa. Nestemäistä typpeä ja muita nestemäisiä inerttejä kaasuja lukuun ottamatta useimmat ohjattavat väliaineet ovat paitsi syttyviä ja räjähdysherkkiä, myös kaasuuntumista tapahtuu kuumennettaessa tai leimahdettaessa. Tämä johtaa tilavuuden nopeaan laajenemiseen, mikä voi helposti aiheuttaa vuotoja ja räjähdyksiä. Teollisuudessa venttiilejä, joita käytetään alle -40 ℃:n väliaineen lämpötiloissa, kutsutaan yleensä kryogeenisiksi venttiileiksi, ja venttiilejä, joita käytetään alle -101 ℃:n väliaineen lämpötiloissa, kutsutaan erittäin matalan lämpötilan venttiileiksi.
Kryogeenisten venttiilien materiaalivalinta:
Teräksen mekaaniset ominaisuudet matalissa lämpötiloissa poikkeavat huoneenlämmössä vallitsevista ominaisuuksista. Lujuuden lisäksi matalan lämpötilan iskusitkeys on tärkeämpi mittari matalan lämpötilan teräkselle. Materiaalin matalan lämpötilan iskusitkeys liittyy materiaalin haurastumislämpötilaan. Mitä alhaisempi materiaalin haurastumislämpötila on, sitä parempi on materiaalin matalan lämpötilan iskusitkeys. Kappalekeskeisen kuutiollisen hilan omaavilla metalleilla, kuten hiiliteräksellä, on matalan lämpötilan kylmähaurautta, kun taas pintakeskeisen kuutiollisen hilan omaavilla metalleilla, kuten austeniittisella ruostumattomalla teräksellä, ei ole käytännössä mitään vaikutusta matalan lämpötilan iskusitkeyteen.
Matalan lämpötilan venttiilipesä, kansi ja muut paineenkestävät osat valmistetaan yleensä materiaaleista, joilla on hyvä kylmäkestävyys ja sitkeys. Samalla on otettava huomioon myös tekijät, kuten hitsattavuus, työstettävyys, stabiilius ja taloudellisuus.
Suunnittelussa käytetään yleisesti kolmea matalan lämpötilan tasoa: -46 ℃, -101 ℃ ja -196 ℃. Matalan lämpötilan hiiliterästä käytetään yleensä -46 ℃:n matalan lämpötilan luokkaan ja 300-sarjan austeniittista ruostumatonta terästä käytetään yleensä -101 ℃:n ja -196 ℃:n matalan lämpötilan luokkaan. Tällä ruostumattomalla teräksellä on kohtalainen lujuus, hyvä sitkeys ja hyvä prosessointikyky.
Julkaisun aika: 18.3.2024