- Utilice la temperatura mínima creíble del metal, no solo la temperatura normal de operación.
- Verifique la tenacidad del material, la clasificación de presión y el alcance del certificado en la condición real de baja temperatura.
- Compruebe la vaporización, el alivio bifásico, la congelación, la solidificación del condensado y la descarga en frío conjuntamente.
- El bonete extendido, el diseño del asiento, la junta, el fuelle y los detalles de instalación deben coincidir con la válvula y el servicio específicos.
››› Alcance de la Aplicación
El servicio a baja temperatura es más amplio que el servicio GNL
La página de GNL se centra en tanques de GNL, líneas de transferencia, sistemas de carga, vaporizadores, equipos BOG y escenarios de alivio específicos de GNL. Esta página se centra en los problemas de ingeniería compartidos creados por las condiciones frías y criogénicas en múltiples medios y sistemas de proceso.
Los servicios típicos incluyen GNL, nitrógeno líquido, oxígeno líquido, argón líquido, hidrógeno frío, amoníaco refrigerado, dióxido de carbono, paquetes de refrigeración, cajas frías, skids criogénicos y corrientes de proceso que pueden exponer la válvula o el sistema de descarga a temperaturas muy bajas.
Limitación de ingeniería
Esta página apoya la selección de aplicaciones y la preparación de RFQ. Los límites de temperatura finales, los materiales, el dimensionamiento, la construcción y las pruebas deben confirmarse según el código aplicable, la especificación del proyecto y los datos de la válvula certificados por el fabricante.
››› Servicios Típicos
Aplicaciones a baja temperatura que requieren una revisión dedicada de la válvula
La misma construcción para servicio en frío no debe asumirse como adecuada para todos los medios. Cada servicio introduce diferentes requisitos de limpieza, materiales, fugas y descarga.
01
Hidrocarburos GNL y Criogénicos
Expansión de líquido bloqueado, ebullición, vaporización, exposición al fuego y venteo en frío para almacenamiento, transferencia y regasificación de GNL.
02
Gases Industriales
Almacenamiento y distribución criogénica de nitrógeno, argón y otros gases técnicos, incluyendo vaporizadores y cajas frías.
03
Oxígeno y LOX
El servicio de oxígeno a baja temperatura requiere materiales compatibles con oxígeno, limpieza, control de contaminación y descarga segura.
04
Servicio de hidrógeno
El hidrógeno frío o licuado requiere revisión de fugas, compatibilidad de materiales, ventilación y riesgo de ignición.
05
Refrigeración con Amoniaco
El servicio de amoniaco refrigerado requiere consideraciones de materiales, temperatura, descarga y toxicidad.
06
Skids Criogénicos y Cajas Frías
Diseños compactos, líquido atrapado, aislamiento, ciclos térmicos y acceso limitado requieren una revisión integrada del sistema de alivio.
››› Escenarios de Alivio
La selección de PSV a baja temperatura comienza con el caso de sobrepresión dominante
La temperatura en la entrada y salida de la válvula puede cambiar según el escenario. Un pequeño caso de alivio térmico de líquido bloqueado puede requerir una válvula y una disposición de descarga diferentes a un caso de vapor grande, incendio o flujo de destello.
01
Expansión de líquido bloqueado
El líquido criogénico o refrigerado atrapado entre válvulas cerradas puede generar un rápido aumento de presión a medida que el calor entra en la sección.
02
Evaporación y entrada de calor
La fuga de calor en equipos de almacenamiento o aislados puede generar vapor y aumentar la presión incluso durante la espera normal.
03
Vaporizador o Upset del Intercambiador de Calor
La salida bloqueada, la entrada de calor excesiva o la falla del tubo pueden exponer el equipo del lado frío a una mayor presión o a diferentes condiciones de fase.
04
Descarga bloqueada de bomba o compresor
Revisar la presión de cierre, el destello de líquido frío, la capacidad del compresor y la presión del sistema de retorno o eliminación.
05
Exposición al fuego
Las embarcaciones frías y la tubería asociada pueden requerir una revisión de caja de fuego utilizando el equipo aplicable y la base del código del proyecto.
06
Alivio de fase flash o bifásico
El líquido frío puede vaporizarse a medida que cae la presión, cambiando la capacidad, la temperatura de salida, la fuerza de reacción, la formación de hielo y el comportamiento de la pluma.
>>> Materiales y tenacidad
La aceptación del material debe basarse en la temperatura mínima creíble del metal.
La baja temperatura puede reducir la tenacidad y aumentar el riesgo de fractura frágil. El cuerpo de la válvula, el bonete, la tobera, el disco, el vástago, el fuelle, los tornillos, la junta y los materiales de la brida conectada deben revisarse según la temperatura mínima real y el estándar de material aplicable.
Un nombre de grado de material por sí solo no es suficiente. El proyecto puede requerir resultados de pruebas de impacto, tratamiento térmico, PMI, documentos de inspección EN 10204 o trazabilidad a un calor o lote específico.
Lista de verificación de materiales para bajas temperaturas
- Temperatura mínima de diseño del metal o temperatura mínima creíble del metal
- Grado del material del cuerpo, bonete y que retiene presión
- Temperatura de prueba de impacto y criterios de aceptación
- Tratamiento térmico y condición de entrega
- Compatibilidad de pernos, juntas y bridas
- Adecuación de materiales para fuelle y asiento
- PMI o verificación adicional de aleación si se especifica
- Tipo de documento EN 10204 y trazabilidad del número de colada
- Presión-temperatura nominal en la condición fría real
- Compatibilidad con el medio de proceso y requisito de limpieza
››› Diseño de la válvula
La construcción para baja temperatura debe controlar la transferencia de frío, el sellado y la fiabilidad operativa
Una válvula para baja temperatura no se define solo por el acero inoxidable. La geometría, el diseño del asiento, la temperatura de la cámara del resorte, la disposición del bonete, la junta y la instalación afectan la idoneidad del servicio.
01
Bonete o vástago extendido
Un bonete extendido puede reducir la transferencia de calor al resorte y al área de empaquetadura, pero la geometría requerida depende del diseño de la válvula y del aislamiento.
02
Construcción del asiento
Los asientos metálicos o blandos deben revisarse para determinar su compatibilidad a bajas temperaturas, requisitos de estanqueidad, ciclos térmicos y limpieza.
03
Resorte y partes móviles
El material del resorte, las holguras de guía y los componentes móviles deben permanecer funcionales bajo el gradiente de temperatura esperado.
04
Fuelle y ventilación del bonete
Pueden requerirse fuelles equilibrados para la contrapresión, pero el material del fuelle, los límites de presión-temperatura y la ruta de ventilación siguen siendo críticos.
05
Juntas y sellos
Los materiales de las juntas deben mantener el rendimiento de sellado durante el enfriamiento, la operación, el calentamiento y los ciclos térmicos repetidos.
06
Drenaje y orientación
La instalación debe evitar la acumulación de condensado, hielo, bolsas de líquido y cargas no deseadas en la válvula o la tubería de salida.
››› Instalación y Descarga
La descarga en frío puede afectar a la válvula, la tubería, la estructura y el área circundante
La descarga puede crear vaporización, nubes de vapor frío, congelación, arrastre de líquido, contracción térmica y reducción de la visibilidad. La tubería de salida debe ser adecuada para la temperatura esperada y estar soportada de forma independiente.
El aislamiento no debe obstruir las ventilaciones del bonete, desagües, puntos de izado, conexiones de prueba o acceso de mantenimiento. La ruta de descarga debe permanecer abierta y segura durante la operación en frío y el calentamiento.
Puntos de revisión de instalación
- Compatibilidad de materiales de la tubería de extremo frío y la salida
- Margen de contracción y expansión térmica
- Soporte independiente y fuerza de reacción de descarga
- Riesgo de formación de hielo y condensado congelado
- Espacio libre de aislamiento alrededor del bonete, ventilación y desagües
- Destino seguro de ventilación, antorcha, retorno o recuperación
- Comportamiento de arrastre de líquido y vaporización
- Acceso para inspección, prueba y extracción
- Ciclos térmicos durante el arranque y la parada
- Protección del personal frente a superficies frías y penachos
››› Flujo de trabajo de selección
Un flujo de trabajo práctico para la revisión de válvulas de seguridad a baja temperatura
Comience con el escenario de alivio y la temperatura mínima, luego verifique los materiales, la construcción, la capacidad, la instalación y la documentación como un paquete integral.
01
Definir el equipo protegido
Identificar la vasija, línea, tanque, bomba, vaporizador, compresor, caja fría o skid.
02
Identificar el caso de alivio determinante
Definir expansión bloqueada, evaporación, salida bloqueada, incendio, parada de bomba (deadhead), mal funcionamiento del vaporizador o flujo de vaporización.
03
Establecer límites de temperatura
Registrar las temperaturas de operación, diseño, alivio y las temperaturas mínimas creíbles del metal.
04
Determinar la fase y la capacidad requerida
Confirmar el comportamiento de líquido, vapor, gas, vaporización o dos fases y la tasa de alivio determinante.
05
Seleccionar material y construcción
Revisar dureza, bonete extendido, asiento, junta, resorte, fuelle y clase de presión.
06
Revisar contrapresión y descarga
Definir el sistema de salida, penacho frío, formación de hielo, vaporización y condiciones de alivio simultáneo.
07
Comprobar detalles de instalación
Confirmar orientación, soportes, espacio libre para aislamiento, drenaje y movimiento térmico.
08
Completar el paquete de documentación
Bloquear la hoja de datos, base de dimensionamiento, MTC, resultados de impacto, informes de prueba y requisitos de inspección.
››› Datos para solicitud de cotización
Información necesaria para la selección y cotización de válvulas para baja temperatura
Una solicitud que solo indica “se requiere válvula criogénica” está incompleta. Envíe la temperatura real de base, fase del fluido, caso de alivio, requisitos de capacidad y documentación de materiales.
Entrada de ingeniería recomendada
- Equipo protegido y escenario de alivio principal
- Composición del medio y fase del fluido
- Presión de ajuste, MAWP y sobrepresión admisible
- Temperatura de operación, diseño, alivio y mínima
- Capacidad de alivio requerida o cálculo de dimensionamiento
- Contrapresión y destino de descarga
- Tamaño de válvula, conexión y clase de presión
- Materiales del cuerpo, asiento, resorte, fuelle y empaque
- Bonete extendido, aislamiento y requisitos de instalación
- Documentos de impacto, PMI, MTC, prueba criogénica e inspección
››› Aplicaciones y Ingeniería Relacionadas
Continuar la revisión de alivio a baja temperatura
Estos enlaces utilizan páginas actuales de ZOBAI ya disponibles en el sitio web.
01
Válvulas de seguridad para GNL
Guía detallada para equipos de GNL, escenarios de alivio, vaporización y aplicación de BOG.
02
Válvulas de seguridad para gas industrial
Guía para equipos de gas industrial criogénico y de alta presión y sistemas de alivio.
03
Clasificaciones de presión-temperatura
Revisar cómo el material y la temperatura afectan la presión admisible para cuerpos y conexiones de válvulas.
04
Certificados de Materiales
Revise documentos EN 10204, resultados de impacto, números de colada y trazabilidad de componentes.
05
Guía de selección de válvulas de seguridad
Conecte las condiciones de aplicación con el tipo de válvula, capacidad, materiales y documentación.
06
Consultar a un ingeniero
Envíe datos de servicio a baja temperatura, hojas de datos o planos para revisión técnica.
>>> Preguntas frecuentes
Preguntas comunes sobre válvulas de seguridad para baja temperatura
Es cualquier servicio donde la temperatura operativa, de alivio o mínima de metal admisible pueda afectar la tenacidad del material, el sellado, el movimiento de la válvula, la clasificación de presión o la instalación. El umbral aplicable depende del material, el código y los requisitos del proyecto.
No exactamente. El GNL es una aplicación importante a baja temperatura, pero el servicio a baja temperatura también incluye gases industriales, LOX, hidrógeno frío, amoníaco refrigerado, dióxido de carbono, sistemas de refrigeración y otros procesos criogénicos o refrigerados.
No. Se deben verificar la aleación exacta, la forma del producto, el tratamiento térmico, los requisitos de impacto, la clasificación de presión, el diseño del componente y los certificados de material para la temperatura mínima real.
Un bonete extendido puede utilizarse para limitar la transferencia de calor al resorte, al vástago o al área de sellado y para proporcionar espacio para el aislamiento. La longitud y disposición requeridas dependen del diseño de la válvula, la temperatura y la instalación.
Los proyectos pueden solicitar certificados de materiales, resultados de pruebas de impacto, PMI, registros de tratamiento térmico, informes de presión y estanqueidad del asiento, registros de limpieza, planos, documentación de dimensionamiento y registros de inspección criogénica específicos del proyecto.
Sí. Envíe el fluido, el escenario de alivio, las presiones, el rango de temperatura, la capacidad requerida, la contrapresión, las conexiones, los requisitos de material, el plano de instalación y la documentación requerida.
¿Necesita una revisión de válvula de seguridad para baja temperatura o criogénica?
Envíe el equipo protegido, el escenario de alivio, el medio, la temperatura mínima, la capacidad requerida, la contrapresión, los materiales y los requisitos de documentación. ZOBAI puede identificar las entradas faltantes y definir el siguiente paso de ingeniería o cotización.