- Use a temperatura mínima de metal credível, não apenas a temperatura normal de operação.
- Verifique a tenacidade do material, a classificação de pressão e o escopo do certificado na condição real de baixa temperatura.
- Verifique a vaporização, o alívio bifásico, o congelamento, o congelamento de condensado e a descarga a frio em conjunto.
- Os detalhes de castelo estendido, design de sede, gaxeta, fole e instalação devem corresponder à válvula e ao serviço específicos.
››› Escopo de Aplicação
Serviços criogênicos são mais amplos que serviços de GNL
A página de GNL foca em tanques de GNL, linhas de transferência, sistemas de carregamento, vaporizadores, equipamentos BOG e cenários de alívio específicos para GNL. Esta página foca nos problemas de engenharia compartilhados criados por condições frias e criogênicas em múltiplas mídias e sistemas de processo.
Serviços típicos incluem GNL, nitrogênio líquido, oxigênio líquido, argônio líquido, hidrogênio frio, amônia refrigerada, dióxido de carbono, pacotes de refrigeração, caixas frias, skids criogênicos e fluxos de processo que podem expor a válvula ou o sistema de descarga a temperaturas muito baixas.
Limitação de engenharia
Esta página suporta a triagem de aplicações e a preparação de RFQ. Limites de temperatura finais, materiais, dimensionamento, construção e testes devem ser confirmados pelo código aplicável, especificação do projeto e dados certificados do fabricante da válvula.
››› Serviços Típicos
Aplicações criogênicas que requerem revisão dedicada da válvula
A mesma construção para serviço a frio não deve ser considerada adequada para todas as mídias. Cada serviço introduz diferentes requisitos de limpeza, material, vazamento e descarga.
01
GNL e Hidrocarbonetos Criogênicos
Expansão de líquido bloqueado, evaporação, vaporização, exposição ao fogo e ventilação a frio para armazenamento, transferência e regaseificação de GNL.
02
Gases Industriais
Armazenamento e distribuição criogênica de nitrogênio, argônio e outros gases técnicos, incluindo vaporizadores e caixas frias.
03
Oxigênio e LOX
Serviço de oxigênio em baixa temperatura requer materiais compatíveis com oxigênio, limpeza, controle de contaminação e descarga segura.
04
Serviço de Hidrogênio
Hidrogênio frio ou liquefeito requer revisão de vazamento, compatibilidade de materiais, ventilação e risco de ignição.
05
Refrigeração com Amônia
Serviço de amônia refrigerada requer considerações de material, temperatura, descarga e toxicidade.
06
Skids Criogênicos e Caixas Frias
Layouts compactos, líquido aprisionado, isolamento, ciclos térmicos e acesso limitado exigem uma revisão integrada do sistema de alívio.
››› Cenários de Alívio
A seleção de PSV para baixa temperatura começa com o cenário de sobrepressão dominante.
A temperatura na entrada e saída da válvula pode variar de acordo com o cenário. Um pequeno cenário de alívio térmico de líquido bloqueado pode exigir uma válvula e arranjo de descarga diferentes de um cenário de vapor em larga escala, incêndio ou fluxo de vaporização.
01
Expansão de Líquido Bloqueado
Líquido criogênico ou refrigerado aprisionado entre válvulas fechadas pode gerar um rápido aumento de pressão à medida que o calor entra na seção.
02
Evaporação e Entrada de Calor
O vazamento de calor em equipamentos de armazenamento ou isolados pode gerar vapor e aumentar a pressão mesmo durante a espera normal.
03
Perturbação em Vaporizador ou Trocador de Calor
A saída bloqueada, entrada excessiva de calor ou falha do tubo podem expor o equipamento do lado frio a maior pressão ou condições de fase diferentes.
04
Descarga Bloqueada de Bomba ou Compressor
Revisar a pressão de desligamento, vaporização de líquido frio, capacidade do compressor e a pressão do sistema de retorno ou descarte.
05
Exposição ao fogo
Vasos frios e tubulações associadas podem exigir revisão de caixa de fogo usando a base aplicável do código de equipamento e projeto.
06
Alívio de Flash ou Fase Dupla
Líquido frio pode vaporizar à medida que a pressão cai, alterando capacidade, temperatura de saída, força de reação, congelamento e comportamento da pluma.
>>> Materiais e Tenacidade
A aceitação do material deve ser baseada na temperatura mínima crível do metal.
Baixa temperatura pode reduzir a tenacidade e aumentar o risco de fratura frágil. O corpo da válvula, castelo, bocal, disco, haste, fole, parafusos, gaxeta e materiais de flange conectados devem ser revisados contra a temperatura mínima real e o padrão de material aplicável.
Um nome de grau de material sozinho não é suficiente. O projeto pode exigir resultados de teste de impacto, tratamento térmico, PMI, documentos de inspeção EN 10204 ou rastreabilidade para um lote ou batelada específica.
Lista de verificação de materiais para baixa temperatura
- Temperatura mínima de projeto do metal ou temperatura mínima crível do metal
- Grau do material do corpo, castelo e que retém pressão
- Temperatura de teste de impacto e critérios de aceitação
- Tratamento térmico e condição de entrega
- Compatibilidade de parafusos, juntas e flanges
- Adequação de materiais para fole e internos
- PMI ou verificação adicional de liga, se especificado
- Tipo de documento EN 10204 e rastreabilidade do número de lote
- Capacidade de pressão-temperatura na condição fria real
- Compatibilidade com o meio de processo e requisito de limpeza
››› Projeto da Válvula
A construção para baixa temperatura deve controlar a transferência de calor, a vedação e a confiabilidade operacional
Uma válvula para baixa temperatura não é definida apenas pelo aço inoxidável. Geometria, projeto do assento, temperatura da câmara da mola, arranjo do castelo, junta e instalação afetam a adequação do serviço.
01
Castelo Estendido ou Haste Estendida
Um castelo estendido pode reduzir a transferência de calor para a área da mola e da gaxeta, mas a geometria necessária depende do projeto da válvula e do isolamento.
02
Construção do Assento
Assentos metálicos ou macios devem ser revisados quanto à compatibilidade com baixas temperaturas, requisitos de estanqueidade, ciclos térmicos e limpeza.
03
Mola e Partes Móveis
O material da mola, folgas de guia e componentes móveis devem permanecer funcionais sob o gradiente de temperatura esperado.
04
Fole e Respiro do Castelo
Folos balanceados podem ser necessários para contrapressão, mas o material do fole, limites de pressão-temperatura e o roteamento do respiro permanecem críticos.
05
Gaxetas e Vedações
Os materiais de junção devem reter o desempenho de vedação durante o resfriamento, operação, aquecimento e ciclos térmicos repetidos.
06
Drenagem e Orientação
A instalação deve evitar acúmulo de condensado, gelo, bolsões de líquido e cargas não intencionais na válvula ou na tubulação de saída.
››› Instalação e Descarga
Descarga a frio pode afetar a válvula, tubulação, estrutura e área circundante
A descarga pode criar vaporização instantânea (flashing), nuvens de vapor frio, congelamento, arraste de líquido, contração térmica e redução da visibilidade. A tubulação de saída deve ser adequada para a temperatura esperada e suportada independentemente.
O isolamento não deve obstruir respiros do castelo, drenos, pontos de içamento, conexões de teste ou acesso de manutenção. A rota de descarga deve permanecer aberta e segura durante a operação a frio e o aquecimento.
Pontos de revisão da instalação
- Compatibilidade de material da tubulação de extremidade fria e da saída
- Tolerância à contração e expansão térmica
- Suporte independente e força de reação da descarga
- Risco de congelamento e condensado congelado
- Folga de isolamento ao redor do castelo, respiro e drenos
- Destino seguro para respiro, flare, retorno ou recuperação
- Arrasto de líquido e comportamento de vaporização
- Acesso para inspeção, teste e remoção
- Ciclos térmicos durante partida e parada
- Proteção do pessoal contra superfícies frias e plumas
››› Fluxo de Seleção
Um fluxo de trabalho prático para revisão de válvulas de segurança em baixa temperatura
Comece com o cenário de alívio e a temperatura mínima, em seguida, verifique materiais, construção, capacidade, instalação e documentação como um pacote.
01
Definir o equipamento protegido
Identifique o vaso, linha, tanque, bomba, vaporizador, compressor, caixa fria ou skid.
02
Identificar o caso de alívio governante
Defina expansão bloqueada, ebulição, saída bloqueada, incêndio, sobrecarga de bomba, distúrbio do vaporizador ou fluxo de flash.
03
Estabelecer limites de temperatura
Registre as temperaturas operacionais, de projeto, de alívio e mínimas críveis do metal.
04
Determinar fase e capacidade necessária
Confirme o comportamento líquido, vapor, gás, flash ou bifásico e a taxa de alívio governante.
05
Selecionar material e construção
Revisar dureza, castelo estendido, sede, gaxeta, mola, fole e classe de pressão.
06
Revisar contrapressão e descarga
Definir o sistema de saída, pluma fria, congelamento, vaporização e condições de alívio simultâneo.
07
Verificar detalhes de instalação
Confirmar orientação, suportes, folga de isolamento, drenagem e movimento térmico.
08
Completar o pacote de documentos
Bloquear a folha de dados, base de dimensionamento, MTC, resultados de impacto, relatórios de teste e requisitos de inspeção.
››› Solicitar Orçamento
Informações necessárias para seleção e cotação de válvulas para baixa temperatura
Uma solicitação que declara apenas “válvula criogênica necessária” está incompleta. Envie a base de temperatura real, fase do fluido, caso de alívio, requisitos de capacidade e documentação de material.
Entrada de engenharia recomendada
- Equipamento protegido e cenário de alívio dominante
- Composição do meio e fase do fluido
- Pressão de ajuste, MAWP e sobrepressão permitida
- Temperatura de operação, projeto, alívio e mínima
- Capacidade de alívio requerida ou cálculo de dimensionamento
- Contrapressão e destino da descarga
- Tamanho da válvula, conexão e classe de pressão
- Materiais do corpo, castelo, sede, mola, fole e gaxeta
- Castelo estendido, isolamento e requisitos de instalação
- Documentos de impacto, PMI, MTC, teste criogênico e inspeção
››› Aplicações e Engenharia Relacionadas
Continuar a revisão de alívio para baixas temperaturas
Estes links usam páginas atuais da ZOBAI já disponíveis no site.
01
Válvulas de segurança para GNL
Orientação detalhada para equipamentos de GNL, cenários de alívio, flashing e aplicação de BOG.
02
Válvulas de segurança para gases industriais
Orientação para equipamentos de gases industriais criogênicos e de alta pressão e sistemas de alívio.
03
Classificações de Pressão-Temperatura
Revisar como material e temperatura afetam a pressão admissível para corpos e conexões de válvulas.
04
Certificados de Material
Revise documentos EN 10204, resultados de impacto, números de lote e rastreabilidade de componentes.
05
Guia de seleção de válvulas de segurança
Conecte as condições de aplicação com o tipo de válvula, capacidade, materiais e documentação.
06
Consulte um engenheiro
Envie dados de serviço para baixa temperatura, fichas técnicas ou desenhos para revisão técnica.
>>> FAQ
Perguntas comuns sobre válvulas de segurança para baixa temperatura
É qualquer serviço onde a temperatura operacional, de alívio ou mínima de metal credível possa afetar a tenacidade do material, a vedação, o movimento da válvula, a classificação de pressão ou a instalação. O limiar aplicável depende do material, do código e dos requisitos do projeto.
Não exatamente. GNL é uma aplicação importante em baixas temperaturas, mas o serviço em baixa temperatura também inclui gases industriais, LOX, hidrogênio frio, amônia refrigerada, dióxido de carbono, sistemas de refrigeração e outros processos criogênicos ou refrigerados.
Não. A liga exata, forma do produto, tratamento térmico, requisitos de impacto, classe de pressão, projeto do componente e certificados de material devem ser verificados para a temperatura mínima real.
Um castelo estendido pode ser usado para limitar a transferência de calor para a mola, haste ou área de vedação e para fornecer folga para isolamento. O comprimento e arranjo necessários dependem do projeto da válvula, temperatura e instalação.
Projetos podem solicitar certificados de material, resultados de testes de impacto, PMI, registros de tratamento térmico, relatórios de pressão e estanqueidade do assento, registros de limpeza, desenhos, documentação de dimensionamento e registros de inspeção criogênica específicos do projeto.
Sim. Envie o fluido, cenário de alívio, pressões, faixa de temperatura, capacidade requerida, contrapressão, conexões, requisitos de material, desenho de instalação e documentos necessários.
Precisa de uma revisão de válvula de segurança para baixa temperatura ou criogênica?
Envie o equipamento protegido, cenário de alívio, meio, temperatura mínima, capacidade requerida, contrapressão, materiais e requisitos de documentação. A ZOBAI pode identificar entradas faltantes e definir o próximo passo de engenharia ou cotação.