En el almacenamiento y transporte de GNL, los medios se mantienen a -162 grados durante largos períodos. Esta condición criogénica exige diseños de válvulas especializados. Para las válvulas de bola criogénicas, los bonetes extendidos no son redundantes sino una solución técnica necesaria para garantizar la confiabilidad del sellado, la estabilidad térmica y la seguridad operativa. Este diseño está exigido por estándares internacionales como API 624 y BS 6364 como requisito fundamental para la operación segura del sistema de GNL. Las razones específicas son las siguientes.
I. Aislar las bajas temperaturas para garantizar el rendimiento del sellado
La caja de empaque es el núcleo del sistema de sellado dinámico de una válvula. La empaquetadura convencional pierde elasticidad a -162 grados, lo que no logra sellar herméticamente el vástago y provoca fugas. Mientras tanto, la humedad del aire se condensa y se congela en la caja de embalaje. Los cristales de hielo pueden rayar la empaquetadura y atascar el vástago, bloqueando el funcionamiento de la válvula.
Los bonetes extendidos resuelven esto alargando el cuello para levantar la caja de embalaje y separarla del medio criogénico. El cuello actúa como una barrera térmica, reduciendo la transferencia de calor hacia arriba y manteniendo la caja de empaque por encima de 0 grados. Esto preserva la elasticidad del empaque, previene la formación de hielo, garantiza una rotación suave del vástago y mantiene un rendimiento de sellado dinámico de acuerdo con los estándares de bajas-emisiones.
II. Proporcione espacio para aislamiento para minimizar el ingreso de calor
El GNL tiene un bajo calor de vaporización. Incluso una pequeña entrada de calor puede hacer que se vaporice, expandiéndose aproximadamente 600 veces y aumentando la presión de la tubería. Las válvulas convencionales carecen de espacio para el aislamiento, lo que provoca una pérdida de calor a través del cuerpo de la válvula. Los capós extendidos ofrecen un amplio espacio para gruesas capas de aislamiento alrededor del cuello, formando una barrera térmica continua.
Esta barrera bloquea el calor externo, reduce la vaporización del GNL y estabiliza la presión de la tubería. La superficie exterior del aislamiento se mantiene cerca de la temperatura ambiente, evitando la formación de hielo en la válvula que podría causar congelación al operador y evitando daños por la caída de hielo.
III. Habilite el aislamiento físico para mejorar la seguridad operativa
El GNL es inflamable y explosivo. Las fugas plantean riesgos importantes. Las válvulas convencionales colocan los mecanismos operativos cerca de zonas criogénicas, lo que permite que el gas vaporizado llegue rápidamente a los operadores si se producen fugas. Los capós extendidos crean una separación física, manteniendo las manijas y los actuadores a una distancia segura de las áreas peligrosas. Incluso con fugas menores, el gas se difunde y se diluye en el cuello extendido, lo que reduce los niveles de gas inflamable en la posición del operador.
Para su mantenimiento, las válvulas de GNL suelen estar en espacios reducidos, como cajas frías. Los bonetes extendidos colocan seguidores de empaque y engrasadores fuera del aislamiento, lo que permite el mantenimiento de rutina sin quitar el aislamiento-lo que reduce las dificultades y los costos operativos. Este diseño también cumple con los requisitos de altura operativa de BS 6364 para una operación segura de la válvula.
IV. Cumplir con las normas y especificaciones de diseño
La longitud extendida del capó debe seguir estándares estrictos. Según BS 6364, la longitud del cuello es mayor o igual a 250 mm para válvulas menores o iguales a DN100 y mayor o igual a 300 mm para válvulas más grandes. Estas dimensiones están validadas térmicamente para mantener la caja de empaque por encima de 5 grados a -196 grados. El espesor de la pared del cuello también requiere controles de resistencia criogénica para evitar grietas por tensión térmica.
Los materiales deben coincidir con la dureza criogénica del cuerpo de la válvula, como el acero al carbono ASTM A350 LF2 o el acero inoxidable ASTM A182 F304, para evitar fracturas frágiles. Las conexiones del cuello-a-el capó utilizan forjado integral o soldadura de-penetración total para eliminar los puentes térmicos de las bridas, lo que mejora el rendimiento del aislamiento.
Los estándares de la industria exigen bonetes extendidos para válvulas de bola criogénicas de GNL. API 624 los requiere y pruebas de sellado criogénico de -196 grados. GB/T 24924-2020 también establece reglas para la longitud del cuello y la temperatura de la caja de embalaje. Estos estándares garantizan la coherencia técnica y la seguridad en toda la cadena de suministro de GNL.
Los bonetes extendidos en válvulas de bola criogénicas son una solución sistemática para la naturaleza criogénica, inflamable y vaporizable del GNL. Garantizan el sellado mediante aislamiento térmico, permiten el aislamiento para la retención de calor y mejoran la seguridad mediante la separación física-cumpliendo estrictos estándares de la industria. Este diseño es esencial para el funcionamiento de la válvula en servicio criogénico y imprescindible para la operación segura del sistema de GNL.
