Perbedaan antara katup kriogenik dan katup non-kriogenik terutama berasal dari variasi lingkungan suhu yang berlaku. Katup kriogenik biasanya digunakan pada suhu -40 derajat ke bawah, sedangkan katup non-kriogenik digunakan dalam skenario suhu-normal atau-sedang-suhu tinggi (di atas -10 derajat ). Mereka dapat dibedakan secara khusus berdasarkan bahan, struktur, kinerja penyegelan, pengoperasian, dan aplikasi:
1. Persyaratan Suhu dan Inti yang Berlaku
Katup kriogenik: Dirancang untuk suhu sangat rendah mulai dari -40 derajat hingga -270 derajat (misalnya, nitrogen cair pada -196 derajat , gas alam cair pada -162 derajat ). Persyaratan intinya adalah menjaga stabilitas struktural dan penyegelan yang andal dalam kondisi suhu rendah sekaligus menghindari dampak suhu rendah terhadap keselamatan operasional.
Katup non-kriogenik: Cocok untuk suhu normal (-10 derajat hingga 120 derajat ) atau suhu sedang-hingga tinggi (di atas 120 derajat ), seperti pada sistem uap dan minyak panas. Tidak perlu mempertimbangkan permasalahan seperti kerapuhan material atau penyusutan komponen yang disebabkan oleh suhu rendah; sebaliknya, fokusnya adalah pada pemenuhan persyaratan kekuatan dan penyegelan dasar pada suhu yang sesuai.
2. Pemilihan Material: Ketahanan terhadap-Kerapuhan Suhu Rendah adalah Kuncinya
Suhu rendah dapat menyebabkan sebagian besar bahan menjadi "rapuh" (fenomena yang dikenal sebagai-kerapuhan suhu rendah), dan bahan non-logam dapat mengeras atau retak. Jadi, pemilihan material adalah perbedaan paling mendasar antara kedua jenis katup tersebut:
Katup kriogenik:
Badan katup/kap mesin: Bahan dengan-ketangguhan suhu rendah yang sangat baik adalah suatu keharusan. Baja tahan karat austenitik (misalnya, 304, 316) lebih disukai karena tetap mempertahankan ketangguhan bahkan pada suhu -196 derajat tanpa menunjukkan kerapuhan-suhu rendah. Untuk suhu yang sangat rendah (misalnya helium cair pada -269 derajat), paduan titanium atau paduan berbasis nikel dapat digunakan.
Elemen penyegelan: Segel non-logam harus menggunakan bahan yang tahan-suhu-rendah (misalnya, polytetrafluoroethylene yang dimodifikasi, cincin O-perfluoroether) untuk mencegah kebocoran yang disebabkan oleh-pengerasan suhu rendah. Segel logam, seperti yang terbuat dari paduan tembaga atau baja tahan karat, mengkompensasi penyusutan melalui "pengetatan-pra-suhu rendah".
Batang katup: Baja tahan karat atau baja tahan karat presipitasi-baja tahan karat yang dikeraskan digunakan untuk mencegah deformasi atau patah pada suhu rendah.
Katup non-kriogenik:
Badan katup/kap mesin: Bahan seperti besi tuang, baja tuang (misalnya WCB), dan baja karbon dapat digunakan. Bahan-bahan ini-hemat biaya dan memiliki kekuatan yang cukup pada suhu normal atau-sedang-tinggi namun akan menjadi rapuh dan retak pada suhu rendah, sehingga tidak cocok untuk aplikasi-suhu rendah.
Elemen penyegelan: Karet biasa (misalnya karet nitril, EPDM) atau polytetrafluoroethylene konvensional sudah cukup, karena memenuhi elastisitas dan kinerja penyegelan yang diperlukan pada suhu normal.
Batang katup: Baja karbon, baja krom-molibdenum, dll., digunakan. Dalam skenario suhu-hingga-tinggi-penekanan diberikan pada kekuatan material-suhu tinggi.
3. Desain Struktural: Solusi Bertarget untuk Tantangan-Suhu Rendah
Media-bersuhu rendah dapat menyebabkan penyusutan komponen, dan "kehilangan suhu dingin" (penguapan media-bersuhu rendah karena penyerapan panas) harus dihindari. Oleh karena itu, struktur katup kriogenik lebih kompleks:
Desain khusus untuk katup kriogenik:
Struktur-leher panjang: Kap mesin dirancang dengan leher panjang (panjang 100–300mm) untuk memisahkan komponen pengoperasian seperti roda tangan dan kotak isian dari-zona suhu rendah. Hal ini tidak hanya mencegah operator terkena radang dingin saat bersentuhan dengan-bagian bersuhu rendah namun juga mengurangi perpindahan dingin ke luar melalui batang katup (menghindari embun beku atau lapisan es eksternal yang dapat memengaruhi pengoperasian).
Kompensasi anti-penyusutan: Baut penghubung antara badan katup dan kap mesin telah dimuat sebelumnya untuk mencegah kendor dan kebocoran permukaan penyegelan yang disebabkan oleh penyusutan komponen pada suhu rendah. Beberapa permukaan perapat dirancang dengan "struktur kompensasi elastis" (misalnya, perapat bellow) untuk mengimbangi efek penyusutan.
Panduan anti-kavitasi dan aliran:-cairan bersuhu rendah (misalnya LNG) rentan terhadap penguapan (penguapan kilat) selama pembatasan. Saluran aliran internal katup harus halus untuk mencegah kerusakan kavitasi pada permukaan penyegelan yang disebabkan oleh turbulensi.
Desain anti-statis: Listrik statis dialirkan melalui komponen logam (misalnya, pegas konduktif antara batang katup dan badan katup) untuk mencegah bahaya yang disebabkan oleh akumulasi listrik statis di media-yang mudah terbakar dan meledak bersuhu rendah (misalnya, LNG).
Desain untuk katup non-kriogenik:
Tidak diperlukan struktur-leher panjang, dan badan katup dapat dihubungkan langsung ke komponen pengoperasian.
Penyegelan bergantung pada pramuat baut konvensional, tanpa memerlukan-kompensasi penyusutan suhu rendah.
Katup bersuhu-hingga-tinggi-dapat berfokus pada "penyegelan-tahan suhu-tinggi" (misalnya, menggunakan gasket grafit logam) namun tidak memerlukan pertimbangan desain untuk "kehilangan dingin".
4. Kinerja Penyegelan: Persyaratan yang Lebih Ketat untuk Suhu Rendah
Katup kriogenik: Kebanyakan media kriogenik (misalnya LNG, oksigen cair) mudah terbakar, mudah meledak, atau beracun. Kebocoran dapat menyebabkan perluasan volume yang cepat akibat penguapan (misalnya, LNG dapat mengembang volumenya 600 kali lipat setelah kebocoran), sehingga "kebocoran nol" harus dicapai. Beberapa katup menggunakan "segel bellow" (segel logam antara batang katup dan badan katup) untuk mencegah kegagalan segel pengepakan konvensional pada suhu rendah.
Katup non-kriogenik: Persyaratan penyegelan tergantung pada medianya. Misalnya, katup air keran memungkinkan kebocoran minimal, dan katup uap perlu mengurangi kebocoran tetapi tidak memerlukan "kebocoran nol". Mereka biasanya menggunakan pengepakan (misalnya asbes, grafit) atau cincin O-biasa untuk memenuhi persyaratan.
5. Pengoperasian dan Pemeliharaan: Adaptasi terhadap Lingkungan-Suhu Rendah
Katup kriogenik:
Komponen pengoperasian (misalnya, roda tangan, aktuator) dijauhkan dari-zona suhu rendah melalui struktur-leher panjang untuk menghindari pembekuan dan kemacetan.
Diperlukan "pengencangan dingin" secara rutin: Setelah pengoperasian-suhu rendah, penyusutan komponen dapat menyebabkan baut kendor, sehingga-pengencangan ulang diperlukan.
Pelumas-bersuhu rendah (misalnya, gemuk berbahan dasar silikon-) harus digunakan, karena minyak pelumas biasa akan mengeras dan rusak pada suhu rendah.
Katup non-kriogenik:
Tidak ada-pembatasan suhu rendah dalam pengoperasiannya, dan oli atau gemuk mesin biasa dapat digunakan untuk pelumasan.
Pemeliharaan berfokus pada korosi yang diinduksi-sedang (misalnya, di lingkungan asam-alkali) atau penuaan-suhu tinggi (misalnya, penggantian segel karet), tanpa perlu mengatasi masalah terkait-suhu-rendah.
6. Skenario Aplikasi
Katup kriogenik: Digunakan secara eksklusif dalam sistem medium bersuhu rendah, seperti tangki penyimpanan LNG dan saluran pipa, transportasi nitrogen cair/oksigen cair, dan peralatan eksperimental bersuhu rendah dirgantara.
Katup non-kriogenik: Mencakup sebagian besar skenario konvensional, termasuk jaringan pipa air keran, sistem uap industri, transportasi minyak panas, dan jaringan pipa gas biasa.
Pasar Katup NSV:
menghubungi
Email-:info@nsvvalve.com
Jalan Puyi, Kawasan Industri Sanqiao, Jalan Oubei, Kabupaten Yongjia, Zhejiang, Cina
