Description

Les vannes cryogéniques sont souvent utilisées dans l'industrie pétrolière et gazière car elles peuvent supporter des températures très froides. Ces vannes sont utilisées pour le stockage ainsi que pour la gestion du flux de gaz froids ainsi que de liquides. 

Comme nous le savons tous, les gaz cryogéniques sont froids et nécessitent des types spéciaux de vannes pour contrôler le débit. Dans un tel cas, une vanne cryogénique est utilisée. Cependant, il existe différents types de vannes cryogéniques disponibles sur le marché.

Ils sont disponibles sous forme de robinets à soupape, de robinets à tournant sphérique, de robinets-vannes, de robinets à tournant sphérique à entrée par le haut et de robinets à papillon. Parmi tous ces types, le plus populaire est le robinet à soupape cryogénique. 

Ce type de vanne a une forme sphérique et utilise un disque mobile interne pour contrôler le débit de liquide et de gaz. Si vous voulez en savoir plus sur la vanne à soupape cryogénique, continuez à lire cet article. 

Qu'est-ce qu'un robinet à soupape cryogénique ?

Une vanne à soupape cryogénique est une vanne cryogénique normale de forme sphérique. En raison de sa forme sphérique et de son mécanisme interne, il est connu sous le nom de robinet à soupape. Dans cette vanne, il y a un disque mobile interne. Il est également connu sous le nom d'obturateur. Ce disque tourne à 90 degrés par rapport au siège du corps, ouvrant et fermant ainsi le flux. Ce type de vanne offre des performances d'étanchéité à long terme. Ils sont également extrêmement fiables.

Cependant, ils ne conviennent pas aux situations où le débit est primordial. De plus, il est également sensible à l'humidité. En dehors de cela, c'est l'une des vannes cryogéniques les plus utilisées dans diverses industries. Il existe différents types de robinets à soupape cryogéniques disponibles sur le marché.

Une vanne à soupape cryogénique à double battement est conçue pour réduire la charge hydraulique lors de la régulation du débit. Le disque d'une vanne à soupape peut être modifié pour permettre une régulation rapide ou précise du débit. Selon l'application, les vannes à soupape peuvent être étanches contre ou avec le débit. La surface d'étanchéité est cruciale pour le fonctionnement d'une vanne, et la conception et la construction sont des facteurs importants dans le dimensionnement de l'actionneur de la vanne.

Une vanne à bille flottante bidirectionnelle peut être utilisée dans une application cryogénique. Sa petite taille, sa construction simple et sa faible complexité réduisent le coût global du système. La vanne elle-même est relativement peu coûteuse, son prix peut donc être supérieur à celui de l'actionneur. Malgré cela, les vannes à bille flottante bidirectionnelles sont fortement recommandées pour les applications cryogéniques. Ces vannes peuvent être utilisées dans des opérations manuelles et automatisées. Ils peuvent également être installés sur les terminaux méthaniers, les navires et les pétroliers.

Une vanne à soupape cryogénique a une structure à col long pour protéger son presse-étoupe et minimiser ainsi la perte d'énergie froide. Le presse-étoupe est situé à l'extérieur du col de la vanne et est ainsi protégé de tout mouvement qui pourrait endommager le matériau d'isolation au froid. De plus, la structure à long col permet un enroulement facile du matériau d'isolation à froid pour éviter que la vanne ne perde son énergie froide. 

Caractéristiques et avantages d'un Robinet à soupape cryogénique

Il existe plusieurs caractéristiques et avantages d'une vanne à soupape cryogénique. Ici, nous discutons de l'application, des caractéristiques, du coût et des combinaisons de matériaux. 

• Applications

Les robinets à soupape cryogéniques sont un excellent choix pour réguler l'isolement du débit. Par rapport aux autres types de vannes, les vannes à soupape offrent une étanchéité supérieure pour réguler le débit. Lorsqu'ils sont installés correctement, ils sont également mieux adaptés aux applications de contrôle de débit fin. La vanne est également utile pour contrôler le refoulement des pompes cryogéniques centrifuges. Sa petite taille et sa facilité de réparation en font un choix pratique pour de nombreuses applications.

Une vanne à soupape cryogénique est utilisée dans une grande variété d'applications. Contrairement aux vannes standard, celles-ci se caractérisent par leur conception spécialisée. Le sens d'écoulement de ces vannes est régulé par un monocylindre ou un disque, minimisant ainsi la perte de charge et favorisant un fonctionnement facile. 

Les robinets à soupape cryogéniques sont disponibles avec un entraînement conventionnel ou magnétique. Le type conventionnel est constitué d'un disque métallique en forme de boule qui s'adapte contre un siège à surface plane dans le corps. Le type conventionnel est peu coûteux et est principalement utilisé pour le service à basse pression. 

• Caractéristiques

Une vanne à soupape cryogénique est conçue pour contrôler le débit de fluides gazeux ou liquides à travers elle. Il est composé d'un disque et d'une tige de valve. Pour ouvrir ou fermer la vanne, la tige est tournée vers l'intérieur jusqu'à ce que le disque entre en contact avec le siège. Une fois fermés, le disque et le siège forment un joint étanche et le fluide s'écoule à travers l'espace d'ouverture et de fermeture. 

Pour les applications cryogéniques, les vannes cryogéniques sont conçues avec des caractéristiques spécifiques pour résister aux basses températures. Des chapeaux allongés sont disponibles avec une longueur de colonne de gaz suffisante pour éloigner la garniture de tige du fluide froid. Les cales flexibles sont disponibles avec des faces d'appui en alliage CoCr. Les disques Globe peuvent être fabriqués avec des inserts en Neoflon. Ces caractéristiques permettent aux vannes cryogéniques de fournir des années de service sans problème et d'éviter les temps d'arrêt coûteux.

• Étanchéité dans les deux sens

Une vanne à soupape cryogénique a deux côtés, le côté amont et le côté aval. Un côté agit comme source de pression tandis que l'autre agit comme charge mécanique. Le ressort interne 18 agit comme une source de force tandis que la force externe est appliquée pour garantir que la face d'extrémité et la surface d'étanchéité s'ajustent étroitement. Afin de maintenir une capacité d'étanchéité élevée, les deux côtés de la vanne doivent avoir un coefficient thermique optimal.

Un élément d'étanchéité 16b est positionné entre les deux moitiés du disque 12. Il est constitué d'une paire de saillies espacées en forme de perles constituées d'un matériau thermosensible, qui engage le disque de soupape d'une manière étanche. Un autre élément du mécanisme d'étanchéité est un substrat métallique, qui est constitué d'un revêtement en téflon. Ces composants sont conçus pour durer de nombreuses années dans un environnement cryogénique.

• Dispositif d'actionnement linéaire

Les applications cryogéniques incluent les terminaux GNL, le transport maritime, les pétroliers, les distributeurs et les moteurs GVU. Les robinets à soupape cryogéniques sont généralement équipés de dispositifs d'actionnement linéaires. Les dispositifs d'actionnement linéaire ajoutent de la complexité à la vanne, ce qui entraîne des coûts plus élevés. Les dispositifs d'actionnement linéaires sont plus coûteux et compliqués que les vannes à bille standard, ils doivent donc être associés à des systèmes de contrôle complexes pour assurer un fonctionnement et un entretien appropriés.

Le dispositif d'actionnement linéaire d'un robinet à gants cryogénique présente plusieurs avantages. Le dispositif d'actionnement permet à la tige de soupape d'être déplacée linéairement, éliminant la possibilité de multiples trajets de fuite. Le disque de soupape est couplé à un dispositif de retenue au-dessus du siège de soupape, tandis que l'isolateur d'arbre est utilisé pour contenir le fluide de fuite près du siège de soupape.