El GNL o gas natural licuado no es un material fácil de manipular. Permanece líquido a -160 °C. Los materiales se vuelven frágiles o no cumplen su función a temperaturas muy bajas. Por lo tanto, todos los componentes del sistema, en particular las válvulas, deben ser resistentes y fiables.
Examinemos más de cerca qué soluciones de válvulas funcionan para las líneas criogénicas de GNL.
Por qué los sistemas de GNL requieren válvulas especiales
El GNL se carga y almacena a temperaturas muy bajas. Cuando se utiliza una válvula en estas líneas, debe:
- Operar en temperaturas extremadamente frías
- No obstruirse ni dañarse durante el servicio
- Selle las fugas herméticamente
- Abrir y cerrar libremente cuando sea necesario
Si una válvula no funciona correctamente, puede provocar una fuga de gas, un riesgo de seguridad o una acumulación de presión. Por eso es tan importante elegir la válvula adecuada.
¿Qué tipos de válvulas son las más adecuadas?
No todas las válvulas son aptas para uso criogénico. Algunas funcionan mejor que otras en condiciones de frío. Analicemos qué funciona realmente.
- válvulas de bola criogénicas
Las válvulas de bola se utilizan ampliamente en aplicaciones de gasoductos de GNL. Una válvula de bola criogénica se construye con un material especial para soportar bajas temperaturas. Las válvulas utilizadas en estas aplicaciones tienen un vástago más largo. Esto mantiene la manija o el engranaje alejado del fluido frío. Esto previene la formación de escarcha y permite que la válvula funcione correctamente.
La bola dentro de la válvula garantiza un cierre hermético. Esto reduce la probabilidad de fugas. Están diseñadas para su manejo manual y se utilizan generalmente en líneas de transferencia y tanques de almacenamiento.
- válvulas de globo criogénicas
Las válvulas de globo son adecuadas cuando se requiere controlar el caudal. Las válvulas de globo criogénicas constan de componentes robustos y capós largos. El capó impide que el frío llegue a la sección superior de la válvula.
Su apertura y cierre son más lentos, pero proporcionan un mayor control del flujo. Generalmente se utilizan en líneas pequeñas o puntos de control en sistemas de GNL.
- válvulas de compuerta criogénicas
Las válvulas de compuerta se utilizan cuando se requieren posiciones de cierre o apertura total. Una válvula de compuerta criogénica presenta un paso de flujo recto, lo que genera una menor caída de presión. Además, cuenta con un bonete largo para una manipulación segura, al igual que otras válvulas criogénicas.
Las válvulas de compuerta se utilizan ampliamente en plantas de GNL donde se necesita que pasen caudales rápidos de gas o líquido.
- válvulas de retención
Las válvulas de retención son válvulas de control de dirección. Impiden el flujo de fluido en la dirección incorrecta. Para aplicaciones criogénicas, estas válvulas también deben ser resistentes al frío. Una válvula de retención congelada puede causar graves problemas en las líneas de GNL.
Las válvulas de retención criogénicas deben abrirse libremente bajo baja presión y cerrarse firmemente cuando sea necesario.
¿Qué materiales son mejores para utilizar?
Los materiales estándar para válvulas, como el acero simple, no resisten el uso criogénico. Se utilizan materiales específicos como el acero inoxidable, el Inconel o el bronce. No se degradan a bajas temperaturas ni se fracturan.
Los sellos y asientos también deben seleccionarse cuidadosamente. Los sellos blandos se encogen o agrietan. Por esta razón, los asientos de metal con metal se utilizan con mayor frecuencia para mayor confiabilidad y durabilidad.
Las líneas criogénicas de GNL requieren más que válvulas convencionales. Requieren soluciones robustas y resistentes al frío, como válvulas de bola criogénicas, válvulas de globo, válvulas de compuerta y válvulas de retención. Cada una se utiliza para su aplicación específica, en función de los requisitos de caudal, presión y control. La elección de la válvula y el material adecuados es lo que mantiene el sistema libre de fugas, estable y seguro.
