Soluciones de válvulas criogénicas para aplicaciones de GNL y bajas temperaturas
Las terminales de GNL, los tanques de almacenamiento y los sistemas de gas industrial operan a temperaturas de hasta -196 °C, donde las válvulas estándar se agrietan, se atascan o pierden su estanqueidad. CTGV fabrica válvulas de mariposa criogénicas de triple desplazamiento diseñadas específicamente para el aislamiento a temperaturas ultrabajas, probadas según la norma BS 6364 y con cuatro años de funcionamiento sin fugas comprobados en una terminal de GNL.
Por qué el servicio criogénico necesita una válvula diferente
Una válvula que funciona correctamente a temperatura ambiente puede fallar en cuestión de horas a -196 °C. Tres principios de diseño distinguen una verdadera válvula criogénica de una válvula industrial estándar adaptada para bajas temperaturas.
Sellado metal-metal
Los asientos de elastómero blando pierden elasticidad y se agrietan a medida que la temperatura desciende hacia los -196 °C. El diseño criogénico de triple desplazamiento de CTGV utiliza un asiento metálico sellado a presión que mantiene la integridad del cierre sin depender de un material de sellado que se vuelva quebradizo en frío extremo.
Geometría de triple desplazamiento
La estructura de triple desplazamiento separa el disco del asiento en el instante en que la válvula comienza a abrirse, evitando el desgaste del asiento por contacto deslizante. Esta acción sin fricción es esencial en aplicaciones criogénicas, donde cualquier contacto por fricción acelera el desgaste a bajas temperaturas.
Materiales para carrocería resistentes al frío
El acero al carbono estándar se vuelve quebradizo y propenso a fracturarse a temperaturas criogénicas. CTGV especifica grados de acero inoxidable para el cuerpo (CF8, CF8M) seleccionados para mantener su ductilidad a -196 °C, lo que previene el riesgo de fractura frágil que descarta el acero común para válvulas en servicio con GNL.
Adaptado a su sistema criogénico
Las dos configuraciones criogénicas de triple desplazamiento de CTGV están diseñadas para diferentes puntos de un sistema de GNL o de gas industrial. Seleccione un escenario a continuación para ver el desafío típico y la configuración que recomienda CTGV.
Oleoducto de transferencia de terminal de GNL
Las tuberías de transferencia de gran diámetro en las terminales de GNL transportan un flujo continuo a -162 °C y requieren válvulas de aislamiento que puedan instalarse en tramos largos de tubería soldada sin fugas en la junta, incluso tras años de ciclos térmicos. Las conexiones de brida atornilladas son un punto de fallo frecuente debido a la expansión y contracción de la tubería.
La configuración de entrada lateral y soldadura a tope elimina por completo la junta de brida, suprimiendo así la vía de fuga que los ciclos térmicos exponen en los diseños con bridas. Con una clasificación de PN100 y un tamaño de hasta DN1200, está diseñada para las líneas de transferencia de gran diámetro típicas de las tuberías de terminales; esta es la configuración exacta que CTGV suministró para un oleoducto de terminal de GNL a -162 °C que ha estado en funcionamiento durante cuatro años sin fugas.
Aislamiento de entrada/salida del tanque de almacenamiento
Las válvulas montadas directamente en las boquillas de los tanques de almacenamiento de GNL son puntos de aislamiento críticos para la seguridad: si es necesario inspeccionar los componentes internos o reemplazar el asiento, retirar todo el cuerpo de la válvula de la conexión del tanque para realizar el mantenimiento resulta costoso y prolonga el tiempo de inactividad del tanque.
El diseño de acceso superior permite realizar el mantenimiento de los componentes internos (disco, vástago y asiento) simplemente retirando la tapa superior, sin desconectar el cuerpo de la válvula de la tubería. Para una válvula de aislamiento de tanque que puede no requerir mantenimiento durante años, pero que debe poder repararse cuando lo necesite, esto evita el cierre total de la tubería solo para acceder a los componentes internos.
Válvulas en línea que requieren acceso frecuente para mantenimiento
Los puntos críticos de cierre en un sistema criogénico, especialmente aquellos cercanos a equipos rotativos o plataformas de proceso, pueden requerir inspecciones periódicas para detectar desgaste en los asientos o para el mantenimiento de los actuadores. Desconectar una válvula de entrada lateral de la línea para cada inspección resulta poco práctico con un programa de mantenimiento ajustado.
El acceso superior permite que las inspecciones programadas no requieran interrumpir la conexión de la tubería. Disponible con conexiones de extremo soldadas a tope y de doble brida, puede especificarse para adaptarse tanto a una línea criogénica totalmente soldada como a una sección diseñada para su desmontaje periódico, lo que brinda flexibilidad a los equipos de mantenimiento de la planta sin comprometer la clasificación de estanqueidad criogénica.
Sistemas de nitrógeno líquido, oxígeno y etileno
Las plantas de gas industrial que manipulan nitrógeno líquido, oxígeno líquido o etileno se enfrentan al mismo riesgo de fragilización a bajas temperaturas que el GNL, pero con una limitación adicional: el servicio de oxígeno líquido exige componentes limpios y no reactivos, ya que los lubricantes estándar y ciertos elastómeros no son compatibles con un medio criogénico oxidante.
La misma plataforma de triple desplazamiento utilizada en el servicio de GNL se aplica directamente a otros gases criogénicos, con una selección de materiales y sellos adaptada a cada medio: cuerpo de acero inoxidable CF8M para servicio general con gases criogénicos, con preparación para limpieza con oxígeno disponible bajo pedido. La configuración con asiento metálico, en particular, evita por completo el problema de compatibilidad con elastómeros para el servicio con oxígeno.
Válvulas de mariposa criogénicas de triple desplazamiento (Serie de válvulas de mariposa criogénicas)
La gama criogénica de CTGV abarca dos configuraciones de conexión final, ambas construidas sobre la misma plataforma de triple desplazamiento y sellada metálicamente, validada en servicio en terminales de GNL.
Válvula de mariposa criogénica de triple excentricidad y entrada lateral
Modelo: GD-381XPresión: 150 libras a 600 libras
Cuerpo: CF8, CF3, CF8M, CF3M
Conexión: Soldadura a tope
Temperatura: ≥ -196 °C
El cuerpo soldado elimina las posibles fugas en las bridas, lo que lo convierte en la opción ideal para líneas de transferencia de terminales de gran diámetro sometidas a ciclos térmicos continuos.
Ver productoVálvula de mariposa criogénica de triple excentricidad y entrada superior
Modelo: D363YPresión: 1,6–10,0 MPa (300 psi/21 bar)
Cuerpo: Fundición, sellado metálico
Conexión: Soldadura a tope o brida doble
Temperatura: ≥ -196 °C · Probado según la norma BS 6364
El embellecedor montado en la parte superior permite realizar el mantenimiento en línea sin necesidad de desmontar el cuerpo de la válvula, lo que resulta idóneo para el aislamiento del depósito y los puntos que se inspeccionan con frecuencia.
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Aplicaciones de sistemas criogénicos y de GNL
Terminales de recepción de GNL
Brazos de descarga, tuberías de transferencia y líneas de envío que operan continuamente a -162 °C.
Tanques de almacenamiento de GNL
Válvulas de aislamiento de entrada, salida y gas de evaporación (BOG) en la conexión de la boquilla del tanque.
Plantas de regasificación
Aislamiento de la entrada del vaporizador y tubería de transición de GNL a gas antes del compresor de descarga.
Producción de gas industrial
Los sistemas de nitrógeno líquido, oxígeno líquido y etileno requieren la misma protección contra la fragilización que el GNL.
Válvulas criogénicas de GNL para la ampliación de una terminal receptora costera.
Una terminal costera de recepción de GNL, en proceso de ampliación de capacidad, necesitaba válvulas de aislamiento criogénicas para los nuevos oleoductos de transferencia que operan continuamente a -162 °C, con el requisito indispensable de contar con capacidad de cierre de emergencia en caso de que se activara una alarma de fuga. Las válvulas de mariposa industriales estándar se descartaron al inicio del proceso de especificación debido a la fragilización del asiento de elastómero y al riesgo de fallo del sellado criogénico a esta temperatura.
CTGV suministró válvulas de mariposa criogénicas de triple desplazamiento de níquel-acero con sellos híbridos de PTFE-metal, diseñadas para un punto de servicio de -162 °C, que superaron las pruebas de tipo DNV STF 670 para servicio de válvulas de GNL. La instalación ha superado ya cuatro años completos de funcionamiento sin fugas en los principales colectores de transferencia de GNL de la terminal, y las válvulas cumplieron con el estándar de cierre de emergencia de la terminal, logrando un cierre total en menos de 0,5 segundos, lo que ha contribuido a cero emisiones fugitivas de metano desde su puesta en marcha.
Capacidades y certificaciones del fabricante
Detrás de cada válvula criogénica CTGV hay una fábrica integrada verticalmente en Wenzhou que abarca la fundición, el mecanizado, el ensamblaje y las pruebas de proceso completo bajo un mismo techo, construida para ofrecer la consistencia que exigen las especificaciones para GNL.
Capacidades de fabricación superiores
Capacidad de producción anual de 20.000 toneladas, respaldada por más de 500 equipos de producción avanzados y más de 300 instrumentos de prueba que abarcan todo el proceso, desde la materia prima hasta la válvula terminada.
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Certificaciones de calidad estrictas
Nuestro sistema de gestión de calidad está certificado según las normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Los productos criogénicos se someten a pruebas según la norma BS 6364 y han superado la inspección de terceros de DNV en los proyectos finalizados.
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Presencia en el mercado global
Los productos de CTGV se exportan a Estados Unidos, Alemania, Rusia, Oriente Medio y el Sudeste Asiático. Nuestra red de ventas, presente en más de 80 países, garantiza que los compradores de cualquier región tengan acceso a asistencia técnica y repuestos.
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