Il GNL, o gas naturale liquefatto, non è un materiale facile da maneggiare. Rimane liquido a temperature di -160 °C. A temperature molto basse, i materiali diventano fragili o non riescono a svolgere le loro funzioni. Pertanto, ogni singolo componente del sistema, in particolare le valvole, deve essere robusto e affidabile.
Esaminiamo più da vicino quali soluzioni di valvole funzionano per le linee criogeniche del GNL.
Perché i sistemi GNL richiedono valvole speciali
Il GNL viene caricato e immagazzinato a temperature molto basse. Quando si utilizza una valvola in tali linee, è necessario:
- Operare a temperature estremamente fredde
- Non intasarsi o danneggiarsi durante il servizio
- Sigillare ermeticamente le perdite
- Aprire e chiudere liberamente quando e come richiesto
Se una valvola non funziona correttamente, può causare perdite di gas, rischi per la sicurezza o accumulo di pressione. Ecco perché la scelta della valvola appropriata è così importante.
Quali tipi di valvole sono più adatti?
Non tutte le valvole sono adatte all'uso criogenico. Alcune funzionano meglio di altre in condizioni di freddo. Vediamo quali funzionano davvero.
- Valvole a sfera criogeniche
Le valvole a sfera sono ampiamente utilizzate nelle applicazioni di gasdotti GNL. Una valvola a sfera criogenica è costruita con materiali speciali per resistere alle basse temperature. Le valvole utilizzate in queste applicazioni hanno uno stelo più lungo. Questo mantiene la maniglia o l'ingranaggio a una certa distanza dal fluido freddo. Questo serve a prevenire la formazione di ghiaccio e a consentire alla valvola di funzionare correttamente.
La sfera all'interno della valvola garantisce una chiusura ermetica, riducendo il rischio di perdite. Sono progettate per essere movimentate manualmente e generalmente utilizzate in linee di trasferimento e serbatoi di stoccaggio.
- Valvole a globo criogeniche
Le valvole a globo sono adatte quando è necessario controllare il flusso. Le valvole a globo criogeniche sono costituite da componenti robusti e da lunghi coperchi. Il coperchio impedisce al freddo di raggiungere la sezione superiore della valvola.
Sono più lenti ad aprirsi e chiudersi, ma garantiscono un maggiore controllo del flusso. Sono generalmente utilizzati in piccole linee o punti di controllo nei sistemi GNL.
- Valvole a saracinesca criogeniche
Le valvole a saracinesca sono applicabili laddove sia necessario raggiungere posizioni di completa chiusura o completa apertura. Le valvole a saracinesca criogeniche presentano un passaggio di flusso rettilineo, che riduce la caduta di pressione. Come in altre valvole criogeniche, presentano anche un cappello lungo per una manipolazione sicura.
Le valvole a saracinesca sono ampiamente utilizzate negli impianti GNL in cui è necessario il passaggio di flussi rapidi di gas o liquidi.
- Valvole di ritegno
Le valvole di ritegno sono valvole direzionali. Impediscono il flusso del fluido nella direzione sbagliata. Per le applicazioni criogeniche, queste valvole devono anche essere resistenti al freddo. Una valvola di ritegno congelata può causare gravi problemi nelle linee di GNL.
Le valvole di ritegno criogeniche devono aprirsi liberamente a bassa pressione e chiudersi saldamente quando necessario.
Quali sono i materiali migliori da utilizzare?
I materiali standard per valvole, come l'acciaio semplice, non sono adatti all'uso criogenico. In alternativa, vengono utilizzati materiali specifici come acciaio inossidabile, Inconel o bronzo. Non si degradano a basse temperature e non si fratturano.
Anche le guarnizioni e le sedi devono essere selezionate con cura. Le guarnizioni morbide si restringono o si rompono. Per questo motivo, le sedi metallo su metallo saranno utilizzate più frequentemente, per garantire affidabilità e durata nel tempo.
Le linee criogeniche del GNL richiedono più delle normali valvole. Richiedono soluzioni di valvole robuste e resistenti al freddo, come valvole a sfera criogeniche, valvole a globo, valvole a saracinesca e valvole di ritegno. Ognuna viene utilizzata per la sua specifica applicazione in base ai requisiti di portata, pressione e controllo. La scelta della valvola appropriata, e del materiale appropriato, è ciò che mantiene il sistema privo di perdite, stabile e sicuro.
