Kryogene Ventile finden breite Anwendung in der Düngemittel-, LNG- und Petrochemieindustrie. Mit Ausnahme von flüssigem Stickstoff und anderen flüssigen Inertgasen sind die meisten der kontrollierten Medien nicht nur entflammbar und explosiv, sondern vergasen auch beim Erhitzen oder Verdampfen. Dies führt zu einer schnellen Volumenausdehnung, die leicht zu Leckagen und Explosionen führen kann. In der Industrie werden Ventile für Temperaturen unter -40 °C allgemein als kryogene Ventile und Ventile für Temperaturen unter -101 °C als Ultratieftemperaturventile bezeichnet.
Materialauswahl für Kryoventile:
Die mechanischen Eigenschaften von Stahl unterscheiden sich bei niedrigen Temperaturen von denen bei Raumtemperatur. Neben der Festigkeit ist die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen der wichtigste Indikator für temperaturbeständigen Stahl. Die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen hängt mit der Sprödübergangstemperatur des Materials zusammen. Je niedriger die Sprödübergangstemperatur des Materials, desto besser ist seine Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Metallische Werkstoffe mit kubisch-raumzentriertem Gitter, wie Kohlenstoffstahl, weisen eine Kaltsprödigkeit bei niedrigen Temperaturen auf, während metallische Werkstoffe mit kubisch-flächenzentriertem Gitter, wie austenitischer Edelstahl, die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen grundsätzlich nicht beeinflussen.
Ventilkörper, Ventildeckel und andere druckfeste Teile für niedrige Temperaturen bestehen üblicherweise aus Werkstoffen mit guter Festigkeit und Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Gleichzeitig müssen Faktoren wie Schweißbarkeit, Bearbeitbarkeit, Stabilität und Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden.
Bei der Konstruktion werden üblicherweise drei Niedertemperaturstufen von -46 °C, -101 °C und -196 °C verwendet. Niedertemperatur-Kohlenstoffstahl wird üblicherweise für Niedertemperaturgrade von -46 °C verwendet, austenitischer Edelstahl der Serie 300 für Niedertemperaturgrade von -101 °C und -196 °C. Dieser Edelstahl weist eine mittlere Festigkeit, gute Zähigkeit und gute Verarbeitungseigenschaften auf.
Veröffentlichungszeit: 18. März 2024