Les gaz liqu\u00e9fi\u00e9s (GNL \u00e0 \u2212162 \u00b0C, azote liquide \u00e0 \u2212196 \u00b0C, oxyg\u00e8ne liquide, \u00e9thyl\u00e8ne) comptent parmi les fluides les plus exigeants pour une vanne. Une vanne \u00e0 boisseau sph\u00e9rique standard install\u00e9e sur une conduite cryog\u00e9nique risque de fuir, de se bloquer, voire pire. Voici ce qui change r\u00e9ellement aux temp\u00e9ratures cryog\u00e9niques et les points \u00e0 prendre en compte lors du choix d'une vanne.<\/p>\n
Vannes cryog\u00e9niques par BS 6364<\/strong> (et la norme ISO 28921) sont \u00e9quip\u00e9s d'un chapeau allong\u00e9, install\u00e9 verticalement, de sorte qu'une colonne de vapeur se forme entre le fluide froid et la garniture d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9. La norme d\u00e9finit des longueurs d'extension minimales\u00a0; ceci permet de maintenir la garniture \u00e0 une temp\u00e9rature proche de la temp\u00e9rature ambiante, o\u00f9 elle peut assurer l'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9.<\/p>\n Un prototype est test\u00e9 \u00e0<\/em> Temp\u00e9rature cryog\u00e9nique (g\u00e9n\u00e9ralement immersion dans l'azote liquide \u00e0 \u2212196 \u00b0C) pour v\u00e9rifier l'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 du si\u00e8ge \u00e0 l'h\u00e9lium, l'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 externe et le bon fonctionnement. Lors de l'achat, demandez\u00a0: le certificat d'essai de type correspondant \u00e0 la taille\/classe choisie, les mat\u00e9riaux certifi\u00e9s r\u00e9sistants aux chocs \u00e0 basse temp\u00e9rature, le d\u00e9graissage pour une utilisation avec de l'oxyg\u00e8ne le cas \u00e9ch\u00e9ant, et le sens de la soupape de d\u00e9charge clairement indiqu\u00e9.<\/p>\n Terminaux et soutage de GNL, unit\u00e9s de s\u00e9paration d'air (LIN\/LOX\/LAR), capture du CO2, usines d'hydrog\u00e8ne et d'\u00e9thyl\u00e8ne, et chargement cryog\u00e9nique de camions-citernes. Les vannes \u00e0 bille, \u00e0 globe, \u00e0 vanne, \u00e0 clapet et \u00e0 papillon \u00e0 triple d\u00e9calage existent toutes en version cryog\u00e9nique \u2014 voir notre Gamme de vannes cryog\u00e9niques et GNL<\/a> et vannes papillon \u00e0 triple excentration<\/a>.<\/p>\n Un test cryog\u00e9nique permet de distinguer une vanne v\u00e9ritablement qualifi\u00e9e d'une vanne utilisant simplement des mat\u00e9riaux r\u00e9sistants au froid. La vanne est refroidie \u00e0 sa temp\u00e9rature de service \u00e0 l'aide d'azote liquide, soumise \u00e0 des cycles de fonctionnement \u00e0 froid, et les fuites sont mesur\u00e9es. h\u00e9lium<\/strong> \u2014 \u00e0 la fois au niveau du si\u00e8ge et \u00e0 travers le joint de la tige \u2014 car l'h\u00e9lium trouvera des chemins que l'air et l'eau ne peuvent pas emprunter.<\/p>\n Le test qualifie une conception pour une plage de tailles et de classes sp\u00e9cifi\u00e9e\u00a0; le certificat doit donc \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9 par rapport \u00e0 la vanne command\u00e9e. Les tests \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, aussi rigoureux soient-ils, ne prouvent rien quant au comportement \u00e0 \u2212196\u00a0\u00b0C\u00a0: les mat\u00e9riaux se contractent \u00e0 des vitesses diff\u00e9rentes, les jeux varient et un joint \u00e9tanche \u00e0 20\u00a0\u00b0C peut pr\u00e9senter un passage \u00e0 froid.<\/p>\n Le chapeau prolong\u00e9 a pour but de maintenir la garniture et le joint de tige \u00e0 une temp\u00e9rature suffisante pour leur fonctionnement, en les \u00e9loignant du fluide froid afin de cr\u00e9er un espace de vapeur stable dans le col. Deux cons\u00e9quences en d\u00e9coulent pour l'installation\u00a0: la vanne doit \u00eatre mont\u00e9e de fa\u00e7on que le chapeau soit plus haut que l'horizontale (l'espace de vapeur d\u00e9pendant de l'orientation) et le prolongement ne doit pas \u00eatre recouvert d'isolant, car cela annulerait son efficacit\u00e9 en attirant le froid vers la garniture.<\/p>\n Raccourcir un chapeau de soupape pour s'adapter \u00e0 un espace restreint annule la qualification. Si l'espace est limit\u00e9, la solution r\u00e9side dans une disposition diff\u00e9rente des soupapes, et non dans une modification du chapeau.<\/p>\n Dans une cavit\u00e9 ferm\u00e9e \u2014 entre les si\u00e8ges d'une vanne \u00e0 bille, par exemple \u2014 le liquide cryog\u00e9nique emprisonn\u00e9 qui se r\u00e9chauffe se dilate consid\u00e9rablement et peut g\u00e9n\u00e9rer une pression destructrice. Les vannes cryog\u00e9niques n\u00e9cessitent donc un \u00e9vent de cavit\u00e9 bien d\u00e9fini, g\u00e9n\u00e9ralement un trou de ventilation perc\u00e9 sur l'un des c\u00f4t\u00e9s de la bille. Cela rend la vanne directionnel<\/strong>Il doit \u00eatre install\u00e9 avec le c\u00f4t\u00e9 d\u00e9tendu orient\u00e9 vers la source de pression appropri\u00e9e, en suivant le sens de la fl\u00e8che d'\u00e9coulement. C'est l'une des erreurs les plus fr\u00e9quentes et les plus dommageables sur le terrain dans les installations cryog\u00e9niques.<\/p>\n Le chapeau prolong\u00e9 doit \u00eatre orient\u00e9 vers le haut (dans les limites de l'angle autoris\u00e9 par le fabricant, g\u00e9n\u00e9ralement \u00b145\u00b0 par rapport \u00e0 la verticale) afin de maintenir la colonne de vapeur. Une orientation horizontale de la tige compromet la conception.<\/p>\n L'acier inoxydable aust\u00e9nitique est le mat\u00e9riau de r\u00e9f\u00e9rence. Le bronze et le Monel sont utilis\u00e9s dans les applications sous oxyg\u00e8ne\u00a0; l'acier au nickel 9% et l'aluminium sont plus fr\u00e9quemment utilis\u00e9s dans les \u00e9quipements statiques des installations de GNL que dans les vannes.<\/p>\n Sp\u00e9cifiez l'acceptation de l'essai de type BS 6364 \/ ISO 28921 avec de l'h\u00e9lium \u00e0 la temp\u00e9rature de conception, et non pas seulement un essai API 598 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante. L'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante ne renseigne que peu sur le comportement \u00e0 \u2212162 \u00b0C.<\/p>\nQue couvre la norme BS 6364 relative aux essais de type\u00a0?<\/h2>\n
Applications typiques<\/h2>\n
En quoi consiste l'essai de type selon la norme BS 6364\u00a0?<\/h2>\n
Pourquoi la longueur \u00e9tendue du capot n'est pas arbitraire<\/h2>\n
Soulagement de la pression de la cavit\u00e9<\/h2>\n
Foire aux questions<\/h2>\n
Une vanne cryog\u00e9nique peut-elle \u00eatre install\u00e9e horizontalement\u00a0?<\/h3>\n
L'acier inoxydable 316 est-il toujours n\u00e9cessaire\u00a0?<\/h3>\n
Quelle classe d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 du si\u00e8ge dois-je sp\u00e9cifier\u00a0?<\/h3>\n