จะเกิดอะไรขึ้นกับบอลวาล์วที่อุณหภูมิต่ำ?

ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำประสิทธิภาพของบอลวาล์วจะได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ ดังต่อไปนี้

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุส่งผลให้เกิดปัญหาในการปฏิบัติงานหรือความเสียหาย

อุณหภูมิต่ำสามารถทำให้วัสดุของบอลวาล์วเปราะโดยเฉพาะวัสดุปิดผนึกที่ไม่ใช่โลหะซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวมากกว่าวัสดุโลหะมาก ในระหว่างการหดตัวที่อุณหภูมิต่ำ ความแตกต่างในการหดตัวระหว่างซีลอโลหะและตัววาล์วโลหะและซีลมีความสำคัญ ส่งผลให้แรงดันในการซีลลดลงอย่างรุนแรงและไม่สามารถซีลได้ ตัวอย่างเช่น ยางจะสูญเสียความยืดหยุ่นโดยสิ้นเชิงและกลายเป็นแก้ว โดยสูญเสียคุณสมบัติการปิดผนึกเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว ในสื่อ LNG ยางยังคงมีคุณสมบัติเป็นฟองและไม่สามารถใช้กับวาล์ว LNG ได้ นอกจากนี้อุณหภูมิต่ำอาจทำให้วัสดุแตกหักเปราะด้วยความเครียดต่ำ ตัวอย่างเช่น สเตนเลสออสเทนนิติก ซึ่งแต่เดิมมีสถานะแพร่กระจายได้ที่อุณหภูมิต่ำ จะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าจุดเปลี่ยนเฟส การเปลี่ยนแปลงปริมาตรทำให้เกิดความเครียดภายในเพิ่มขึ้น ส่งผลให้พื้นผิวการซีลบิดเบี้ยวและเสียรูป ส่งผลให้การซีลล้มเหลว

ประสิทธิภาพการซีลที่ลดลงทำให้เกิดการรั่วไหลปานกลาง

ถ้าอุณหภูมิต่ำบอลวาล์วใช้การจับคู่การปิดผนึกวัสดุระหว่างโลหะกับอโลหะ วัสดุที่ไม่ใช่โลหะจะแข็งและเปราะที่อุณหภูมิต่ำ สูญเสียความเหนียว ส่งผลให้เกิดการไหลเย็นและการผ่อนคลายความเครียด และลดประสิทธิภาพการปิดผนึก อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันเมื่อออกแบบวาล์วที่มีอุณหภูมิต่ำ โดยทั่วไปวัสดุปิดผนึกที่ไม่ใช่โลหะจะไม่ถูกใช้อีกต่อไปเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า -70 ℃ หรือถูกแปรรูปเป็นโครงสร้างคอมโพสิตที่เป็นโลหะและไม่ใช่โลหะ ในเวลาเดียวกัน การหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิในส่วนต่างๆ ของชิ้นส่วนหรือความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพระหว่างวัสดุที่แตกต่างกันยังสามารถสร้างความเครียดที่เกิดจากอุณหภูมิ ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของความยืดหยุ่นหรือการบิดเบี้ยวของพื้นผิวการซีลที่บิดเบี้ยวอย่างถาวร ซึ่งส่งผลต่อผลการซีล

บอลวาล์วอุณหภูมิต่ำที่ออกแบบเป็นพิเศษสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำได้

เพื่อรับมือกับความท้าทายของอุณหภูมิต่ำ บอลวาล์วอุณหภูมิต่ำจึงได้รับการออกแบบพิเศษ หากใช้ฝาครอบวาล์วคอยาวเพื่อปกป้องกล่องบรรจุภัณฑ์และเก็บไว้ให้ห่างจากอุณหภูมิต่ำเพื่อให้มั่นใจถึงผลการปิดผนึกของบรรจุภัณฑ์ ก็สามารถห่อวัสดุฉนวนเย็นเพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงานความเย็นได้ เมื่ออุณหภูมิในการทำงานต่ำกว่า -100 ℃ วัสดุก้านวาล์วจะถูกชุบโครเมียมหรือไนไตรด์เพื่อปรับปรุงความแข็งของพื้นผิวและเพิ่มความน่าเชื่อถือของซีลบรรจุภัณฑ์ มีโครงสร้างป้องกันแรงดันที่เพิ่มขึ้นผิดปกติ เมื่อความดันในห้องวาล์วเพิ่มขึ้น ห้องและทางเข้าจะเชื่อมต่อกัน หรือมีการติดตั้งวาล์วระบายแรงดันที่ปลายทางเข้าเพื่อให้แน่ใจว่าใช้งานได้อย่างปลอดภัย ปะเก็นที่ใช้สามารถปิดผนึกได้อย่างน่าเชื่อถือและมีความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิห้อง อุณหภูมิต่ำ และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ