極低温バルブとは:種類、用途(LNG、医療)

1. 極低温バルブの紹介

極低温バルブ非常に低温の液体やガスの流れを制御するために特別に設計されたバルブで、通常は-40°C(-40°F)これらのバルブは、液化天然ガス(LNG)、液体窒素、酸素、水素、ヘリウム標準的なバルブでは、熱応力、材料の脆さ、シール不良により故障することになります。

安全で効率的な操作を保証するために、極低温バルブは独自の材料、延長ステム、および特殊なシーリング機構を使用して設計されており、漏れや機械的故障を起こさずに超低温に耐えます。

2. 極低温バルブの主な構造的特徴

従来のバルブとは異なり、極低温バルブには極寒に対処するための特別な設計要素が組み込まれています。

2.1 延長ボンネット(ステム延長)

- 周囲環境からバルブ本体への熱伝達を防ぎ、氷の形成を軽減します。

- スムーズな動作を確保するために、パッキンとアクチュエータを周囲温度に保ちます。

2.2 特殊シーリング材

- 用途PTFE(テフロン)、グラファイト、または金属シール極低温でも密閉性を維持します。

- LNG や液体酸素などの危険なガスにとって重要な、漏れを防止します。

2.3 堅牢なボディ素材

- 素材ステンレス鋼(SS316、SS304L)、真鍮、またはニッケル合金脆さに耐える。

- 一部の高圧極低温バルブでは鍛造鋼さらなる強度を得るために。

2.4 真空断熱(極寒地向けオプション)

- 一部のバルブには二重壁真空ジャケット超低温アプリケーションでの熱の侵入を最小限に抑えます。

3. 極低温バルブの分類

3.1 温度範囲別

カテゴリ 温度範囲 アプリケーション
低温バルブ -40°C ~ -100°C (-40°F ~ -148°F) LPG(プロパン、ブタン)
極低温バルブ -100°C ~ -196°C (-148°F ~ -320°F) 液体窒素、酸素、アルゴン
超極低温バルブ -196°C(-320°F)以下 液体水素、ヘリウム

3.2 バルブの種類別

- 極低温ボールバルブ– 素早い遮断に最適。LNG および産業用ガス システムで一般的です。

- 極低温ゲートバルブ– 圧力降下を最小限に抑えながら完全な開閉制御を行うために使用されます。

- 極低温グローブバルブ– 極低温パイプライン内の正確な流量制御を実現します。

- 極低温チェックバルブ– 低温システムでの逆流を防止します。

- 極低温バタフライバルブ・軽量・コンパクトで大口径パイプに最適です。 

3.3 アプリケーション別

- LNGバルブ– 液化天然ガスの取り扱い-162°C(-260°F).

- 航空宇宙および防衛– ロケット燃料システム(液体水素および酸素)に使用されます。

- 医療・科学– MRI 装置や極低温保管庫で見つかります。

- 産業ガス処理– 空気分離プラント(酸素、窒素、アルゴン)で使用されます。

4. 極低温バルブの利点

漏れ防止性能– 高度なシーリングにより危険なガス漏れを防止します。

熱効率– 延長されたボンネットと断熱材により熱伝達が低減します。

耐久性– 高品質の素材は、ひび割れや脆さに耐えます。

安全コンプライアンス– ミーツASME、BS、ISO、API極低温使用に関する基準。

メンテナンスの手間がかからない– 過酷な条件下でも長期にわたる信頼性を実現するように設計されています。

5. 極低温バルブと通常のバルブの主な違い

特徴 極低温バルブ 通常のバルブ
温度範囲 下に-40°C(-40°F) その上-20℃(-4°F)
材料 ステンレス鋼、ニッケル合金、真鍮 炭素鋼、鋳鉄、プラスチック
シールタイプ PTFE、グラファイト、または金属シール ゴム、EPDM、または標準エラストマー
ステムデザイン 延長ボンネット氷結を防ぐため 標準ステム長さ
テスト 極低温耐圧試験(液体窒素) 周囲圧力テスト

結論

極低温バルブ超低温流体を扱う産業にとって不可欠なものです。その特殊な設計は、延長ボンネット高性能シールと耐久性の高い素材を採用したこれらのバルブは、過酷な条件下でも安全かつ効率的な動作を保証します。これらのバルブの分類、利点、そして標準バルブとの違いを理解することで、要求の厳しい極低温アプリケーションに最適なバルブを選定することができます。


投稿日時: 2025年7月8日