極低温バルブとは:種類、用途(LNG、医療)

1. 極低温バルブの概要

極低温バルブこれらは、極低温の液体や気体の流れを制御するために特別に設計されたバルブで、通常は以下の温度で使用されます。-40℃(-40°F)これらのバルブは、様々な産業において非常に重要です。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、材料の脆性、またはシール不良により故障してしまうような場合。

安全かつ効率的な運転を確保するため、極低温バルブは、独自の素材、延長されたステム、および特殊なシール機構を用いて設計されており、漏れや機械的故障を起こすことなく極低温に耐えることができます。

2. 極低温バルブの主要な構造的特徴

従来のバルブとは異なり、極低温バルブは極低温に対応するために特別な設計要素を取り入れています。

2.1 延長ボンネット(ステム延長部)

・周囲環境からバルブ本体への熱伝達を防ぎ、氷の形成を抑制します。

・パッキンとアクチュエータを周囲温度に保ち、スムーズな動作を確保します。

2.2 特殊シーリング材

- 用途PTFE(テフロン)、グラファイト、または金属製のシール極低温下でも密閉性を維持するため。

・漏洩を防ぎます。これは、LNGや液体酸素などの危険ガスにとって非常に重要です。

2.3 堅牢な本体材料

- から作られていますステンレス鋼(SS316、SS304L)、真鍮、またはニッケル合金脆さに抵抗する。

- 一部の高圧極低温バルブは鍛造鋼さらなる強度のために。

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用途における熱の侵入を最小限に抑えるため。

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℃~-100℃(-40°F~-148°F) LPG(プロパン、ブタン)
極低温バルブ -100℃~-196℃(-148°F~-320°F) 液体窒素、酸素、アルゴン
超低温バルブ -196℃(-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・迅速な遮断に最適。LNGや産業用ガスシステムでよく用いられる。

- 極低温ゲートバルブ・最小限の圧力損失で、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配管における精密な流量制御を実現する。

- 極低温チェックバルブ低温システムにおける逆流を防止する。

- 極低温バタフライバルブ軽量かつコンパクトで、大口径パイプに最適です。 

3.3 アプリケーションによる

- LNGバルブ– 液化天然ガスを取り扱う-162℃(-260°F).

- 航空宇宙・防衛ロケット燃料システム(液体水素および液体酸素)で使用される。

- 医療・科学MRI装置や極低温貯蔵庫で発見されている。

- 工業用ガス処理空気分離プラント(酸素、窒素、アルゴン)で使用される。

4. 極低温バルブの利点

漏れ防止性能高度なシーリング技術により、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、熱伝達が低減されます。

耐久性-高品質の素材は、ひび割れや脆化に強い。

安全基準への準拠– 会うASME、BS、ISO、およびAPI極低温使用に関する規格。

メンテナンスの手間が少ない過酷な条件下での長期的な信頼性を考慮して設計されています。

5.極低温バルブと通常バルブの主な違い

特徴 極低温バルブ 一般的なバルブ
温度範囲 下に-40℃(-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、または金属製のシール ゴム、EPDM、または標準的なエラストマー
ステムデザイン 延長されたボンネット着氷を防ぐため 標準ステム長
テスト 極低温耐性試験(液体窒素) 周囲圧力試験

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ある素材を採用することで、極限条件下でも安全かつ効率的な運転を保証します。バルブの分類、利点、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用途に適したバルブを選択するのに役立ちます。


投稿日時:2025年7月8日