מה יקרה לשסתומי כדור בטמפרטורות נמוכות?

בסביבות בטמפרטורה נמוכה, הביצועים שלשסתומי כדוריושפע באופן משמעותי, כפי שמוצג להלן:

שינויים במאפייני החומר גורמים לקשיים תפעוליים או לנזק

טמפרטורה נמוכה יכולה להפוך את החומר שלשסתומי כדורחומרי איטום שבירים, במיוחד לא מתכתיים, שמקדם ההתפשטות שלהם גדול בהרבה מזה של חומרי מתכת. במהלך הצטמקות בטמפרטורה נמוכה, ההבדל בהתכווצות בין אטמים לא מתכתיים לבין גופי שסתומים ואטמים מתכתיים הוא משמעותי, וכתוצאה מכך ירידה חמורה בלחץ האיטום וחוסר היכולת לאטום. לדוגמה, גומי יאבד לחלוטין את האלסטיות שלו ויהפוך לזכוכית, ויאבד את תכונות האיטום שלו כאשר הטמפרטורה נמוכה מטמפרטורת מעבר הזכוכית; במדיום LNG, לגומי עדיין יש תכונות קצף ולא ניתן להשתמש בו עבור שסתומי LNG. בנוסף, טמפרטורות נמוכות עשויות גם לגרום לשבר פריך במתח נמוך של חומרים. לדוגמה, נירוסטה אוסטניטית, שהייתה במקור במצב מט-יציבי בטמפרטורות נמוכות, הופכת למרטנזיט כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לנקודת מעבר הפאזה. שינוי הנפח גורם לעלייה במתח הפנימי, הגורם למשטח האיטום להתעוות ולהתעוות, וכתוצאה מכך לכשל באיטום.

ביצועי איטום מופחתים מובילים לדליפה בינונית

אם טמפרטורה נמוכהשסתום כדורימשתמש בזוג איטום מתכת לחומר שאינו מתכת, החומר שאינו מתכת יהפוך קשה ושביר בטמפרטורות נמוכות, יאבד את הקשיחות שלו, וכתוצאה מכך זרימה קרה והרפיית מתח, וירידה בביצועי האיטום. עם זאת, כיום בעת תכנון שסתומים בטמפרטורה נמוכה, בדרך כלל כבר לא נעשה שימוש בחומרי איטום לא מתכתיים כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-70 ℃, או שהם מעובדים למבנים מרוכבים ממתכת ולא מתכת. במקביל, התכווצות לא אחידה הנגרמת על ידי הבדלי טמפרטורה בחלקים שונים של החלקים או הבדלים במאפיינים הפיזיקליים בין חומרים שונים, יכולה גם ליצור מתח שנגרם על ידי טמפרטורה, ולגרום לעיוות אלסטי או עיוות בלתי הפיך של משטח האיטום, המשפיע על אפקט האיטום.

שסתום כדור בטמפרטורה נמוכה שתוכנן במיוחד יכול להסתגל לסביבות בטמפרטורה נמוכה

כדי להתמודד עם האתגר של טמפרטורה נמוכה, שסתום הכדור בטמפרטורה נמוכה מאמץ עיצוב מיוחד. אם משתמשים בכיסוי שסתום צוואר ארוך כדי להגן על תיבת האריזה ולהרחיק אותה מטמפרטורות נמוכות כדי להבטיח את אפקט האיטום של האריזה, ניתן גם לעטוף חומרי בידוד קרים כדי למנוע אובדן אנרגיה קרה; כאשר טמפרטורת הפעולה היא מתחת ל-100 ℃, חומר גזע השסתום מטופל בציפוי כרום או ניטרידינג כדי לשפר את קשיות פני השטח ולשפר את האמינות של אטם האריזה; מצויד במבנה למניעת עליית לחץ חריגה, כאשר הלחץ בתא השסתום עולה, החדר והכניסה מחוברים או מותקן שסתום שחרור לחץ בקצה הכניסה להבטחת שימוש בטוח; האטם המשמש יכול לאטום בצורה מהימנה ובעל גמישות בטמפרטורת החדר, טמפרטורה נמוכה ושינויי טמפרטורה.