Les vannes cryogéniques sont largement utilisées dans les secteurs des engrais, du GNL et de la pétrochimie. À l'exception de l'azote liquide et des autres gaz inertes liquides, la plupart des fluides contrôlés sont non seulement inflammables et explosifs, mais ils se gazéifient également lorsqu'ils sont chauffés ou vaporisés. Cela entraîne une expansion rapide du volume, susceptible de provoquer des fuites et des explosions. Dans l'industrie, les vannes utilisées pour des températures inférieures à -40 °C sont généralement appelées vannes cryogéniques, et celles utilisées pour des températures inférieures à -101 °C sont appelées vannes ultra-basse température.
Sélection des matériaux pour les vannes cryogéniques :
Les propriétés mécaniques de l'acier à basse température diffèrent de celles à température ambiante. Outre la résistance, la ténacité aux chocs à basse température est l'indice le plus important pour cet acier. La ténacité aux chocs à basse température d'un matériau est liée à sa température de transition fragile. Plus cette température est basse, meilleure est sa ténacité aux chocs à basse température. Les métaux à réseau cubique centré, comme l'acier au carbone, présentent une fragilité à froid à basse température, tandis que les métaux à réseau cubique à faces centrées, comme l'acier inoxydable austénitique, n'ont pratiquement aucune incidence sur la ténacité aux chocs à basse température.
Le corps de vanne basse température, le chapeau et les autres pièces résistantes à la pression sont généralement fabriqués dans des matériaux offrant une bonne résistance et une bonne ténacité à basse température. Parallèlement, des facteurs tels que la soudabilité, l'usinabilité, la stabilité et la rentabilité doivent également être pris en compte.
Lors de la conception, trois niveaux de basse température (-46 °C, -101 °C et -196 °C) sont couramment utilisés. L'acier au carbone basse température est généralement utilisé pour la nuance basse température de -46 °C, et l'acier inoxydable austénitique série 300 pour les nuances basse température de -101 °C et -196 °C. Cet acier inoxydable présente une résistance moyenne, une bonne ténacité et de bonnes performances d'usinage.
Date de publication : 18 mars 2024