Qu'est-ce qu'une vanne cryogénique ?

La cryogénie étudie les basses températures, leurs effets sur la matière et les méthodes par lesquelles elles peuvent être appliquées pour atteindre des objectifs spécifiques. La cryogénie comprend diverses techniques, depuis la surfusion de liquides avec de l'azote liquide jusqu'à la réalisation de manipulations cryogéniques telles que le refroidissement rapide, le refroidissement lent ou la congélation de matériaux biologiques.

VANNES CRYOGÉNIQUES

Cryogenic valves are used to control the flow of fluid through piping. They are often called “cryo” valves because they operate at shallow temperatures below -100°C (-212°F), which allows for greater control over the system’s operation.

Ils sont relativement peu coûteux par rapport à d'autres types. Leur installation ne nécessite pas d'outils spéciaux. Mais si vous n'êtes pas prudent, ils peuvent être dangereux. En effet, ils peuvent laisser échapper de l'azote liquide dans l'atmosphère et présenter ainsi un risque d'inhalation. D'un autre côté, ils permettent de contrôler avec précision le débit du fluide dans la canalisation en utilisant une vanne suffisamment sensible pour détecter de petites quantités de pression à sa surface. Ce type de vanne ne présente d'ailleurs aucun inconvénient lorsqu'il est utilisé.

AVANTAGES DES VANNES CRYOGÉNIQUES

• Maintenance réduite.
• Réduction des coûts d'installation.
• Amélioration de l'efficacité, de l'énergie et de la réduction des émissions.
• La réduction des niveaux de bruit et de vibration dans la salle des compresseurs peut constituer un problème pour certaines installations.

LES INCONVÉNIENTS DES VANNES CRYOGÉNIQUES

• Les vannes cryogéniques sont peu coûteuses.
• Les vannes cryogéniques ne sont pas faciles à installer.
• Les vannes cryogéniques sont difficiles à entretenir.

APPLICATIONS DES VALVES CRYOGÉNIQUES

Les vannes CRYOGENIC sont utilisées dans les applications suivantes :

• Compresseurs
• Système de climatisation
• Aéronefs (y compris les moteurs aéronautiques, les cellules, etc.)
• Véhicules automobiles (par exemple, camions et autobus)
• Usines de liquéfaction de GNL
• Terminaux GNL
• Systèmes de transport de GNL
• Industries alimentaires et des boissons
• Installations de séparation des gaz de l'air
• Usines de production d'acier
• Laboratoires de recherche
• Usines chimiques
• Usines pétrochimiques

MATÉRIAUX DES VANNES CRYOGÉNIQUES

Les matériaux utilisés pour fabriquer les vannes cryogéniques sont variés. Certains sont en acier inoxydable, en aluminium, en laiton et en alliage de cuivre ou de bronze. On trouve ces matériaux dans diverses industries telles que l'industrie alimentaire, la fabrication de produits chimiques, la métallurgie, etc.

Le matériau utilisé dépend du type de service dont la soupape a besoin. Il doit être sans plomb s'il doit résister à des températures élevées. S'il s'agit d'une résistance à basse température, l'aluminium est le meilleur matériau. En effet, il possède une bonne conductivité thermique, alors que d'autres types de matériaux, tels que l'acier au carbone, ont une mauvaise conductivité thermique à haute température.

COMMENT LES VANNES CRYOGÉNIQUES SONT INSTALLÉES DANS LES TUYAUTERIES

Cryogenic valves are installed in piping at the cryogenic fluid’s entry and exit point. Therefore, we can take the following steps to install a cryogenic valve:

Marquage : Le marquage est effectué à l'aide d'un marqueur sur tous les côtés du tuyau où vous souhaitez installer votre vanne. Ce marquage vous indiquera l'endroit où vous devrez percer des trous à des fins d'insertion plus tard au cours de ce processus. Vous devez également marquer les raccords existants ou les obstacles qui bloquent l'accès à la zone souhaitée (un mur, par exemple).

Nous devons utiliser la bonne taille de foret. Nous pouvons choisir la bonne mèche en fonction du type d'acier utilisé et du nombre de trous requis par pouce. De chaque côté de l'élément que vous avez choisi, ils dépasseront vers l'extérieur dans leurs chambres respectives. Cela peut ressembler à l'enceinte d'une piscine extérieure ou même à une pièce souterraine située sous un autre bâtiment de la ville. Des personnes pourraient vivre au-dessus du sol, mais aussi en dessous.

POURQUOI LES VANNES CRYOGÉNIQUES ONT UNE LONGUE TIGE

La tige des vannes cryogéniques est en acier inoxydable, ce qui lui confère une grande résistance à la corrosion. On peut installer cette vanne dans n'importe quelle position sans craindre qu'elle ne se plie ou ne se casse grâce à sa rigidité.

You may wonder why many types of valves are available for cryogenic use. Well, if you’re planning on using your cryogenic system, then knowing how these different types work will be significant because some require more maintenance than others.

FONCTIONNEMENT DE LA VANNE CRYOGÉNIQUE

La vanne cryogénique est un dispositif mécanique utilisé dans le système cryogénique pour transférer l'azote liquide du cylindre au réservoir de stockage. Elle se compose de deux parties : un piston à ressort et un diaphragme. Lorsque vous pressurisez votre conteneur de gaz avec de l'azote liquide, celui-ci pousse vers le bas sur ce diaphragme, ce qui le force à s'ouvrir comme une porte dans une pièce vide.

This open door allows more room for more liquid to flow through it; therefore, more space means less pressure—and that’s good news if you want cool things like ice cream or beer!

TYPES DE VANNES CRYOGÉNIQUES

VANNES À BILLE CRYOGÉNIQUES

Les vannes à bille sont utilisées pour contrôler le flux de liquides ou de gaz. En faisant tourner la bille de 90 degrés autour de son axe, le fluide peut s'écouler ou être bloqué. Même si les robinets ne sont pas utilisés pendant une longue période, ils assurent une étanchéité fiable pendant toute la durée de vie du robinet grâce à leur longue durée de vie. C'est ce qui les rend plus populaires en tant que robinets à soupape.

Tout système de pipeline et de ligne pour les applications GPL, GNL, fluides thermiques, oxygène liquide et azote nécessite l'utilisation d'un robinet à boisseau sphérique à double étanchéité, qu'il soit de type réduit ou à passage intégral. Les robinets à tournant sphérique cryogéniques contiennent un espace de vapeur d'une hauteur suffisante pour permettre la vaporisation dans la zone située sous le presse-étoupe. Cela permet de maintenir la garniture du presse-étoupe à une température proche de la température ambiante.

VANNE D'ANGLE CRYOGÉNIQUE

Angle valves can be used with cryogenic fluids (liquid nitrogen) but must be adequately cooled before the operation so that they don’t expand due to temperature changes.

Les robinets d'équerre sont également utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière pour contrôler le débit des fluides. Elles sont également utilisées dans les industries minières, chimiques et énergétiques. Les vannes d'angle présentent de nombreux avantages par rapport aux autres vannes, car elles peuvent être facilement réglées en tournant une poignée sur le côté. Il est ainsi facile de contrôler la pression à laquelle les fluides circulent dans les pipelines ou les réservoirs sans risquer des dommages dus à la surchauffe ou à l'éclatement des tuyaux.

CROBINET À SOUPAPE RYOGÈNE

Les robinets à soupape sont utilisés dans diverses industries, notamment dans les secteurs du pétrole et du gaz, du traitement de l'eau, de la chimie et de l'emballage alimentaire. Elles sont également couramment utilisées dans les applications cryogéniques telles que la recherche scientifique ou l'exploration de l'espace lointain.

La forme sphérique d'un robinet à soupape lui permet de s'adapter à des espaces restreints tout en conservant les caractéristiques de débit appropriées. Elle est donc idéale pour les applications qui requièrent des pressions élevées ou des débits faibles (comme les équipements de laboratoire). La forme du globe permet également d'utiliser des vannes plus petites que les autres, ce qui réduit les coûts de maintenance.

Le robinet à soupape fonctionne comme n'importe quel autre robinet de votre maison ou de vos applications. Il s'agit d'une solution exceptionnelle pour divers débits dans des applications à basse pression telles que la recherche scientifique ou l'exploration de l'espace lointain.

VANNE PAPILLON CRYOGÉNIQUE

Elle se compose de deux parties, l'une qui s'ouvre et l'autre qui se ferme pour empêcher le fluide de s'écouler ou de pénétrer.

Butterfly valves can be used as globe or gate valves, depending on their position in the system. The shape also determines whether they are ball and socket or straight cylinder valves with T’s at either end.

The advantage to using butterfly valves is their ability to open quickly and shut off quickly when needed—a necessity if you don’t want your cryogenic liquid depleting too quickly. However, if you need more time between opening/closing operations, this type may not be ideal because it takes longer than other types’ closure rates.

ROBINET-VANNE CRYOGÉNIQUE

Les robinets-vannes sont utilisés lorsqu'un débit important est nécessaire. Ils présentent des avantages et des inconvénients, ainsi que des applications dans les systèmes cryogéniques.

Gate valves have been used to control the gas discharge rate from a pressure vessel or other closed system by providing an adjustable orifice that allows flow only during specific time intervals. This type of valve has many advantages. For example, it’s easy to assemble, there’s no need for any maintenance after installation, you can easily install it on top of flanges (such as those used with welded joints), and it doesn’t require special tooling other types do.

OÙ SONT UTILISÉES LES VANNES CRYOGÉNIQUES

Les vannes cryogéniques sont utilisées dans les secteurs du pétrole et du gaz, de la pétrochimie et des produits pharmaceutiques. Elles sont également utilisées dans les systèmes cryogéniques. En outre, vous pouvez trouver des vannes cryogéniques dans des installations qui exigent le plus haut niveau de fiabilité pour leur équipement. Il s'agit notamment des usines cryogéniques et d'autres applications industrielles où la précision est essentielle au succès ou à l'échec de l'opération.

Conclusion

Cryogenic valves are used in the piping industry because they are reliable and sturdy. They can withstand high pressures without breaking or causing damage to the system. They also last longer than traditional valves because they aren’t subject to wear or corrosion like other parts of your plumbing system would be over time due.