Cryogenic valves are typically used to handle extremely low temperatures and often high pressures, such as liquefied natural gas, liquid oxygen, and liquid hydrogen. Cryogenic valve testing is a crucial step in ensuring their safe, reliable, and efficient operation under extreme conditions. In actual production, we sometimes encounter situations where rigorously tested cryogenic valves leak as soon as they are warmed up. Is this due to insufficient testing? Of course not. Under cryogenic conditions, the seals are forcibly compressed to achieve a seal. However, the elastic deformation within the material is not fully synchronized. When the valve rapidly warms up from a -196°C environment to room temperature, the rebound speed of the sealing material lags behind the temperature change. A tiny gap instantly appears between the previously compressed sealing surfaces, allowing the medium to leak out. Simply put, the essence of leakage is that the deformation recovery speed cannot keep up with the pace of temperature rise. After the elastic element is completely unloaded from the cryogenic load, it does not immediately complete its full deformation recovery; it takes time to return to its initial state.

ماذا يجب أن تفعل في هذه الحالة؟

قائمة التفتيش في الموقع

Safety Preparations Beforehand يجب على المشغلين ارتداء القفازات والنظارات الواقية المضادة للتجمد، والتعرف على خصائص الوسط المبرد وإجراءات الاستجابة لحالات الطوارئ مسبقًا، والتأكد من أن مرافق التهوية ومكافحة الحرائق في الموقع تعمل بشكل جيد. قم بتقليل ضغط النظام إلى نطاق آمن مسبقًا؛ لا تقم بتفكيك مكونات الصمام تحت الضغط لتجنب تلف التجميد الناتج عن رذاذ الوسط المبرد. Leakage Type Location and Troubleshooting افحص تعبئة ساق الصمام، وسطح توصيل الحافة، وجسم الصمام بالتسلسل للتحقق من وجود الصقيع أو علامات التسرب المتوسط، وتحديد موقع التسربات الخارجية. التحقق من وجود تسربات داخلية على سطح الختم عن طريق مراقبة التغيرات غير الطبيعية في الضغط والتدفق المصب، أو باستخدام كاشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم عند مخرج الصمام. Root Cause Confirmation for Temperature Rebound Leaks تحقق من سجل المعالجة المبردة للصمام للتأكد مما إذا كانت عملية الإعداد المبردة لمدة 2-6 ساعات قد اكتملت، وتحقق مما إذا كان الارتداد المتأخر يرجع إلى عدم كفاية إطلاق التشوه المرن للمادة. افحص مادة الختم للتأكد مما إذا كان الفرق بين معدل الانكماش المبرد وانكماش معدن جسم الصمام يتجاوز النطاق المسموح به للتصميم، وافحص فجوات السد الناتجة عن الانكماش غير المتزامن. أعد قياس انحناء ساق الصمام وعزم الدوران المسبق لربط شفة الصمام للتأكد مما إذا كان هناك فشل في الختم بسبب ارتخاء المسمار أو تشوه ساق الصمام في درجات حرارة منخفضة.

ثانيا. قائمة مراجعة عملية التصحيح في الموقع

Minor Leakage Non-invasive Rectification بالنسبة للتسربات الخارجية الطفيفة في تعبئة ساق الصمام والشفة، قم بربط مسامير الغدة/الشفة بالتساوي في تسلسل قطري، مع مقدار ربط واحد لا يتجاوز 1/4 دورة لتجنب ضغط الحشو والتسبب في تشويش ساق الصمام. بالنسبة للصمامات ذات الهياكل الناعمة الختم، استخدم مفتاح ربط لضبط وإحكام مكونات الختم بشكل مناسب لإزالة الفجوات الصغيرة الناتجة عن الارتداد المرن بشكل مؤقت. Component Replacement Rectification إذا كان الربط غير فعال، قم بتفكيك الصمام واستبداله بمادة PTFE المقاومة للتقادم أو عبوات الجرافيت المناسبة لظروف التشغيل ذات درجات الحرارة المنخفضة. قم بتثبيت العبوة بطريقة متداخلة (30 درجة ~ 45 درجة) حول كل حلقة لضمان الختم الموحد. استبدل حشية الغلق المتوافقة مع درجة الحرارة المنخفضة وأعد ربط مسامير الشفة قطريًا إلى عزم الدوران القياسي لإزالة فجوات السد الناتجة عن الانكماش غير المتزامن. Deep Fault Rectification إذا كان مقعد الصمام أو قلب الصمام مشوهًا أو تالفًا، فاستبدله مباشرة بصمام درجة حرارة منخفضة من نفس الطراز، وأعد إجراء التشكيل المبرد وفقًا للمواصفات، ثم أعد التجميع. بالنسبة للتسربات في جسم الصمام الناتجة عن الثقوب أو الشقوق الصغيرة، يتم استخدام تقنيات الحقن المضغوط أو لحام اللحام للإصلاح. بعد الإصلاح، يتم إجراء اختبار تسرب الهيليوم بدرجة حرارة منخفضة مرة أخرى للتحقق من أداء الختم.

ثالثا. خطوات التحقق بعد التصحيح

بعد إعادة التجميع، يتم أولاً إجراء اختبار القوة الهيدروستاتيكية في درجة حرارة الغرفة للتأكد من عدم وجود تسرب هيكلي في جسم الصمام. يتم بعد ذلك إكمال اختبار الختم في درجة حرارة الغرفة عن طريق إدخال غاز الهيليوم. بعد ذلك، يتم غمر الصمام في النيتروجين السائل حتى يبرد إلى -196 درجة مئوية ويتم الاحتفاظ به عند درجة حرارة ثابتة لإكمال اختبار الختم بدرجة الحرارة المنخفضة. بعد عودة الصمام بشكل طبيعي إلى درجة حرارة الغرفة، يتم قياس معدل التسرب في درجة حرارة الغرفة مرة أخرى. فقط بعد التأكد من عدم وجود تسرب ثانوي بعد العودة إلى درجة حرارة الغرفة وأن التصحيح مؤهل، يمكن استخدام الصمام.