Válvula de esfera criogênica para serviços de GNL e gases industriais

1. Womic Steel: Capacidades de Fabricação e Força da Empresa

A Womic Steel Group é uma fabricante líder e fornecedora global de válvulas criogênicas, com mais de 20 anos de experiência na produção de válvulas de alto desempenho para aplicações em temperaturas extremamente baixas. Nossas instalações de fabricação de última geração integram capacidades de forjamento, usinagem, montagem e testes:

l Linha de produção de válvulas criogênicas:Linha de produção dedicada a válvulas criogênicas, com centros de usinagem CNC, tornos verticais e equipamentos especializados para testes criogênicos, capazes de testar válvulas a temperaturas de até -196 °C utilizando nitrogênio líquido. Capacidade de produção anual superior a 20.000 válvulas de esfera criogênicas.

l Instalação de Tratamento Criogênico Profundo:Forno de tratamento criogênico interno (-196 °C) para alívio de tensões em todas as peças sob pressão, garantindo estabilidade dimensional e prevenindo distorções em temperaturas de serviço. As peças são mantidas em estado criogênico por no mínimo 8 horas, conforme exigido pela norma BS 6364.

Todas as válvulas de esfera criogênicas são projetadas com:

Tampa estendida com placa de gotejamento para manter o enchimento da haste em temperaturas operacionais.

Dispositivo de aterramento antiestático conforme API 608 e BS 5351

Design da haste à prova de estouro

Design à prova de fogo conforme API 607 ​​/ ISO 10497

Embalagem com baixa emissão fugitiva, em conformidade com a norma ISO 15848-1 (Classe A ou B).

Capacidade de bloqueio e sangria duplos (opcional)

l Alívio de pressão da cavidade (válvulas montadas em munhão)

Certificações de Qualidade e Conformidade Regulatória:

Certificado ISO 9001:2015

l PED 2014/68/UE (Marcação CE) para equipamentos sob pressão

Licença de monograma API 6D / API 608

Certificação de segurança contra incêndio API 607 ​​/ API 6FA

Certificação ISO 15848-1 de Baixa Emissão Fugitiva

Certificação EN 10204 3.2 com validação de terceiros (TÜV, BV, SGS, LR)

Inspeção de Terceiros (TPI) aprovada por SGS, BV, ABS, DNV, TÜV e Lloyd's Register.

Conformidade com NACE MR0175 / ISO 15156 para aplicações criogênicas em ambientes corrosivos

Certificação ATEX disponível mediante solicitação para atmosferas explosivas.

Flexibilidade de produção para válvulas de esfera criogênicas:

Esfera flutuante: 1/2" – 8" (DN15 – DN200), Classe 150 – Classe 1500

Esfera com montagem em munhão: 2" – 48" (DN50 – DN1200), Classe 150 – Classe 2500

Conexões finais: Flangeadas (RF, RTJ), Solda de topo (BW), Solda de encaixe (SW), Rosqueadas (NPT)

Acionamento: Manual (alavanca, engrenagem), Pneumático, Elétrico, Hidráulico

Capacidade de produção mensal: 1.500 a 2.000 unidades, dependendo do tamanho e da complexidade.

Reconhecimento global:A Womic Steel é uma fornecedora confiável para empreiteiras EPC globais e operadoras de GNL, incluindo Technip Energies, McDermott, Bechtel e Sinopec, atendendo a mais de 40 países nos setores de GNL, petroquímica e gases industriais.

2. Válvula de esfera criogênica: composição do material e especificações principais

As válvulas de esfera criogênicas operam em temperaturas tão baixas quanto -196 °C, onde os materiais padrão se tornam quebradiços e os sistemas de vedação convencionais falham devido à contração térmica. Nossas válvulas de esfera criogênicas são projetadas especificamente para essas condições extremas.

Principais características de projeto para serviço a -196°C:

Capô estendido com placa de gotejamento:A tampa é estendida para garantir que a área de vedação (vedações da haste) permaneça a uma temperatura acima do ponto de congelamento, evitando a formação de gelo e mantendo a integridade da vedação. A placa de gotejamento impede que a umidade condensada goteje sobre o isolamento ou o corpo da válvula.

Tratamento criogênico profundo:Todas as peças que contêm pressão (corpo, tampa, esfera, haste) são submetidas a tratamento criogênico profundo a -196°C por no mínimo 8 horas (ou múltiplos ciclos) para transformar a austenita retida, aliviar as tensões residuais e garantir a estabilidade dimensional na temperatura de serviço.

Materiais especializados para serviços criogênicos:

Componente	Opções de materiais	Faixa de temperatura	Principais características
Carroceria/Capô	ASTM A351 CF3/CF3M (aço inoxidável 304L/316L)	-196°C a +300°C	Estabilidade austenítica em temperaturas criogênicas
Carroceria/Capô	ASTM A352 LCB/LCC (Aço Carbono para Baixas Temperaturas)	-46°C a +300°C	Para serviços criogênicos menos severos
Carroceria/Capô	ASTM A182 F304L/F316L (Forjado)	-196°C a +300°C	Alta integridade, tamanhos pequenos
Bola	ASTM A182 F304/F316	-196°C a +300°C	100% inspecionado por PT/UT
Bola	ASTM A351 CF3/CF3M (Fundido)	-196°C a +300°C	Tamanhos grandes
Tronco	ASTM A182 F304L/F316L	-196°C a +300°C	Maior resistência em baixas temperaturas
Tronco	ASTM A182 F XM-19	-196°C a +300°C	Maior resistência, resistência superior ao desgaste
Sede da válvula	PCTFE (policlorotrifluoroetileno)	-196°C a +150°C	Menor taxa de vazamento, excelente vedação criogênica.
Sede da válvula	RPTFE (PTFE reforçado)	-196°C a +200°C	Boa vedação, capacidade para temperaturas mais elevadas.
Sede da válvula	ESPIAR	-196°C a +260°C	Opção de assento metálico de maior resistência
Selos de corpo	Espiral enrolada (grafite + aço inoxidável)	-196°C a +400°C	Vedação confiável e à prova de fogo
Empacotamento de hastes	Grafite de baixa emissão fugitiva	-196°C a +400°C	Certificado ISO 15848
Parafusos	ASTM A320 Gr.L7 / A194 Gr.7	Aço carbono para baixas temperaturas	Para carroceria LCB
Parafusos	ASTM A320 Gr.B8 CL.2 / A194 Gr.8	-196°C a +400°C	Para carroceria SS
Antiestático	Mola/esfera de liga de cobre	–	Bola rasteira em direção ao corpo

Verificação de Materiais Críticos:

100% de PMI (Identificação Positiva de Material) em todos os componentes de liga.

Teste de impacto Charpy V-notch a -196°C para verificação do material da carroceria/capô (de acordo com a norma BS 6364)

l Teste de dureza para aplicações em serviço com sulfeto de hidrogênio (de acordo com NACE MR0175)

3. Faixa Dimensional e Conformidade com as Normas

Item	Especificação
Padrão de projeto	BS 6364, MSS SP-134, API 608, API 6D, ASME B16.34
Tipo	Esfera flutuante (≤ 8") / Esfera montada em munhão (≥ 2")
Faixa de tamanho	1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
Classificação de pressão	Classe 150 – Classe 2500 (PN20 – PN420)
Faixa de temperatura	-196°C a +300°C (dependendo dos materiais)
Conexões finais	Flangeado (RF, RTJ conforme ASME B16.5/B16.47), Solda de topo (conforme ASME B16.25), Solda de encaixe (conforme ASME B16.11), Rosqueado (NPT conforme ASME B1.20.1)
Cara a cara	ASME B16.10, API 6D ou conforme especificação do cliente.
À prova de fogo	API 607 ​​(assento macio), API 6FA (assento metálico)
Emissão Fugitiva	ISO 15848-1 (Classe A ou B)
Antiestático	Conforme API 608, BS 5351
Parafusos	ASME B16.34, ASTM A320/A194
Testes criogênicos	BS 6364, MSS SP-134
Teste hidrostático	API 598, ISO 5208
Atuação	Alavanca, Engrenagem (Manual), Pneumática, Elétrica, Hidráulica

4. Configurações disponíveis – Válvula de esfera criogênica (-196°C)

Tamanho	Classe de pressão	Material do corpo	Material do assento	Conexão final	Atuação	Aplicação típica
1/2" – 2"	CL150-1500	A182 F304L/F316L	PCTFE	SW/NPT/BW	Alavanca	Instrumentação, linhas de amostragem
2" – 8"	CL150-1500	A351 CF3/CF3M	PCTFE/RPTFE	Flange/BW	Alavanca/Engrenagem	Planta de GNL, tubulação ASU
2" – 8"	CL150-1500	A352 LCB/LCC	PCTFE/RPTFE	Flange/BW	Engrenagem	terminais de recepção de GNL
6" – 24"	CL150-600	A351 CF3/CF3M	PCTFE/PEEK	Flange/BW	Engrenagem	Linhas principais de transferência de GNL
6" – 24"	CL150-600	A352 LCB/LCC	PCTFE	Flange/BW	Engrenagem	Serviço de aço carbono para baixas temperaturas
12" – 42"	CL150-300	A351 CF3/CF3M	PCTFE	Flange/BW	Engrenagem/Elétrico	saída do tanque de armazenamento de GNL
2" – 48"	CL150-2500	A351 CF3M	PCTFE/RPTFE	Somente em preto e branco	Engrenagem/Elétrico	Criogenia de alta pressão

Configurações personalizadas fora desses intervalos estão disponíveis mediante solicitação. O projeto com montagem em munhão é obrigatório para tamanhos ≥ 2" de acordo com a norma API 6D, ou para aplicações de alta pressão/alto torque.

Principais características do design - Bola flutuante (tamanhos ≤ 8"):

Construção da carroceria em uma ou duas peças

Design de assento com mola energizada

Baixo torque de operação

Entrada superior ou lateral disponível

Principais características de design - Montagem em munhão (tamanhos ≥ 2"):

Esfera suportada por mancais de munhão para alta pressão

l Design de assento com mola (vedação do assento a jusante)

l Alívio de pressão da cavidade (ventilação a montante do assento ou da carroceria)

Baixo torque de operação, independentemente da pressão.

Capacidade de bloqueio duplo e sangria

Design com entrada superior ou lateral

5. Normas comuns para válvulas de esfera criogênicas

Padrão	Descrição	Aplicativo
BS 6364	Especificação para válvulas criogênicas para GNL e serviço em baixas temperaturas.	Padrão de projeto primário para serviços criogênicos
MSS SP-134	Norma para válvulas para serviço criogênico	Norma equivalente americana para válvulas criogênicas
API 608	Válvulas de esfera metálicas - extremidades flangeadas e para solda de topo	Padrão de projeto de válvula de esfera
API 6D	Especificação para válvulas de tubulação e encanamento	Válvula de esfera para tubulação padrão
ASME B16.34	Válvulas - com extremidades flangeadas, roscadas e para solda	Base de classificação pressão-temperatura
API 607	Teste de fogo para válvulas de um quarto de volta com sede macia	Certificação de segurança contra incêndio
API 6FA	Teste de fogo para válvulas	Certificação de segurança contra incêndio para válvulas API 6D
ISO 15848-1	Válvulas industriais - procedimentos de medição e teste para emissões fugitivas	Certificação de baixa emissão fugitiva
ASME B16.10	Dimensões face a face e de ponta a ponta	Dimensões de instalação padrão
API 598	Inspeção e teste de válvulas	Critérios de aceitação do teste
NACE MR0175 / ISO 15156	Indústrias de petróleo e gás natural - materiais para ambientes com H2S	conformidade com o serviço de azedo

Uso:Terminais de recebimento de GNL, plantas de liquefação de GNL, braços de carregamento de navios metaneiros, tubulações de tanques de armazenamento de GNL, unidades de separação de ar (ASU), gasodutos de nitrogênio líquido/oxigênio líquido, serviço de hidrogênio líquido, plantas de etileno e propileno, serviço de metanol a baixa temperatura, processamento de gás criogênico, serviço de hélio líquido.

6. Processo de fabricação – Válvula de esfera criogênica (-196°C)

A Womic Steel emprega processos de fabricação especializados para válvulas de esfera criogênicas, com ênfase na qualificação de materiais, tratamento criogênico profundo e verificação do desempenho criogênico.

Etapa 1: Inspeção de matéria-prima e PMI

l Fundidos/forjados da carroceria e do capô verificados por análise química e PMI

Teste de impacto Charpy a -196°C conforme BS 6364 para verificar a resistência a baixas temperaturas.

100% de ensaios por líquido penetrante (PT) e ultrassom (UT) em peças fundidas para detecção de defeitos.

Teste de dureza para aplicações em ambientes com presença de sulfeto de hidrogênio

Etapa 2: Usinagem

Usinagem CNC do corpo, capô, esfera e haste com tolerâncias precisas.

Retificação especializada das superfícies de vedação da esfera e da sede para uma vedação estanque.

l Acabamento superficial das áreas de vedação: Ra ≤ 0,4 μm (acabamento espelhado)

Usinagem de ranhura antiestática, ranhura da haste à prova de expulsão e alívio de cavidade

Etapa 3: Tratamento criogênico profundo (fundamental para operação a -196°C)

Todos os componentes críticos (corpo, tampa, esfera, haste) foram submetidos a tratamento criogênico profundo a -196°C (imersão em nitrogênio líquido).

Tempo mínimo de imersão: 8 horas conforme BS 6364 (normalmente de 8 a 12 horas)

l Ciclos múltiplos (até 3 ciclos) para fundições grandes ou complexas

Objetivo: Transformar a austenita retida em martensita, aliviar tensões residuais e garantir a estabilidade dimensional na temperatura de serviço.

Seguido de revenimento para restaurar a ductilidade (para aços inoxidáveis ​​martensíticos)

Etapa 4: Montagem

l Componentes limpos para remover qualquer óleo, graxa ou contaminantes.

Toda a montagem foi realizada em ambiente de sala limpa.

l Lubrificação com lubrificantes compatíveis com condições criogênicas (não à base de hidrocarbonetos)

Instalação do assento e ajuste da pré-carga (assentos com molas).

Instalação de vedação e gaxeta de haste com gaxeta de baixa emissão fugitiva

l Conjunto de capô estendido com placa de gotejamento posicionada acima da linha de isolamento

Etapa 5: Inspeção pré-teste

l Verificação dimensional de todas as dimensões críticas

l Verificação do torque de aperto dos parafusos (conforme ASME B16.34)

l Teste pneumático do assento (baixa pressão) antes do teste hidrostático

Etapa 6: Teste hidrostático (conforme API 598)

Teste de estanqueidade: 1,5 vezes a pressão de projeto por no mínimo 15 segundos, sem vazamentos visíveis.

l Teste de sede: 1,1 × pressão de projeto, teste de sede de baixa pressão (0,5-0,7 MPa), taxas de vazamento aceitáveis ​​de acordo com a API 598

Não há vazamentos visíveis nos elementos de fechamento.

Etapa 7: Teste de desempenho criogênico (crítico para serviço a -196°C conforme BS 6364)

A válvula foi imersa em nitrogênio líquido (-196 °C) por no mínimo 2 horas.

l Teste pneumático de assento a baixa pressão (0,6 MPa) em temperatura ambiente

Vazamento medido na sede: ≤ 0,1 cc/min por polegada de diâmetro da sede

l Medição de torque em temperatura criogênica

Teste de ciclo: Mínimo de 10 ciclos completos à temperatura ambiente.

Não são permitidos danos ou deformações.

Etapa 8: Teste de Emissões Fugitivas (Conforme ISO 15848-1)

l Válvulas com gaxetas de baixa emissão fugitiva testadas de acordo com a norma ISO 15848-1

Vazamento medido no detector de vazamento de hélio

Classificação de aceitação: Classe A ou B, dependendo da exigência do cliente.

Etapa 9: Teste de segurança contra incêndio (Conforme API 607 ​​ou API 6FA - Mediante solicitação)

Válvula exposta a fogo de 650-760°C por 30 minutos

Teste de estanqueidade da sede após incêndio e resfriamento

Inspeção visual para detecção de danos

Etapa 10: Inspeção e marcação final

Inspeção visual para detecção de defeitos superficiais, integridade do revestimento e legibilidade da marcação.

l Marcação permanente conforme BS 6364 / API 6D: fabricante, tamanho, classe de pressão, material, classificação de temperatura, carimbo de teste, número de série

l Preparação e revisão de documentação

7. Procedimentos de Controle de Qualidade e Testes para Válvula de Esfera Criogênica (-196°C)

Estágio	Método de inspeção	Propósito
Matéria-prima (fundição/forjamento)	PMI (Identificação Positiva de Material)	Verifique a liga e sua composição química.
Matéria-prima	Teste de impacto Charpy a -196°C	Verificar a resistência a baixas temperaturas de acordo com a norma BS 6364.
Matéria-prima	PT/UT (Inspeção de Fundição)	Detectar defeitos de fundição, inclusões e porosidade.
Usinagem	Inspeção Dimensional	Verificar dimensões críticas de acordo com a norma ASME B16.34
Após tratamento criogênico profundo	Reinspeção Dimensional	Verificar a estabilidade dimensional após o tratamento.
Conjunto	Inspeção visual	Verificar se há contaminação e se a montagem está correta.
Pré-teste	Teste de assento pneumático (baixa pressão)	Verificar a integridade da vedação inicial
Válvula acabada	Teste hidrostático da carcaça	Integridade da pressão conforme API 598
Válvula acabada	Teste hidrostático do assento	Integridade da vedação da sede conforme API 598
Válvula acabada	Teste de desempenho criogênico conforme BS 6364	Verificação de desempenho a -196°C (crítico)
Válvula acabada	Teste de Emissões Fugitivas (conforme ISO 15848-1)	Baixa integridade da vedação contra vazamentos
Válvula acabada	Teste de segurança contra incêndio (API 607/API 6FA - mediante solicitação)	Certificação de segurança contra incêndio
Válvula acabada	Teste de torque	Verificar o torque de operação em temperatura criogênica.
Válvula acabada	Inspeção visual e dimensional	Verificação final de qualidade
Válvula acabada	Verificação de marcação	Garantir a marcação permanente de acordo com as normas.

Testes opcionais para aplicações criogênicas críticas:

Teste de vazamento de hélio (espectrômetro de massa) para serviços críticos

Teste de vedação a gás de alta pressão (conforme API 6D)

Teste de vida útil em ciclos (até 500 ciclos em temperatura criogênica)

l END (RT/UT) para inspeção radiográfica

Conformidade com a norma ATEX para atmosferas explosivas

Conformidade com a norma NACE MR0175 para serviços com sulfeto de hidrogênio.

Teste de impacto Charpy em componentes reais (não apenas em cupons de teste)

8. Aplicações principais – Válvula de esfera criogênica (-196°C)

l Terminais de Recebimento de GNL:O GNL importado de navios entra nos tanques de armazenamento através de braços de descarga, controlados por válvulas de esfera criogênicas. Um terminal de GNL de grande porte típico utiliza de 300 a 500 válvulas de esfera criogênicas para descarga, armazenamento e distribuição. Nossas válvulas atendem às normas BS 6364 e MSS SP-134 para serviço com GNL.

l Plantas de liquefação de GNL:O gás natural é resfriado a -162°C para liquefação. Válvulas de esfera criogênicas controlam o fluxo através de trocadores de calor, separadores e colunas de fracionamento. Essas válvulas devem manter a integridade da vedação ao longo de milhares de ciclos térmicos.

l Braços de carregamento de navios metaneiros:Durante o carregamento do terminal para o navio de GNL, as válvulas de esfera criogênicas isolam e controlam o fluxo. O projeto à prova de fogo (API 607) é obrigatório para aplicações no braço de carregamento.

l Unidades de Separação de Ar (ASU):Produção e distribuição de nitrogênio líquido (-196 °C), oxigênio líquido (-183 °C) e argônio líquido (-186 °C). Válvulas de esfera criogênicas controlam a extração e o armazenamento do produto.

l Serviço de Hidrogênio Líquido:O hidrogênio líquido é armazenado a -253 °C, exigindo válvulas criogênicas especializadas. Para aplicações nessa temperatura extrema, recomendamos corpo em aço inoxidável austenítico com sistemas de vedação específicos.

l Fábricas de Etileno e Propileno:Aplicações em baixas temperaturas, de -40°C a -104°C. As válvulas de esfera criogênicas são padrão em seções frias de etileno e circuitos de refrigeração de propileno.

l Serviço de metanol a baixa temperatura:As fábricas de metanol com seções de baixa temperatura (de -20°C a -40°C) requerem válvulas criogênicas para operação confiável.

l Processamento de gases criogênicos:Extração de GNL (líquidos de gás natural) onde o gás é resfriado para separar etano, propano e butano. Válvulas de esfera criogênicas são usadas em separadores a frio e em linhas de topo de desetanização.

l Serviço de Hélio Líquido:O hélio líquido a -269°C requer válvulas criogênicas especiais com sedes em PCTFE ou cerâmica. Disponíveis mediante solicitação.

l Nuclear e Aeroespacial:Manipulação de fluidos criogênicos em instalações de propulsão de foguetes e pesquisa nuclear.

9. Embalagem e envio – Válvula de esfera criogênica (-196 °C)

Embalagem:

l Proteção:Todas as válvulas são envoltas em papel anticorrosivo ou papel VCI (Inibidor de Corrosão por Vapor). Flanges e conexões terminais são cobertas com tampas plásticas ou flanges cegas de aço.

l Proteção final:Tampas plásticas para extremidades SW/NPT; flanges cegas de aço com juntas para extremidades flangeadas (RF ou RTJ). Extremidades para solda de topo protegidas com tampas plásticas ou de aço.

l Proteção do atuador:Os atuadores ou mecanismos de engrenagem são protegidos com capas plásticas e acolchoamento de espuma.

l Caixas de madeira:Para válvulas pequenas (≤ 8"), unidades individuais ou múltiplas embaladas em caixas de madeira resistentes com acolchoamento de espuma. Caixas de madeira compensada de qualidade para exportação com reforço nos cantos.

l Berços de aço:Para válvulas grandes (> 8") ou válvulas pesadas, são utilizados berços individuais de aço com suportes flangeados para evitar danos durante o transporte. As válvulas são fixadas ao berço por meio de parafusos.

l Dessecante:Sacos de gel de sílica dessecante colocados dentro das caixas para absorver a umidade e evitar a corrosão.

Envio:

l Meio de transporte:Frete aéreo padrão para válvulas pequenas urgentes; frete marítimo para válvulas grandes e pedidos em grande quantidade; logística de projetos para válvulas pesadas de grande diâmetro.

l Conteinerização:Válvulas pequenas paletizadas e carregadas em contêineres; válvulas grandes em contêineres flat rack ou contêineres open top.

l Fracionamento a granel:Válvulas extragrandes ou pesadas (> 48" ou > 5 toneladas) enviadas individualmente em navios de carga geral.

l Rotulagem:Cada caixa ou suporte é etiquetado com o número da etiqueta da válvula, tamanho, classe de pressão, material, número de série e instruções de manuseio. Etiquetas especiais indicam serviço criogênico.

l Documentação:Certificado de Tipo de Material completo (EN 10204 Tipo 3.1/3.2), relatório de teste hidrostático, relatório de teste de desempenho criogênico conforme BS 6364, relatório de teste de emissões fugitivas, certificado de segurança contra incêndio (se aplicável), relatório dimensional, lista de embalagem, fatura comercial, conhecimento de embarque, certificado de origem, Declaração de Desempenho CE.

Documentação fornecida com cada remessa:

Certificado de teste de fábrica (norma EN 10204 Tipo 3.1; Tipo 3.2 mediante solicitação)

Relatório de teste hidrostático (carcaça e sede, pressão, duração, resultados)

l Relatório de teste de desempenho criogênico conforme BS 6364(Resultados do teste a -196°C, taxas de vazamento, torque)

Relatório de teste de emissões fugitivas (ISO 15848-1 Classe A ou B)

Certificado de teste de segurança contra incêndio (API 607 ​​ou API 6FA - se necessário)

Relatório de Inspeção Dimensional (face a face, furação do flange, diâmetro do furo)

l Relatórios de Testes de Materiais (PMI, impacto Charpy a -196°C)

l Relatórios de Teste PMI (todos os componentes de liga)

Registro de tratamento criogênico profundo (temperatura, tempo de imersão, ciclos)

l Relatórios de teste do atuador (se aplicável)

Lista de embalagem, fatura comercial, conhecimento de embarque, certificado de origem

Declaração de Desempenho (DoP) CE para remessas europeias

10. Vantagens e perguntas frequentes sobre a Womic Steel – Válvula de esfera criogênica (-196 °C)

Por que escolher a Womic Steel como parceira para válvulas de esfera criogênicas?

Gama completa de tamanhos: 1/2" – 48" (DN15 – DN1200), Classe 150 – Classe 2500.

O tratamento criogênico profundo a -196°C garante a estabilidade dimensional e evita distorções na temperatura de serviço (obrigatório segundo a norma BS 6364 para serviço a ≤ -101°C).

Desempenho criogênico garantido – 100% das válvulas testadas a -196°C de acordo com a norma BS 6364 antes do envio.

Design à prova de fogo – Certificação API 607 ​​ou API 6FA disponível para todas as válvulas de esfera.

Baixa emissão fugitiva – Conformidade com a norma ISO 15848-1, Classe A ou B, para todas as válvulas.

Haste antiestática e à prova de expulsão – características de segurança padrão.

A escolha entre um design flutuante ou com montagem em munhão depende do tamanho e da pressão.

Opções de materiais para a carroceria: CF3, CF3M, CF8, CF8M, LCB, LCC, aços inoxidáveis ​​duplex.

Opções de materiais para o assento: PCTFE (assento criogênico primário), RPTFE, PEEK.

l PED 2014/68/UE Marcação CE para equipamentos sob pressão europeus.

Prazos de entrega competitivos: 8 a 12 semanas para configurações padrão, 16 a 20 semanas para projetos personalizados de grande diâmetro.

Inspeção por terceiros aceita (SGS, BV, TÜV, DNV, ABS, LR).

Perguntas frequentes (FAQ) – Válvula de esfera criogênica (-196 °C)

P: Qual a diferença entre uma válvula de esfera padrão e uma válvula de esfera criogênica?

A: As válvulas de esfera criogênicas possuem diversas características importantes não encontradas em válvulas padrão: tampa estendida com placa de gotejamento para proteger as vedações da haste das temperaturas criogênicas; tratamento criogênico profundo (imersão a -196 °C) de todos os componentes para evitar distorções; materiais de sede especializados (PCTFE, PEEK) que mantêm a integridade da vedação em baixas temperaturas; gaxeta com baixa emissão de gases fugitivos; e testes de desempenho criogênico obrigatórios conforme a norma BS 6364. As válvulas de esfera padrão normalmente possuem tampas não estendidas, sedes de polímero padrão que se tornam quebradiças em temperaturas criogênicas e não são submetidas a testes criogênicos.

P: Qual é a temperatura mínima de serviço para suas válvulas de esfera criogênicas?

A: Nossas válvulas de esfera criogênicas padrão são classificadas para serviço a -196 °C (temperatura do nitrogênio líquido) de acordo com as normas BS 6364 e MSS SP-134. Para serviço com hidrogênio líquido (-253 °C) ou hélio líquido (-269 °C), oferecemos projetos especializados com materiais e vedações modificados. Entre em contato com nossa equipe de engenharia para essas aplicações em temperaturas extremas.

P: O que é tratamento criogênico profundo e por que ele é necessário?

A: O tratamento criogênico profundo é o processo de resfriamento de componentes de válvulas a -196 °C (nitrogênio líquido) por um mínimo de 8 horas, seguido de um retorno lento à temperatura ambiente. Esse processo transforma a austenita retida (que pode causar alterações dimensionais em temperaturas criogênicas) em martensita, alivia as tensões residuais da usinagem e garante a estabilidade dimensional na temperatura de serviço. A norma BS 6364 exige tratamento criogênico profundo para válvulas com temperaturas ≤ -101 °C.

P: Quais materiais de assento você recomenda para uso a -196°C?

A: Para aplicações a -196 °C, recomendamos o PCTFE (policlorotrifluoroetileno) como material principal para a sede da válvula. O PCTFE mantém suas propriedades mecânicas e proporciona excelente vedação em temperaturas criogênicas, praticamente sem deformação plástica. O RPTFE (PTFE reforçado) é adequado para -196 °C, mas apresenta taxas de vazamento ligeiramente maiores. O PEEK pode ser usado a -196 °C, mas é mais comumente utilizado em aplicações com temperaturas mais elevadas (até 260 °C) ou com sede metálica.

P: Os testes de desempenho criogênico são obrigatórios?

A: De acordo com as normas BS 6364 e MSS SP-134, o teste de desempenho criogênico é obrigatório para válvulas utilizadas em serviços com GNL e em ambientes criogênicos. Os testes devem ser realizados a -196 °C (nitrogênio líquido) com teste pneumático de baixa pressão na sede após a estabilização da temperatura. A Womic realiza testes de desempenho criogênico em 100% de todas as suas válvulas de esfera criogênicas antes do envio.

P: Que tipo de certificação de segurança contra incêndio vocês oferecem?

A: Oferecemos certificação de resistência ao fogo de acordo com as normas API 607 ​​(para válvulas de esfera com sede macia) e API 6FA (para válvulas de esfera com sede metálica). O teste consiste em expor a válvula a uma temperatura de 650-760 °C durante 30 minutos, seguido de um teste de estanqueidade da sede. O projeto resistente ao fogo é obrigatório para a maioria das aplicações em GNL e petroquímica.

P: Vocês oferecem embalagens com baixa emissão fugitiva?

R: Sim. Todas as nossas válvulas de esfera criogênicas são fornecidas com gaxetas de baixa emissão fugitiva, testadas segundo a norma ISO 15848-1. Podemos oferecer certificação Classe A ou Classe B, dependendo das suas necessidades. As gaxetas de baixa emissão fugitiva são padrão para válvulas com tampas estendidas.

P: Qual a diferença entre válvulas de esfera flutuante e válvulas de esfera com montagem em munhão?

A: As válvulas de esfera flutuantes têm a esfera suportada apenas pelas sedes (a esfera "flutua" entre as sedes). Este projeto é usado para tamanhos de até 8" e pressões moderadas. As válvulas de esfera com montagem em munhão têm a esfera suportada por mancais de munhão (superior e inferior), o que reduz o torque de operação e permite tamanhos maiores e pressões mais altas. De acordo com a norma API 6D, o projeto com montagem em munhão é obrigatório para tamanhos ≥ 2" em serviços de tubulação.

P: Vocês fornecem válvulas de esfera criogênicas em conformidade com a norma NACE MR0175?

R: Sim. Para aplicações criogênicas em ambientes corrosivos (GNL com H2S ou etileno com H2S), fornecemos válvulas de esfera criogênicas com materiais em conformidade com as normas NACE MR0175 / ISO 15156. Isso inclui testes de dureza, seleção adequada de materiais e documentação de conformidade.

P: Qual é o prazo de entrega típico para válvulas de esfera criogênicas?

A: O prazo de entrega padrão é de 8 a 12 semanas para configurações padrão (esfera flutuante, tamanhos ≤ 8", Classe 150-600). Para válvulas com montagem em munhão (tamanhos ≥ 2", tamanhos maiores), o prazo de entrega é de 12 a 16 semanas. Para válvulas de grande diâmetro (> 24") ou materiais especiais, o prazo de entrega é de 16 a 20 semanas. Pedidos urgentes podem estar disponíveis para quantidades menores (4 a 6 semanas) mediante o pagamento de taxas adicionais.

P: Vocês oferecem atuadores para válvulas de esfera criogênicas?

R: Sim. Oferecemos acionamento manual com alavanca (tamanhos ≤ 4") ou engrenagem (tamanhos ≥ 2"), acionamento pneumático (retorno por mola ou dupla ação), acionamento elétrico (liga-desliga ou modulante) e acionamento hidráulico. Todos os atuadores são dimensionados para fornecer torque adequado em temperaturas criogênicas (o torque aumenta em baixas temperaturas devido à contração térmica).

P: Que documentação de testes vocês fornecem com cada válvula?

A: Fornecemos um pacote de documentação completo, incluindo: Certificado de Teste de Fábrica EN 10204 Tipo 3.1 (Tipo 3.2 mediante solicitação), Relatório de Teste Hidrostático, Relatório de Teste de Desempenho Criogênico conforme BS 6364 (com taxas de vazamento e torque), Relatório de Teste de Emissões Fugitivas (se aplicável), Certificado de Segurança contra Incêndio (se aplicável), Relatórios de Teste PMI, Relatório de Inspeção Dimensional, Registro de Tratamento Criogênico Profundo, Relatórios de Teste de Materiais (incluindo impacto Charpy a -196°C) e Declaração de Desempenho CE para remessas europeias.

Experiência em Projeto e Estudo de Caso – Válvula de Esfera Criogênica (-196°C)

Projeto:Expansão do terminal de recebimento de GNL – Jiangsu, China

Padrão e Grau:BS 6364, MSS SP-134, API 6D, API 607 ​​(à prova de fogo)

Especificações e quantidade:

Válvulas de esfera de 16" (DN400) com montagem em munhão, Classe 300, corpo em CF3M, sedes em PCTFE – 8 unidades (aprox. 3,2 toneladas/unidade)

Válvulas de esfera de 12" (DN300) com montagem em munhão, Classe 300, corpo em CF3M, sedes em PCTFE – 16 unidades (aprox. 2,1 toneladas/unidade)

Válvulas de esfera flutuantes de 18" (DN200), classe 300, corpo em CF3M, sedes em PCTFE – 24 unidades (aprox. 0,8 toneladas/unidade)

Válvulas de esfera flutuantes de 16" (DN150), classe 300, corpo em CF3M, sedes em PCTFE – 32 unidades (aprox. 0,5 toneladas/unidade)

Válvulas de esfera flutuantes de 1/4" (DN100), classe 300, corpo em CF3M, sedes em PCTFE – 48 unidades (aprox. 0,3 toneladas/unidade)

Válvulas de esfera flutuantes de 2" (DN50), classe 300, corpo em CF3M, sedes em PCTFE – 64 unidades (aprox. 0,15 toneladas/unidade)

Total:192 unidades (aproximadamente 28 toneladas)

Uso:Braço de descarga de GNL e isolamento da entrada/saída do tanque de armazenamento. Temperatura de serviço: -162 °C (GNL), pressão de projeto: 5,5 MPa. Tampa estendida com placa de gotejamento, acionamento por engrenagem (manual). Projeto à prova de fogo conforme API 607, gaxeta de baixa emissão fugitiva conforme ISO 15848-1 Classe B.

Desafios e soluções técnicas:

1. Temperatura extrema (-162°C) que exige vedação criogênica confiável.– O serviço de GNL a -162 °C (temperatura inferior à do nitrogênio líquido a -196 °C) exige sedes de PCTFE devido às suas excelentes propriedades de vedação criogênica. A Womic forneceu sedes de PCTFE com um design energizado por mola, garantindo a integridade da vedação durante os ciclos térmicos. Todas as 192 válvulas passaram nos testes criogênicos com taxas de vazamento inferiores a 0,05 cc/min por polegada de diâmetro da sede.

2. Projeto à prova de fogo para serviço de braço de descarregamento de GNL– Os braços de descarregamento de GNL são junções de segurança críticas. O cliente exigiu a certificação API 607 ​​de resistência ao fogo para todas as válvulas de 16" e 12". A Womic projetou um sistema de vedação secundário com sede metálica para manter a estanqueidade em caso de incêndio. O teste de resistência ao fogo foi realizado e certificado por um laboratório independente.

3. Embalagem com baixa emissão fugitiva para conformidade ambiental.– O terminal localizado próximo a um centro populacional exigia gaxetas com certificação ISO 15848-1 Classe B. A Womic forneceu gaxetas de grafite com baixa emissão fugitiva e design de tampa estendida, garantindo que a temperatura das gaxetas permaneça acima de -20 °C. A certificação ISO 15848-1 Classe B foi fornecida para todas as válvulas.

4. Tratamento criogênico profundo para fundições de grandes dimensões (corpo de 16 polegadas).– Peças fundidas de CF3M de grandes dimensões (corpo de 16") são suscetíveis à austenita retida, que pode causar alterações dimensionais a -162 °C. A Womic realizou um tratamento criogênico profundo de três ciclos (imersão a -196 °C, 12 horas por ciclo) com aquecimento intermediário. A reinspeção dimensional confirmou a ausência de distorção após o tratamento.

5. Design com montagem em munhão para válvulas de 16" e 12".– De acordo com a norma API 6D, o projeto com montagem em munhão é obrigatório para tamanhos ≥ 2" em serviços de tubulação. A Womic forneceu válvulas de esfera com montagem em munhão de bloqueio duplo e purga (DBB) com alívio de pressão na cavidade (ventilação da sede a montante) para evitar sobrepressão devido à expansão do líquido na cavidade fechada.

6. Inspeção de terceiros pela TÜVO cliente solicitou que todos os 192 válvulas fossem submetidos a testes supervisionados pela TÜV. A Womic coordenou com o inspetor da TÜV a realização dos testes hidrostáticos, de desempenho criogênico (nitrogênio líquido a -162 °C) e de emissões fugitivas. A TÜV emitiu certificados individuais para cada válvula em até 14 dias após a conclusão dos testes.

7. Entrega just-in-time para o cronograma de expansão do terminal– A expansão do terminal tinha um cronograma apertado, sem margem de segurança. A Womic entregou todas as 192 válvulas em 4 remessas ao longo de 12 semanas, com cada remessa contendo as válvulas necessárias para a próxima fase de instalação. A primeira remessa (válvulas de 16" e 12") chegou 4 semanas após a confirmação do pedido – antes do prazo. Não houve atrasos na construção.

Resultado:A expansão do terminal de recebimento de GNL foi concluída com sucesso em 2022. Todas as 192 válvulas de esfera criogênicas operaram a -162 °C por mais de dois anos sem incidentes de manutenção. O especialista em válvulas do cliente afirmou: "As válvulas criogênicas da Womic superaram consistentemente as de fornecedores europeus consolidados em termos de consistência de torque e integridade da vedação. Reduzimos nosso cronograma de manutenção de anual para intervalos de 18 meses." O cliente firmou um contrato-quadro de cinco anos para todas as suas futuras necessidades de válvulas criogênicas.

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