1. מבוא לשסתומים קריוגניים
שסתומים קריוגנייםשסתומים שתוכננו במיוחד המשמשים לשליטה על זרימת נוזלים וגזים קרים במיוחד, בדרך כלל בטמפרטורות מתחת ל40°C- (40°F-)שסתומים אלה חיוניים בתעשיות המטפלותגז טבעי נוזלי (LNG), חנקן נוזלי, חמצן, מימן והליום, שבהם שסתומים סטנדרטיים עלולים להיכשל עקב לחץ תרמי, שבירות החומר או כשל אטם.
כדי להבטיח פעולה בטוחה ויעילה, שסתומים קריוגניים מתוכננים מחומרים ייחודיים, גבעולים מורחבים ומנגנוני איטום מיוחדים כדי לעמוד בטמפרטורות נמוכות במיוחד ללא דליפה או כשל מכני.
2. מאפיינים מבניים עיקריים של שסתומים קריוגניים
בניגוד לשסתומים קונבנציונליים, שסתומים קריוגניים משלבים אלמנטים עיצוביים ספציפיים להתמודדות עם קור קיצוני:
2.1 מכסה מנוע מורחב (הארכת גבעול)
- מונע מעבר חום מהסביבה לגוף השסתום, ומפחית היווצרות קרח.
- שומר על האריזה והמפעיל בטמפרטורת הסביבה כדי להבטיח פעולה חלקה.
2.2 חומרי איטום מיוחדים
- שימושיםאטמי PTFE (טפלון), גרפיט או מתכתכדי לשמור על סגירה הדוקה גם בטמפרטורות קריוגניות.
- מונע דליפה, שהיא קריטית עבור גזים מסוכנים כמו גז טבעי נוזלי (LNG) או חמצן נוזלי.
2.3 חומרי גוף חזקים
- עשוי מנירוסטה (SS316, SS304L), פליז או סגסוגות ניקלכדי להתנגד לשבריריות.
- חלק משסתומי הקריוגניה בלחץ גבוה משתמשיםפלדה מזויפתלחוזק נוסף.
2.4 בידוד ואקום (אופציונלי לקור קיצוני)
- חלק מהשסתומים כולליםמעילי ואקום דופן כפולהכדי למזער חדירת חום ביישומים בטמפרטורות נמוכות במיוחד.
3. סיווג של שסתומים קריוגניים
3.1 לפי טווח טמפרטורות
| קָטֵגוֹרִיָה | טווח טמפרטורות | יישומים |
| שסתומי טמפרטורה נמוכה | -40°C עד 100°C (-40°F עד 148°F) | גז טבעי גפ"מ (פרופאן, בוטאן) |
| שסתומים קריוגניים | -100°C עד 196°C (-148°F עד 320°F) | חנקן נוזלי, חמצן, ארגון |
| שסתומים אולטרה-קריוגניים | מתחת ל-196°C- (320°F-) | מימן נוזלי, הליום |
3.2 לפי סוג שסתום
- שסתומי כדור קריוגניים– הטוב ביותר לכיבוי מהיר; נפוץ במערכות גז טבעי נוזלי (LNG) וגז תעשייתי.
- שסתומי שער קריוגניים– משמש לבקרת פתיחה/סגירה מלאה עם ירידת לחץ מינימלית.
- שסתומי גלובוס קריוגניים– לספק ויסות זרימה מדויק בצנרת קריוגנית.
- שסתומי אל-חזור קריוגניים– מניעת זרימה חוזרת במערכות בטמפרטורה נמוכה.
- שסתומי פרפר קריוגניים– קל משקל וקומפקטי, אידיאלי לצינורות בקוטר גדול.
3.3 לפי יישום
- שסתומי גז טבעי נוזלי (LNG)– טיפול בגז טבעי נוזלי ב162°C- (260°F-).
- תעופה וחלל והגנה– משמש במערכות דלק רקטי (מימן נוזלי וחמצן).
- רפואי ומדעי– נמצא במכשירי MRI ובאחסון קריוגני.
- עיבוד גז תעשייתי– משמש במתקני הפרדת אוויר (חמצן, חנקן, ארגון).
4. יתרונות של שסתומים קריוגניים
✔ביצועים חסיני דליפות– איטום מתקדם מונע דליפות גז מסוכנות.
✔יעילות תרמית– מכסי בידוד מורחבים מפחיתים את העברת החום.
✔עֲמִידוּת- חומרים איכותיים עמידים בפני סדקים ושבירות.
✔תאימות בטיחות– פוגשASME, BS, ISO ו-APIסטנדרטים לשימוש קריוגני.
✔תחזוקה נמוכה– מתוכנן לאמינות לטווח ארוך בתנאים קשים.
5. הבדלים עיקריים בין שסתומים קריוגניים לשסתומים רגילים
| תכונה | שסתומים קריוגניים | שסתומים רגילים |
| טווח טמפרטורות | לְהַלָן40°C- (40°F-) | מֵעַל20°C- (4°F-) |
| חומרים | נירוסטה, סגסוגות ניקל, פליז | פלדת פחמן, ברזל יצוק, פלסטיק |
| סוג אטם | אטמי PTFE, גרפיט או מתכת | גומי, EPDM או אלסטומרים סטנדרטיים |
| עיצוב גזע | מכסה מנוע מורחבכדי למנוע קרח | אורך גזע סטנדרטי |
| בּוֹחֵן | בדיקות הוכחה קריוגניות (חנקן נוזלי) | בדיקת לחץ סביבתי |
מַסְקָנָה
שסתומים קריוגנייםחיוניים לתעשיות העוסקות בנוזלים בטמפרטורה נמוכה במיוחד. העיצוב הייעודי שלהם - הכוללמכסי מנוע מורחבים, אטמים בעלי ביצועים גבוהים וחומרים עמידים - מבטיחים פעולה בטוחה ויעילה בתנאים קיצוניים. הבנת הסיווגים, היתרונות וההבדלים שלהם משסתומים סטנדרטיים מסייעת בבחירת השסתום המתאים ליישומים קריוגניים תובעניים.
זמן פרסום: 08-07-2025