Válvula de bola criogénica para servicio de GNL y gases industriales

1. Womic Steel: Capacidades de fabricación y solidez de la empresa

Womic Steel Group es un fabricante líder y proveedor global de válvulas criogénicas con más de 20 años de experiencia en la producción de válvulas de alto rendimiento para aplicaciones a temperaturas extremadamente bajas. Nuestras modernas instalaciones de fabricación integran capacidades de forja, mecanizado, ensamblaje y pruebas.

l Línea de producción de válvulas criogénicas:Línea de fabricación de válvulas criogénicas especializada, equipada con centros de mecanizado CNC, tornos verticales y equipos de ensayo criogénico especializados, capaces de probar válvulas hasta -196 °C utilizando nitrógeno líquido. Capacidad de producción anual superior a 20 000 válvulas de bola criogénicas.

l Instalación de tratamiento criogénico profundo:Horno de tratamiento criogénico propio (-196 °C) para el alivio de tensiones en todas las piezas sometidas a presión, lo que garantiza la estabilidad dimensional y evita la deformación a temperaturas de servicio. Las piezas se someten a un tratamiento térmico durante un mínimo de 8 horas, según los requisitos de la norma BS 6364.

Todas las válvulas de bola criogénicas están diseñadas con:

Tapa extendida con placa de goteo para mantener el empaque del vástago a temperaturas operativas.

Dispositivo de puesta a tierra antiestático según API 608 y BS 5351.

Diseño de vástago a prueba de reventones

Diseño resistente al fuego según API 607 ​​/ ISO 10497

l Embalaje de bajas emisiones fugitivas que cumple con la norma ISO 15848-1 (Clase A o B)

l Capacidad de doble bloqueo y purga (opcional)

l Alivio de presión de la cavidad (válvulas montadas sobre muñones)

Certificaciones de calidad y cumplimiento normativo:

Certificado ISO 9001:2015

Directiva PED 2014/68/UE (Marcado CE) para equipos a presión

Licencia Monogram API 6D / API 608

Certificación de seguridad contra incendios API 607 ​​/ API 6FA

Certificación ISO 15848-1 de bajas emisiones fugitivas

l EN 10204 3.2 Certificación con validación de terceros (TÜV, BV, SGS, LR)

Inspección por terceros (TPI) aprobada por SGS, BV, ABS, DNV, TÜV y Lloyd's Register.

Cumplimiento con NACE MR0175 / ISO 15156 para aplicaciones criogénicas en ambientes corrosivos.

Certificación ATEX disponible bajo petición para atmósferas explosivas.

Flexibilidad de producción para válvulas de bola criogénicas:

l Bola flotante: 1/2" – 8" (DN15 – DN200), Clase 150 – Clase 1500

l Bola montada sobre muñón: 2" – 48" (DN50 – DN1200), Clase 150 – Clase 2500

Conexiones finales: Bridadas (RF, RTJ), Soldadura a tope (BW), Soldadura de encaje (SW), Roscadas (NPT)

Accionamiento: Manual (palanca, engranaje), Neumático, Eléctrico, Hidráulico

l Capacidad de producción mensual: 1.500-2.000 unidades dependiendo del tamaño y la complejidad.

Reconocimiento mundial:Womic Steel es un proveedor de confianza para contratistas EPC y operadores de GNL globales, incluidos Technip Energies, McDermott, Bechtel y Sinopec, prestando servicios en más de 40 países en los sectores de GNL, petroquímico y de gases industriales.

2. Válvula de bola criogénica: composición del material y especificaciones clave

Las válvulas de bola criogénicas funcionan a temperaturas tan bajas como -196 °C, donde los materiales estándar se vuelven quebradizos y los sistemas de sellado convencionales fallan debido a la contracción térmica. Nuestras válvulas de bola criogénicas están diseñadas específicamente para estas condiciones extremas.

Características clave de diseño para servicio a -196 °C:

Capó extendido con placa antigoteo:La cubierta se extiende para asegurar que la zona de empaquetadura (juntas del vástago) se mantenga a una temperatura superior al punto de congelación, evitando la formación de hielo y preservando la integridad del sellado. La placa de goteo impide que la humedad condensada gotee sobre el aislamiento o el cuerpo de la válvula.

Tratamiento criogénico profundo:Todas las piezas sometidas a presión (cuerpo, tapa, rótula, vástago) se someten a un tratamiento criogénico profundo a -196 °C durante un mínimo de 8 horas (o varios ciclos) para transformar la austenita retenida, aliviar las tensiones residuales y garantizar la estabilidad dimensional a la temperatura de servicio.

Materiales especializados para aplicaciones criogénicas:

Componente	Opciones de materiales	Rango de temperatura	Características clave
Carrocería/Capó	ASTM A351 CF3/CF3M (Acero inoxidable 304L/316L)	-196 °C a +300 °C	Estabilidad austenítica a temperaturas criogénicas
Carrocería/Capó	ASTM A352 LCB/LCC (Acero al carbono para bajas temperaturas)	-46°C a +300°C	Para un servicio criogénico menos severo
Carrocería/Capó	ASTM A182 F304L/F316L (Forjado)	-196 °C a +300 °C	Alta integridad, tamaños pequeños
Pelota	ASTM A182 F304/F316	-196 °C a +300 °C	Inspeccionado al 100% mediante pruebas de potencial/ultrasonido.
Pelota	ASTM A351 CF3/CF3M (Fundición)	-196 °C a +300 °C	Tamaños grandes
Provenir	ASTM A182 F304L/F316L	-196 °C a +300 °C	Mayor resistencia a bajas temperaturas.
Provenir	ASTM A182 F XM-19	-196 °C a +300 °C	Mayor resistencia, resistencia al desgaste superior
Asiento de válvula	PCTFE (policlorotrifluoroetileno)	-196°C a +150°C	Mínimo índice de fugas, excelente sellado criogénico.
Asiento de válvula	RPTFE (PTFE reforzado)	-196°C a +200°C	Buen sellado, capacidad para temperaturas más elevadas.
Asiento de válvula	OJEADA	-196°C a +260°C	Opción de asiento metálico de mayor resistencia
Sellos de carrocería	Enrollado en espiral (grafito + acero inoxidable)	-196 °C a +400 °C	Sello ignífugo y fiable
Empaquetado del vástago	Grafito de bajas emisiones fugitivas	-196 °C a +400 °C	Certificado según la norma ISO 15848.
Atornillado	ASTM A320 Gr.L7 / A194 Gr.7	Acero al carbono de baja temperatura	Para carrocería LCB
Atornillado	ASTM A320 Gr.B8 CL.2 / A194 Gr.8	-196 °C a +400 °C	Para carrocería SS
Antiestático	Muelle/bola de aleación de cobre	–	Pelota de suelo contra el cuerpo

Verificación de materiales críticos:

l 100 % PMI (Identificación Positiva de Materiales) en todos los componentes de aleación.

l Ensayo de impacto Charpy con entalla en V a -196 °C para la verificación del material de la carrocería/capó (según BS 6364)

l Ensayo de dureza para aplicaciones en ambientes corrosivos (según NACE MR0175)

3. Rango dimensional y cumplimiento de normas

Artículo	Especificación
Estándar de diseño	BS 6364, MSS SP-134, API 608, API 6D, ASME B16.34
Tipo	Bola flotante (≤ 8") / Bola montada sobre muñón (≥ 2")
Rango de tamaños	1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
Clasificación de presión	Clase 150 – Clase 2500 (PN20 – PN420)
Rango de temperatura	-196 °C a +300 °C (dependiendo de los materiales)
Conexiones finales	Brida (RF, RTJ según ASME B16.5/B16.47), soldadura a tope (según ASME B16.25), soldadura de encaje (según ASME B16.11), roscada (NPT según ASME B1.20.1)
Cara a cara	ASME B16.10, API 6D o según las especificaciones del cliente.
A prueba de incendios	API 607 ​​(asiento blando), API 6FA (asiento metálico)
Emisión fugitiva	ISO 15848-1 (Clase A o B)
Antiestático	Según API 608, BS 5351
Atornillado	ASME B16.34, ASTM A320/A194
Pruebas criogénicas	BS 6364, MSS SP-134
Pruebas hidrostáticas	API 598, ISO 5208
Actuación	Palanca, Engranaje (Manual), Neumático, Eléctrico, Hidráulico

4. Configuraciones disponibles: válvula de bola criogénica (-196 °C)

Tamaño	Clase de presión	Material de la carrocería	Material del asiento	Conexión final	Actuación	Aplicación típica
1/2" – 2"	CL150-1500	A182 F304L/F316L	PCTFE	SW/NPT/BW	Palanca	Instrumentación, líneas de muestreo
2" – 8"	CL150-1500	A351 CF3/CF3M	PCTFE/RPTFE	Brida/BW	Palanca/Engranaje	Planta de GNL, tuberías ASU
2" – 8"	CL150-1500	A352 LCB/LCC	PCTFE/RPTFE	Brida/BW	Engranaje	terminales de recepción de GNL
6" – 24"	CL150-600	A351 CF3/CF3M	PCTFE/PEEK	Brida/BW	Engranaje	Líneas principales de transferencia de GNL
6" – 24"	CL150-600	A352 LCB/LCC	PCTFE	Brida/BW	Engranaje	Servicio de acero al carbono a baja temperatura
12" – 42"	CL150-300	A351 CF3/CF3M	PCTFE	Brida/BW	Engranajes/Eléctrico	Salida del tanque de almacenamiento de GNL
2" – 48"	CL150-2500	A351 CF3M	PCTFE/RPTFE	Solo en blanco y negro	Engranajes/Eléctrico	criogénico de alta presión

Configuraciones personalizadas fuera de estos rangos disponibles bajo pedido. El diseño con montaje de muñón es obligatorio para tamaños ≥ 2" según API 6D, o para aplicaciones de alta presión/alto par.

Características clave del diseño: Bola flotante (tamaños ≤ 8"):

Construcción de carrocería de una o dos piezas

Diseño de asiento con sistema de resortes

l Par de funcionamiento bajo

Disponible con entrada superior o lateral.

Características de diseño clave: montaje sobre muñón (tamaños ≥ 2"):

l Bola soportada por cojinetes de muñón para alta presión

Diseño de asiento con resorte (sellado del asiento aguas abajo)

l Alivio de presión de la cavidad (ventilación del asiento o del cuerpo aguas arriba)

l Par de funcionamiento bajo independientemente de la presión

Capacidad de doble bloqueo y purga

Diseño con entrada superior o lateral

5. Normas comunes para válvulas de bola criogénicas

Estándar	Descripción	Solicitud
BS 6364	Especificación para válvulas criogénicas para GNL y servicio a bajas temperaturas.	Estándar de diseño principal para servicio criogénico
MSS SP-134	Norma para válvulas de servicio criogénico	Norma equivalente estadounidense para válvulas criogénicas
API 608	Válvulas de bola metálicas - extremos bridados y para soldadura a tope	Estándar de diseño de válvula de bola
API 6D	Especificaciones para válvulas de tuberías y conductos	Válvula de bola para tuberías estándar
ASME B16.34	Válvulas: con brida, roscadas y para soldar.	Base de clasificación presión-temperatura
API 607	Prueba de fuego para válvulas de cuarto de vuelta con asiento blando.	Certificación de seguridad contra incendios
API 6FA	Prueba de resistencia al fuego para válvulas	Certificación de seguridad contra incendios para válvulas API 6D
ISO 15848-1	Válvulas industriales: procedimientos de medición y ensayo de emisiones fugitivas	Certificación de bajas emisiones fugitivas
ASME B16.10	Dimensiones cara a cara y de extremo a extremo	Estándar de dimensiones de instalación
API 598	Inspección y prueba de válvulas	Criterios de aceptación de la prueba
NACE MR0175 / ISO 15156	Industrias del petróleo y del gas natural: materiales para entornos con H2S.	Cumplimiento de las normas sobre servicio agrio

Uso:Terminales de recepción de GNL, plantas de licuefacción de GNL, brazos de carga de buques metaneros, tuberías de tanques de almacenamiento de GNL, unidades de separación de aire (ASU), oleoductos de nitrógeno líquido/oxígeno líquido, servicio de hidrógeno líquido, plantas de etileno y propileno, servicio de metanol a baja temperatura, procesamiento de gas criogénico, servicio de helio líquido.

6. Proceso de fabricación – Válvula de bola criogénica (-196 °C)

Womic Steel emplea procesos de fabricación especializados para válvulas de bola criogénicas, haciendo hincapié en la cualificación de los materiales, el tratamiento criogénico profundo y la verificación del rendimiento criogénico.

Paso 1: Inspección de materia prima y PMI

l Fundiciones/forjas de carrocería y capó verificadas mediante análisis químico y PMI

l Ensayo de impacto Charpy a -196 °C según la norma BS 6364 para verificar la tenacidad a bajas temperaturas.

l 100% de pruebas PT (Pruebas de penetración) y UT (Pruebas ultrasónicas) en piezas fundidas para detectar defectos

l Pruebas de dureza para aplicaciones en ambientes corrosivos

Paso 2: Mecanizado

Mecanizado CNC del cuerpo, la tapa, la bola y el vástago con tolerancias precisas.

Rectificado especializado de las superficies de sellado de la bola y el asiento para un sellado hermético.

l Acabado superficial de las zonas de sellado: Ra ≤ 0,4 μm (acabado espejo)

Mecanizado de ranura antiestática, ranura de vástago a prueba de explosiones y alivio de cavidad

Paso 3: Tratamiento criogénico profundo (fundamental para el servicio a -196 °C)

l Todos los componentes críticos (cuerpo, tapa, bola, vástago) se sometieron a un tratamiento criogénico profundo a -196 °C (inmersión en nitrógeno líquido).

l Tiempo mínimo de remojo: 8 horas según la norma BS 6364 (normalmente de 8 a 12 horas)

l Múltiples ciclos (hasta 3 ciclos) para piezas fundidas grandes o complejas.

Objetivo: Transformar la austenita retenida en martensita, aliviar las tensiones residuales y garantizar la estabilidad dimensional a temperatura de servicio.

l A continuación, se procede al revenido para restaurar la ductilidad (para grados de acero inoxidable martensítico).

Paso 4: Ensamblaje

l Componentes limpiados para eliminar cualquier rastro de aceite, grasa o contaminantes.

Todo el montaje se realiza en un entorno de sala limpia.

l Lubricación con lubricantes compatibles con temperaturas criogénicas (sin base de hidrocarburos)

l Instalación del asiento y ajuste de la precarga (asientos energizados con resortes)

l Instalación de sello de vástago y empaquetadura con empaquetadura de baja emisión fugitiva

l Conjunto de capó extendido con placa de goteo situada por encima de la línea de aislamiento

Paso 5: Inspección previa a la prueba

l Verificación dimensional de todas las dimensiones críticas

l Verificación del par de apriete de los pernos (según ASME B16.34)

l Prueba neumática del asiento (baja presión) antes de la prueba hidrostática

Paso 6: Prueba hidrostática (Según API 598)

Prueba de la carcasa: 1,5 veces la presión de diseño durante un mínimo de 15 segundos, sin fugas visibles.

l Prueba de asiento: 1,1 × presión de diseño, prueba de asiento a baja presión (0,5-0,7 MPa), tasas de fuga aceptables según API 598

No se observan fugas en los elementos de cierre.

Paso 7: Prueba de rendimiento criogénico (crítico para el servicio a -196 °C según la norma BS 6364)

l Válvula sumergida en nitrógeno líquido (-196 °C) durante un mínimo de 2 horas.

l Prueba neumática de asiento a baja presión (0,6 MPa) a temperatura

Fuga del asiento medida: ≤ 0,1 cc/min por pulgada de diámetro del asiento

Medición de par a temperatura criogénica

l Prueba de ciclo: Mínimo 10 ciclos completos a temperatura

No se permiten daños ni distorsiones.

Paso 8: Prueba de emisiones fugitivas (según ISO 15848-1)

l Válvulas con empaquetadura de baja emisión fugitiva probada según ISO 15848-1

Fuga medida con detector de fugas de helio

l Aceptación: Clase A o B según los requisitos del cliente.

Paso 9: Prueba de seguridad contra incendios (según API 607 ​​o API 6FA - Previa solicitud)

l Válvula expuesta a fuego de 650-760 °C durante 30 minutos

Prueba de fugas del asiento después del incendio y la refrigeración.

l Inspección visual para detectar daños

Paso 10: Inspección final y marcado

l Inspección visual para detectar defectos superficiales, integridad del recubrimiento y legibilidad de las marcas.

Marcado permanente según BS 6364 / API 6D: fabricante, tamaño, clase de presión, material, clasificación de temperatura, sello de prueba, número de serie

l Preparación y revisión de la documentación

7. Control de calidad y procedimientos de prueba para válvulas de bola criogénicas (-196 °C)

Escenario	Método de inspección	Objetivo
Materia prima (fundición/forja)	PMI (Identificación Positiva de Material)	Verifique el grado y la composición química de la aleación.
Materia prima	Ensayo de impacto Charpy a -196 °C	Verificar la resistencia a bajas temperaturas según la norma BS 6364.
Materia prima	PT/UT (Inspección de Fundición)	Detectar defectos de fundición, inclusiones, porosidad
Mecanizado	Inspección dimensional	Verifique las dimensiones críticas según la norma ASME B16.34.
Después del tratamiento criogénico profundo	Reinspección dimensional	Verificar la estabilidad dimensional después del tratamiento.
Asamblea	Inspección visual	Compruebe si hay contaminación y si el montaje es correcto.
Prueba previa	Prueba neumática de asientos (baja presión)	Verificar la integridad del sello inicial
Válvula terminada	Prueba hidrostática de la carcasa	Integridad de la presión según API 598
Válvula terminada	Prueba hidrostática del asiento	Integridad del sellado del asiento según API 598
Válvula terminada	Prueba de rendimiento criogénico según la norma BS 6364.	Verificación del rendimiento a -196 °C (crítica)
Válvula terminada	Prueba de emisiones fugitivas (según ISO 15848-1)	Baja integridad del sello de fugas
Válvula terminada	Prueba de seguridad contra incendios (API 607/API 6FA - bajo petición)	Certificación de seguridad contra incendios
Válvula terminada	Prueba de torsión	Verifique el par de funcionamiento a temperatura criogénica.
Válvula terminada	Inspección visual y dimensional	Verificación de calidad final
Válvula terminada	Verificación de marcado	Garantizar el marcado permanente según las normas.

Pruebas opcionales para aplicaciones criogénicas críticas:

l Prueba de fugas de helio (espectrómetro de masas) para servicios críticos

l Prueba de asiento de gas a alta presión (según API 6D)

l Prueba de vida útil (hasta 500 ciclos a temperatura criogénica)

l Ensayos no destructivos (RT/UT) para inspección radiográfica

Cumplimiento de la normativa ATEX para atmósferas explosivas

Cumplimiento de la norma NACE MR0175 para servicio ácido

l Ensayo de impacto Charpy en componentes reales (no solo en cupones de prueba)

8. Aplicaciones principales: válvula de bola criogénica (-196 °C)

l Terminales de recepción de GNL:El GNL importado de los buques cisterna ingresa a los tanques de almacenamiento a través de brazos de descarga, controlados por válvulas de bola criogénicas. Una terminal de GNL grande típica utiliza entre 300 y 500 válvulas de bola criogénicas para la descarga, el almacenamiento y el servicio de envío. Nuestras válvulas cumplen con las normas BS 6364 y ​​MSS SP-134 para el servicio de GNL.

l Plantas de licuefacción de GNL:El gas natural se enfría a -162 °C para su licuefacción. Las válvulas de bola criogénicas controlan el flujo a través de intercambiadores de calor, separadores y columnas de fraccionamiento. Estas válvulas deben mantener la integridad del sello durante miles de ciclos térmicos.

l Brazos de carga de los buques metaneros:Durante la carga desde la terminal al buque metanero, las válvulas de bola criogénicas aíslan y controlan el flujo. El diseño resistente al fuego (API 607) es obligatorio para las aplicaciones en el brazo de carga.

l Unidades de separación de aire (ASU):Producción y distribución de nitrógeno líquido (-196 °C), oxígeno líquido (-183 °C) y argón líquido (-186 °C). Las válvulas de bola criogénicas controlan la extracción y el almacenamiento del producto.

l Servicio de hidrógeno líquido:El hidrógeno líquido se almacena a -253 °C, lo que requiere válvulas criogénicas especializadas. Para aplicaciones a esta temperatura extrema, recomendamos un cuerpo de acero inoxidable austenítico con sistemas de sellado especializados.

l Plantas de etileno y propileno:Aplicaciones a bajas temperaturas, de -40 °C a -104 °C. Las válvulas de bola criogénicas son estándar en las secciones frías de etileno y en los circuitos de refrigeración de propileno.

l Servicio de metanol a baja temperatura:Las plantas de metanol con secciones de baja temperatura (de -20 °C a -40 °C) requieren válvulas criogénicas para un funcionamiento fiable.

l Procesamiento criogénico de gases:Extracción de líquidos de gas natural (LGN) mediante enfriamiento del gas para separar etano, propano y butano. Se utilizan válvulas de bola criogénicas en separadores en frío y en las líneas aéreas de los desetanizadores.

l Servicio de helio líquido:El helio líquido a -269 °C requiere válvulas criogénicas especializadas con asientos de PCTFE o cerámica. Disponibles bajo pedido.

l Energía nuclear y aeroespacial:Manipulación de fluidos criogénicos en instalaciones de propulsión de cohetes e investigación nuclear.

9. Embalaje y envío – Válvula de bola criogénica (-196 °C)

Embalaje:

l Protección:Todas las válvulas están envueltas en papel anticorrosivo o papel VCI (inhibidor de corrosión por vapor). Las bridas y las conexiones de los extremos están cubiertas con tapas de plástico o bridas ciegas de acero.

l Protección final:Tapones de plástico para extremos SW/NPT; bridas ciegas de acero con juntas para extremos bridados (RF o RTJ). Los extremos para soldadura a tope están protegidos con tapones de plástico o acero.

l Protección del actuador:Los actuadores o mecanismos de engranajes están protegidos con cubiertas de plástico y acolchado de espuma.

l Cajas de madera:Para válvulas pequeñas (≤ 8"), unidades individuales o múltiples embaladas en robustas cajas de madera con acolchado de espuma. Cajas de madera contrachapada de calidad de exportación con refuerzos en las esquinas.

l Cunas de acero:Para válvulas grandes (> 8") o válvulas pesadas, se utilizan soportes individuales de acero con bridas para evitar daños durante el transporte. Las válvulas se fijan al soporte mediante pernos.

l Desecante:Bolsas de gel de sílice desecante colocadas dentro de las cajas para absorber la humedad y prevenir la corrosión.

Envío:

l Medio de transporte:Transporte aéreo estándar para válvulas pequeñas urgentes; transporte marítimo para válvulas grandes y pedidos a granel; logística de proyectos para válvulas pesadas de gran diámetro.

l Contenerización:Las válvulas pequeñas se paletizan y se cargan en contenedores; las válvulas grandes se colocan en contenedores de plataforma plana o en contenedores de techo abierto.

l Fraccionamiento de carga:Válvulas extragrandes o pesadas (> 48" o > 5 toneladas) enviadas individualmente en buques de carga general.

l Etiquetado:Cada caja o cuna está etiquetada con el número de la válvula, el tamaño, la clase de presión, el material, el número de serie y las instrucciones de manipulación. Etiquetas especiales para indicar el servicio criogénico.

l Documentación:Certificado de prueba de materiales completo (EN 10204 Tipo 3.1/3.2), informe de prueba hidrostática, informe de prueba de rendimiento criogénico según BS 6364, informe de prueba de emisiones fugitivas, certificado de seguridad contra incendios (si corresponde), informe dimensional, lista de empaque, factura comercial, conocimiento de embarque, certificado de origen, Declaración de rendimiento CE.

Documentación que se proporciona con cada envío:

l Certificado de prueba de fábrica (norma EN 10204 Tipo 3.1; Tipo 3.2 bajo petición)

l Informe de prueba hidrostática (carcasa y asiento, presión, duración, resultados)

l Informe de prueba de rendimiento criogénico según BS 6364(Resultados de la prueba a -196 °C, tasas de fuga, par de apriete)

l Informe de prueba de emisiones fugitivas (ISO 15848-1 Clase A o B)

l Certificado de prueba de seguridad contra incendios (API 607 ​​o API 6FA, si es necesario)

l Informe de inspección dimensional (distancia entre caras, perforación de bridas, diámetro del orificio)

l Informes de ensayos de materiales (PMI, impacto Charpy a -196 °C)

l Informes de pruebas PMI (todos los componentes de aleación)

l Registro de tratamiento criogénico profundo (temperatura, tiempo de inmersión, ciclos)

l Informes de prueba del actuador (si corresponde)

Lista de empaque, factura comercial, conocimiento de embarque, certificado de origen.

Declaración de prestaciones CE (DoP) para envíos europeos

10. Ventajas y preguntas frecuentes sobre Womic Steel – Válvula de bola criogénica (-196 °C)

¿Por qué asociarse con Womic Steel para válvulas de bola criogénicas?

l Gama completa de tamaños: 1/2" – 48" (DN15 – DN1200), Clase 150 – Clase 2500.

l Tratamiento criogénico profundo a -196 °C: garantiza la estabilidad dimensional y evita la deformación a la temperatura de servicio (obligatorio según la norma BS 6364 para temperaturas de servicio ≤ -101 °C).

l Rendimiento criogénico garantizado: el 100 % de las válvulas se prueban a -196 °C según la norma BS 6364 antes del envío.

Diseño resistente al fuego: certificación API 607 ​​o API 6FA disponible para todas las válvulas de bola.

l Baja emisión fugitiva: norma de empaquetadura ISO 15848-1 Clase A o B para todas las válvulas.

l Vástago antiestático y a prueba de explosiones: características de seguridad estándar.

l Elección de diseño flotante o con montaje sobre muñón según el tamaño y la presión.

l Elección de materiales para la carrocería: CF3, CF3M, CF8, CF8M, LCB, LCC, aceros inoxidables dúplex.

l Elección de materiales para el asiento: PCTFE (asiento criogénico primario), RPTFE, PEEK.

l Marcado CE de la Directiva PED 2014/68/UE para equipos a presión europeos.

Plazos de entrega competitivos: de 8 a 12 semanas para configuraciones estándar y de 16 a 20 semanas para diseños personalizados de gran diámetro.

l Se aceptan inspecciones de terceros (SGS, BV, TÜV, DNV, ABS, LR).

Preguntas frecuentes (FAQ) – Válvula de bola criogénica (-196 °C)

P: ¿Cuál es la diferencia entre una válvula de bola estándar y una válvula de bola criogénica?

A: Las válvulas de bola criogénicas presentan varias características clave que no se encuentran en las válvulas estándar: bonete extendido con placa de goteo para proteger los sellos del vástago de las temperaturas criogénicas; tratamiento criogénico profundo (inmersión a -196 °C) de todos los componentes para evitar la deformación; materiales de asiento especializados (PCTFE, PEEK) que mantienen la integridad del sello a bajas temperaturas; empaquetadura de baja emisión fugitiva; y pruebas de rendimiento criogénico obligatorias según la norma BS 6364. Las válvulas de bola estándar suelen tener bonetes no extendidos, asientos de polímero estándar que se vuelven quebradizos a temperaturas criogénicas y no se someten a pruebas criogénicas.

P: ¿Cuál es la temperatura mínima de servicio para sus válvulas de bola criogénicas?

Nuestras válvulas de bola criogénicas estándar están diseñadas para funcionar a -196 °C (temperatura del nitrógeno líquido) según las normas BS 6364 y ​​MSS SP-134. Para aplicaciones con hidrógeno líquido (-253 °C) o helio líquido (-269 °C), ofrecemos diseños especializados con materiales y juntas modificados. Para estas aplicaciones de temperaturas extremas, póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería.

P: ¿Qué es el tratamiento criogénico profundo y por qué es necesario?

A: El tratamiento criogénico profundo consiste en enfriar los componentes de la válvula a -196 °C (nitrógeno líquido) durante un mínimo de 8 horas, para luego regresar lentamente a temperatura ambiente. Este proceso transforma la austenita retenida (que puede causar cambios dimensionales a temperaturas criogénicas) en martensita, alivia las tensiones residuales del mecanizado y garantiza la estabilidad dimensional a la temperatura de servicio. La norma BS 6364 exige un tratamiento criogénico profundo para válvulas con temperaturas ≤ -101 °C.

P: ¿Qué materiales de asiento recomienda para una temperatura de servicio de -196 °C?

A: Para servicio a -196 °C, recomendamos PCTFE (policlorotrifluoroetileno) como material principal del asiento. El PCTFE mantiene sus propiedades mecánicas y proporciona un sellado excelente a temperaturas criogénicas, prácticamente sin deformación plástica. El RPTFE (PTFE reforzado) es adecuado para -196 °C, pero presenta tasas de fuga ligeramente superiores. El PEEK puede utilizarse a -196 °C, pero se usa con mayor frecuencia para servicios a temperaturas más altas (hasta 260 °C) o aplicaciones con asientos metálicos.

P: ¿Son obligatorias las pruebas de rendimiento criogénico?

A: Según las normas BS 6364 y ​​MSS SP-134, las pruebas de rendimiento criogénico son obligatorias para las válvulas utilizadas en aplicaciones de GNL y criogénicas. Las pruebas deben realizarse a -196 °C (nitrógeno líquido) con prueba de asiento neumática a baja presión tras la estabilización de la temperatura. Womic realiza pruebas de rendimiento criogénico al 100 % en todas las válvulas de bola criogénicas antes del envío.

P: ¿Qué certificación de seguridad contra incendios ofrecen?

Ofrecemos certificación contra incendios según las normas API 607 ​​(para válvulas de bola con asiento blando) y API 6FA (para válvulas de bola con asiento metálico). Las pruebas consisten en exponer la válvula a una temperatura de 650-760 °C durante 30 minutos, seguida de una prueba de estanqueidad del asiento. El diseño contra incendios es obligatorio para la mayoría de las aplicaciones de GNL y petroquímicas.

P: ¿Ofrecen embalajes con bajas emisiones fugitivas?

R: Sí. Todas nuestras válvulas de bola criogénicas se suministran con empaquetadura de baja emisión fugitiva, probada según la norma ISO 15848-1. Podemos ofrecer certificación Clase A o Clase B, según sus necesidades. La empaquetadura de baja emisión fugitiva es estándar para válvulas con bonete extendido.

P: ¿Cuál es la diferencia entre las válvulas de bola flotantes y las válvulas de bola montadas sobre muñones?

A: Las válvulas de bola flotantes tienen la bola apoyada únicamente en los asientos (la bola "flota" entre ellos). Este diseño se utiliza para tamaños de hasta 8" y presiones moderadas. Las válvulas de bola con soporte de muñón tienen la bola apoyada en cojinetes de muñón (superior e inferior), lo que reduce el par de operación y permite tamaños mayores y presiones más altas. Según la norma API 6D, el diseño con soporte de muñón es obligatorio para tamaños ≥ 2" en servicio de tuberías.

P: ¿Pueden suministrar válvulas de bola criogénicas que cumplan con la norma NACE MR0175?

R: Sí. Para aplicaciones criogénicas con fluidos corrosivos (GNL con H2S o etileno con H2S), suministramos válvulas de bola criogénicas fabricadas con materiales que cumplen con las normas NACE MR0175 / ISO 15156. Esto incluye pruebas de dureza, selección adecuada del material y documentación que certifique el cumplimiento.

P: ¿Cuál es el plazo de entrega típico para las válvulas de bola criogénicas?

A: El plazo de entrega estándar es de 8 a 12 semanas para configuraciones estándar (bola flotante, tamaños ≤ 8", Clase 150-600). Para válvulas con montaje de muñón (tamaños ≥ 2", tamaños mayores), el plazo de entrega es de 12 a 16 semanas. Para válvulas de gran diámetro (> 24") o materiales especiales, el plazo de entrega es de 16 a 20 semanas. Se pueden solicitar pedidos urgentes para cantidades menores (4-6 semanas) con un cargo adicional.

P: ¿Ofrecen sistemas de accionamiento para válvulas de bola criogénicas?

R: Sí. Ofrecemos accionamiento manual con palanca (tamaños ≤ 4") o con engranajes (tamaños ≥ 2"), accionamiento neumático (con retorno por resorte o de doble efecto), accionamiento eléctrico (de encendido/apagado o modulante) y accionamiento hidráulico. Todos los actuadores están dimensionados para proporcionar un par adecuado a temperaturas criogénicas (el par aumenta a bajas temperaturas debido a la contracción térmica).

P: ¿Qué documentación de prueba proporcionan con cada válvula?

A: Proporcionamos un paquete de documentación completo que incluye: Certificado de prueba de fábrica EN 10204 Tipo 3.1 (Tipo 3.2 bajo petición), Informe de prueba hidrostática, Informe de prueba de rendimiento criogénico según BS 6364 (con tasas de fuga y par), Informe de prueba de emisiones fugitivas (si corresponde), Certificado de seguridad contra incendios (si corresponde), Informes de prueba PMI, Informe de inspección dimensional, Registro de tratamiento criogénico profundo, Informes de prueba de materiales (incluido el impacto Charpy a -196 °C) y Declaración de rendimiento CE para envíos europeos.

Experiencia en proyectos y estudio de caso: Válvula de bola criogénica (-196 °C)

Proyecto:Ampliación de la terminal de recepción de GNL – Jiangsu, China

Estándar y grado:BS 6364, MSS SP-134, API 6D, API 607 ​​(Resistente al fuego)

Especificaciones y cantidad:

Válvulas de bola de 16" (DN400) con montaje de muñón, clase 300, cuerpo de CF3M, asientos de PCTFE – 8 unidades (aprox. 3,2 toneladas/unidad)

Válvulas de bola de 12" (DN300) con montaje de muñón, clase 300, cuerpo de CF3M, asientos de PCTFE – 16 unidades (aprox. 2,1 toneladas/unidad)

Válvulas de bola flotantes de 8" (DN200), clase 300, cuerpo de CF3M, asientos de PCTFE – 24 unidades (aprox. 0,8 toneladas/unidad)

Válvulas de bola flotantes de 6" (DN150), clase 300, cuerpo de CF3M, asientos de PCTFE – 32 unidades (aprox. 0,5 toneladas/unidad)

Válvulas de bola flotantes de 4" (DN100), clase 300, cuerpo de CF3M, asientos de PCTFE – 48 unidades (aprox. 0,3 toneladas/unidad)

Válvulas de bola flotantes de 1/2" (DN50), clase 300, cuerpo de CF3M, asientos de PCTFE – 64 unidades (aprox. 0,15 toneladas/unidad)

Total:192 unidades (aprox. 28 toneladas)

Uso:Brazo de descarga de GNL y aislamiento de entrada/salida del tanque de almacenamiento. Temperatura de servicio: -162 °C (GNL), presión de diseño: 5,5 MPa. Tapa extendida con placa de goteo, accionamiento manual mediante engranajes. Diseño ignífugo según API 607, empaquetadura de baja emisión fugitiva según ISO 15848-1 Clase B.

Desafíos y soluciones técnicas:

1. Temperatura extrema (-162 °C) que requiere un sellado criogénico fiable.El servicio de GNL a -162 °C (inferior a la del nitrógeno líquido a -196 °C) requiere asientos de PCTFE debido a sus excelentes propiedades de sellado criogénico. Womic suministró asientos de PCTFE con un diseño energizado por resorte que garantiza la integridad del sellado durante los ciclos térmicos. Las 192 válvulas superaron las pruebas criogénicas con tasas de fuga inferiores a 0,05 cc/min por pulgada de diámetro del asiento.

2. Diseño ignífugo para el servicio de brazo de descarga de GNLLos brazos de descarga de GNL son puntos críticos de seguridad. El cliente requirió la certificación de resistencia al fuego API 607 ​​para todas las válvulas de 16" y 12". Womic diseñó un respaldo secundario de asiento metálico para mantener el sellado en caso de incendio. Un laboratorio externo realizó y certificó la prueba de resistencia al fuego.

3. Embalaje de bajas emisiones fugitivas para el cumplimiento de la normativa medioambiental.– La terminal ubicada cerca de un núcleo de población requería empaquetadura ISO 15848-1 Clase B. Womic suministró empaquetadura de grafito de baja emisión fugitiva con diseño de bonete extendido que garantiza que la temperatura de la empaquetadura se mantenga por encima de -20 °C. Se proporcionó la certificación ISO 15848-1 Clase B para todas las válvulas.

4. Tratamiento criogénico profundo para piezas fundidas de gran tamaño (cuerpo de 16").Las piezas fundidas de CF3M de gran tamaño (cuerpo de 16") son susceptibles a la retención de austenita, lo que puede provocar cambios dimensionales a -162 °C. Womic realizó un tratamiento criogénico profundo de tres ciclos (mantenimiento a -196 °C durante 12 horas por ciclo) con calentamiento intermedio. La reinspección dimensional confirmó que no se produjo ninguna distorsión tras el tratamiento.

5. Diseño con montaje sobre muñón para válvulas de 16" y 12".Según la norma API 6D, el diseño con montaje de muñón es obligatorio para tamaños ≥ 2" en servicio de tuberías. Womic suministró válvulas de bola con montaje de muñón de doble bloqueo y purga (DBB) con alivio de presión de la cavidad (ventilación del asiento aguas arriba) para evitar la sobrepresión por expansión del líquido en la cavidad cerrada.

6. Inspección por terceros realizada por TÜV.El cliente requirió que TÜV supervisara las pruebas de las 192 válvulas. Womic coordinó con un inspector de TÜV para realizar las pruebas hidrostáticas, criogénicas (nitrógeno líquido a -162 °C) y de emisiones fugitivas. TÜV emitió certificados individuales para cada válvula en un plazo de 14 días tras la finalización de las pruebas.

7. Entrega justo a tiempo para el cronograma de expansión de la terminalLa ampliación de la terminal tenía un cronograma muy ajustado, sin margen de tiempo. Womic entregó las 192 válvulas en 4 envíos a lo largo de 12 semanas, con cada envío incluyendo las válvulas necesarias para la siguiente fase de instalación. El primer envío (válvulas de 16" y 12") llegó 4 semanas después de la confirmación del pedido, antes de lo previsto. No hubo retrasos en la construcción.

Resultado:La ampliación de la terminal de recepción de GNL se puso en marcha con éxito en 2022. Las 192 válvulas de bola criogénicas han operado a -162 °C durante más de dos años sin incidencias de mantenimiento. El especialista en válvulas del cliente declaró: «Las válvulas criogénicas de Womic superaron sistemáticamente a las de proveedores europeos consolidados en cuanto a consistencia del par y estanqueidad. Hemos reducido nuestro programa de mantenimiento de anual a cada 18 meses». El cliente firmó un contrato marco de cinco años para todas sus futuras necesidades de válvulas criogénicas.

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Womic Steel: su socio de confianza para válvulas de bola criogénicas (-196 °C) para terminales de GNL, unidades de separación de aire, plantas de etileno y servicios de gases industriales en todo el mundo.