Новости ВСП: Инструментальная арматура

Клапаны Fujikin: высокотехнологичные криогенные приложения.

Развитие технических решений, которые предлагает компания Fujikin, неразрывно связано с развитием промышленных технологий. В криогенных клапанах Fujikin реализованы возможности компании как в области разработки, так и в производстве инновационного и высококачественного оборудования.

Fujikin предлагает широкий спектр оборудования: от газовой арматуры и клапанов до высокоточных регуляторов расхода газа и автоматизированных систем газораспределения. Широкий выбор производимой продукции по типам управления, температурному диапазону, расходу газа, типам уплотнений, в том числе, металл-металл, позволяет подобрать оборудование для любых применений. Продукция компании Fujikin используется в системах доставки сверхчистых газов в полупроводниковой, аэрокосмической, биотехнологической и фармацевтической отраслях.

Широкое распространение клапаны Fujikin получили в нефтегазовой отрасли, химии и нефтехимии, энергетике. Отдельно можно выделить группу криогенных клапанов. Для низкотемпературных установок по производству сжиженных нефтяных и природных газов, в том числе и для сжижения газов метановой фракции, используются основные типы оборудования и аппаратуры, аналогичные применяемым в промышленных процессах сжижения гелия, водорода или азота.

Таким образом, криогенные клапаны Fujikin используются в следующих отраслях и приложениях:
  • Криогенные клапаны для тестовых стендов по испытанию двигателей;
  • Криогенные клапаны для сверхпроводящих магнитов;
  • Сжиженный газ (пропан-бутан); сжиженный природный газ; жидкий азот;
  • Трубопроводы для кислорода;
  • Холодильная техника;
  • Предприятия нефтехимии;
  • Газоперерабатывающие заводы;
  • Энергетика и металлургическая отрасль;
  • Кораблестроение.
v

Электронный клапан серии SR100 применяется на объектах когенерации, для регулирования расхода в калориметрах охлаждающей жидкости, для регулирования расхода в топливных элементах, для оборудования, в котором нельзя установить источник воздуха.

  • Игольчатый клапан — удлиненный шток обеспечивает возможность работы со средой с минимальной температурой -196°C (жидкий азот), при этом уплотнение не замерзает, а эксплуатационные характеристики клапана не снижаются; шток коническо-игольчатой формы облегчает регулирование расхода.

  • Обратный клапан — компактный корпус и простая конструкция допускает работу при температуре -253°C и обеспечивает отличную герметичность соединения.

  • Пневматический регулирующий клапан Mini — седло клапана ввинчивается в корпус, и при необходимости его легко заменить; для работы на жидком гелии возможно внесение конструктивных изменений.

  • Соленоидный клапан — электрический исполнительный механизм обеспечивает время отклика менее 0,6 сек (0,8 сек в положении нормально открытый); для регулирования доступен выбор сигналов 4-20 мА или 1-5 В; механизм обратной связи реализован через высокоточный датчик (более 2 млн циклов) детектирования окончания хода, что обеспечивает повторяемость и минимизирует гистерезис.

  • Регулирующий клапан шагового двигателя — гистерезис менее 0,1%; для регулирования доступен выбор сигналов 4-20 мА или 1-5 В; приводное устройство поддерживает постоянное управление подачей тока на исполнительный механизм; доступно взрывозащищенное исполнение.

  • Клапаны Fujikin сертифицированы для работы на высоком давлении и изготавливаются из нержавеющей стали 316 / 316L.
v
Тип клапана ∅ номинальный ∅ проходной Пропускная способность Среда, температура ℃
Игольчатый с удлиненным штоком От 1/8’’ до 1’’ От 6 до 12 мм От 0,38 до 3,56 N 2 -196 ℃
Игольчатый с удлиненным штоком, с приварным соединением От 1/8’’ до 1’’ От 6 до 12 мм От 0,52 до 3,56 N 2 -196 ℃
Игольчатый с удлиненным штоком, с резьбовым присоединением — по заказу
Игольчатый с удлиненным штоком, с фланцевым присоединением по стандарту ANSI, JIS — по заказу
Обратный клапан, с резьбовым присоединением От 1/8’’ до 1’’ От 8 до 15 мм От 0,78 до 4,3 LH 2 , LN 2 -253 ℃
Обратный клапан, подъемный с приварным соединением От 1/8’’ до 1’’ От 8 до 15 мм От 0,78 до 4,3 LH 2 , LN 2 -253 ℃
Дисковый клапан, полнопроходной, присоединение приварка встык для работы с гелием при -268 ℃ — по заказу
Запорный клапан, с приварным соединением— по заказу
Пневматический клапан с приварным соединением— по заказу
Клапаны с автоматическим управлением
Пневматический регулирующий клапан Mini
Игольчатый клапан
От 1/4" до 1" - <0,5 ~ 5,0 H2 -253 ℃
Соленодный регулирующий клапан
Игольчатый клапан
От 1/4" до 1" - <0,5 ~ 5,0 H2 -253 ℃
Регулирующий клапан шагового двигателя
Игольчатый клапан
От 1/4" до 1" - <0,5 ~ 5,0 H2 -253 ℃


Применение криогенных технологий Fujikin на газо- и нефтеперерабатывающих предприятиях и в космической отрасли.

Преобразование природного газа в жидкую фазу путем его охлаждения до температуры -162 ℃ позволяет уменьшить его объем более чем в 600 раз. После доставки СПГ в пункт назначения он снова превращается в обычный газ на установках регазификации. После этого газ можно закачивать в трубопроводы для доставки бытовым и промышленным потребителям.
Значительная часть мировой потребности в природном газе в будущем будет покрываться за счет сжиженного природного газа из России, США и Катара. Помимо США, Австралия и Россия будут оказывать основное влияние на рост экспорта СПГ.

Ряд больших перспективных проектов в России предполагает поставки и переработку природного газа с месторождений «Газпрома». Газ, оставшийся после переработки (выделения этановой фракции и других ценных компонентов) и производства сжиженного природного газа, будет поставляться в газотранспортную систему "Газпрома" в объеме около 18 млрд кубометров в год.
Этановая фракция, полученная на "Балтийском химическом комплексе» после переработки природного газа, будет в дальнейшем перерабатываться на газохимическом предприятии, технологически связанном с интегрированным комплексом.

Производство гелия на Амурском ГПЗ при переработке газа Чаяндинского месторождения сложного компонентного состава, в перспективе дает шансы нашей стране стать крупным мировым производителем гелия и поставщиком этого вещества на мировой рынок.
Гелий очень широко используют в космонавтике, авиации, атомной энергетике, металлургии, исследованиях, связанных с получением заряженных высокоэнергетических час­тиц, и других инновационных отраслях. Помимо природного газа и гелия, на Амурском ГПЗ будет производиться этан, пропан, бутан, пентан-гексановая фракция.

Прецизионные клапаны Fujikin сыграли свою роль и в исследованиях космоса. Благодаря успешным работам еще в 50-е годы прошлого столетия, в 1976 году компания начала разработку клапанов для космических аппаратов и стала первым в Японии поставщиком клапанов для ракетостроения. В жидком ракетном топливе используется водород при температуре -253 °C и жидкий кислород при температуре -183 °C, таким орбразом, клапаны должны обеспечивать регулирование расхода и надежную работу в условиях сверхнизких температур.

Для клапанов проблемными оказались два вопроса: высокое давление, которое присутствовало при загрузке топлива и отрицательное воздействие водорода на материал клапана. Успешное технологическое решение проблем позволило применять клапаны Fujikin для двигателей, включаемых в апогее для вывода спутников на геостационарную орбиту. Чтобы предотвратить возможные отказы, был разработан специальный механизм-затвор, а также применялась электронно-лучевая сварка для предотвращения внешних утечек. В результате, расчетная надежность составила 99,9999%.

На двух шаттлах «Endeavour» и «Columbia» также использовалось оборудование Fujikin. В области исследований космоса, в специализированном оборудовании для топливных систем и систем жизнеобеспечения используется более 6000 единиц оборудования Fujikin. Обратный клапан Fujikin является частью системы кондиционирования воздуха японского экспериментального модуля («Кибо») на МКС. Условия, в которых работают клапаны, чрезвычайно жесткие. Для запуска спутника на орбиту требуется скорость 7,9 км/сек, то есть 28 000 км/ч, во время запуска выделяется огромное количество энергии и имеет место сильная вибрация, присутствует постоянная радиация — продукция Fujikin выдерживает работу в таких условиях.

Отрасль криогенных приложений в России всегда была и остается высокоразвитой, благодаря требованиям космических программ, металлургии, химической промышленности. Большой рынок, уникальные разработки как отечественных предприятий, так и производителей импортного оборудования создают конкурентную среду. Реализуя специальные стратегические программы — проектный подход и независимую экспертизу оборудования партнеров-производителей — компания ВСП уверенно работает с предприятиями нефтегазового комплекса, ОEM-производителями и другими участниками рынка.
Fujikin