Kryogener Kugelhahn für LNG und Industriegase

1. Womic Steel: Fertigungskapazitäten & Unternehmensstärke

Die Womic Steel Group ist ein führender Hersteller und globaler Lieferant von Kryoventilen mit über 20 Jahren Erfahrung in der Fertigung von Hochleistungsventilen für extrem niedrige Temperaturen. Unsere hochmoderne Produktionsstätte vereint Schmieden, Bearbeiten, Montieren und Testen.

l Produktionslinie für Kryogene Ventile:Eigene Fertigungslinie für Kryoventile mit CNC-Bearbeitungszentren, Vertikaldrehmaschinen und spezialisierter Kryoprüftechnik zur Prüfung von Ventilen bis zu -196 °C mit flüssigem Stickstoff. Jährliche Produktionskapazität von über 20.000 Kryokugelhähnen.

l Tiefkryogene Behandlungsanlage:Ein hauseigener Tieftemperaturofen (-196 °C) dient der Spannungsarmglühung aller druckführenden Teile und gewährleistet so Dimensionsstabilität und Formstabilität bei Betriebstemperaturen. Die Teile werden gemäß BS 6364 mindestens 8 Stunden lang getempert.

Alle kryogenen Kugelventile sind wie folgt konstruiert:

l Verlängerter Deckel mit Tropfplatte zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur der Kolbenpackung

l Antistatische Erdungsvorrichtung gemäß API 608 und BS 5351

l Ausblassicheres Stieldesign

l Brandsichere Konstruktion gemäß API 607 ​​/ ISO 10497

l Verpackung mit geringer flüchtiger Emission gemäß ISO 15848-1 (Klasse A oder B)

l Doppelblock- und Entlüftungsfunktion (optional)

l Druckentlastung im Hohlraum (zapfengelagerte Ventile)

Qualitätszertifizierungen und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften:

ISO 9001:2015-zertifiziert

l PED 2014/68/EU (CE-Kennzeichnung) für Druckgeräte

l API 6D / API 608 Monogram-Lizenz

l API 607 ​​/ API 6FA Brandschutzzertifizierung

l ISO 15848-1 Zertifizierung für geringe flüchtige Emissionen

l EN 10204 3.2 Zertifizierung mit Validierung durch Dritte (TÜV, BV, SGS, LR)

l Inspektion durch Dritte (TPI), zugelassen von SGS, BV, ABS, DNV, TÜV, Lloyd's Register

l NACE MR0175 / ISO 15156-Konformität für kryogene Anwendungen in korrosiven Umgebungen

ATEX-Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche auf Anfrage erhältlich

Produktionsflexibilität für kryogene Kugelventile:

l Schwimmende Kugel: 1/2" – 8" (DN15 – DN200), Klasse 150 – Klasse 1500

l Zapfengelagerte Kugel: 2" – 48" (DN50 – DN1200), Klasse 150 – Klasse 2500

l Anschlussarten: Flansch (RF, RTJ), Stumpfschweißung (BW), Muffenschweißung (SW), Gewinde (NPT)

Betätigung: Manuell (Hebel, Gang), pneumatisch, elektrisch, hydraulisch

Monatliche Produktionskapazität: 1.500–2.000 Einheiten, abhängig von Größe und Komplexität

Weltweite Anerkennung:Womic Steel ist ein zuverlässiger Lieferant für globale EPC-Auftragnehmer und LNG-Betreiber wie Technip Energies, McDermott, Bechtel und Sinopec und bedient über 40 Länder in den Bereichen LNG, Petrochemie und Industriegase.

2. Kryogenes Kugelventil: Materialzusammensetzung und wichtigste Spezifikationen

Kryogene Kugelhähne arbeiten bei Temperaturen bis zu -196 °C, bei denen herkömmliche Materialien spröde werden und Standarddichtungssysteme aufgrund von Wärmekontraktion versagen. Unsere kryogenen Kugelhähne sind speziell für diese extremen Bedingungen entwickelt.

Wichtigste Konstruktionsmerkmale für den Einsatz bei -196 °C:

Verlängerte Motorhaube mit Tropfplatte:Die verlängerte Haube sorgt dafür, dass der Packungsbereich (Spindeldichtungen) über dem Gefrierpunkt bleibt, wodurch Eisbildung verhindert und die Dichtheit erhalten bleibt. Die Tropfplatte verhindert, dass Kondenswasser auf die Isolierung oder das Ventilgehäuse tropft.

Tiefkryogene Behandlung:Alle druckführenden Teile (Gehäuse, Deckel, Kugel, Schaft) werden einer Tieftemperaturbehandlung bei -196°C für mindestens 8 Stunden (oder mehrere Zyklen) unterzogen, um Restaustenit umzuwandeln, Eigenspannungen abzubauen und die Dimensionsstabilität bei Betriebstemperatur zu gewährleisten.

Spezialwerkstoffe für den kryogenen Einsatz:

Komponente	Materialoptionen	Temperaturbereich	Hauptmerkmale
Karosserie/Motorhaube	ASTM A351 CF3/CF3M (304L/316L SS)	-196 °C bis +300 °C	Austenitische Stabilität bei kryogenen Temperaturen
Karosserie/Motorhaube	ASTM A352 LCB/LCC (Niedrigtemperatur-Kohlenstoffstahl)	-46 °C bis +300 °C	Für weniger anspruchsvolle kryogene Anwendungen
Karosserie/Motorhaube	ASTM A182 F304L/F316L (geschmiedet)	-196 °C bis +300 °C	Hohe Integrität, kleine Größen
Ball	ASTM A182 F304/F316	-196 °C bis +300 °C	100 % PT/UT-geprüft
Ball	ASTM A351 CF3/CF3M (Guss)	-196 °C bis +300 °C	Große Größen
Stängel	ASTM A182 F304L/F316L	-196 °C bis +300 °C	Erhöhte Festigkeit bei niedrigen Temperaturen
Stängel	ASTM A182 F XM-19	-196 °C bis +300 °C	Höhere Festigkeit, überlegene Verschleißfestigkeit
Ventilsitz	PCTFE (Polychlortrifluorethylen)	-196 °C bis +150 °C	Niedrigste Leckrate, hervorragende Tieftemperaturdichtung
Ventilsitz	RPTFE (verstärktes PTFE)	-196 °C bis +200 °C	Gute Abdichtung, hohe Temperaturbeständigkeit
Ventilsitz	SPÄHEN	-196 °C bis +260 °C	Höhere Festigkeit, Option mit Metallsitz
Gehäusedichtungen	Spiralwicklung (Graphit + SS)	-196 °C bis +400 °C	Feuersichere, zuverlässige Abdichtung
Stielpackung	Graphit mit geringer flüchtiger Emission	-196 °C bis +400 °C	ISO 15848 zertifiziert
Verschraubung	ASTM A320 Gr.L7 / A194 Gr.7	Niedrigtemperatur-Kohlenstoffstahl	Für den LCB-Körper
Verschraubung	ASTM A320 Gr.B8 CL.2 / A194 Gr.8	-196 °C bis +400 °C	Für Edelstahlgehäuse
Antistatisch	Feder/Kugel aus Kupferlegierung	–	Bodenball trifft Körper

Überprüfung kritischer Materialien:

l 100% PMI (Positive Material Identification) an allen Legierungskomponenten

l Charpy-V-Kerbschlagprüfung bei -196°C zur Materialprüfung von Karosserie/Motorhaube (gemäß BS 6364)

l Härteprüfung für Anwendungen in schwefelhaltigen Umgebungen (gemäß NACE MR0175)

3. Maßbereich und Normenkonformität

Artikel	Spezifikation
Designstandard	BS 6364, MSS SP-134, API 608, API 6D, ASME B16.34
Typ	Schwimmende Kugel (≤ 8") / Zapfengelagerte Kugel (≥ 2")
Größenbereich	1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
Druckbewertung	Klasse 150 – Klasse 2500 (PN20 – PN420)
Temperaturbereich	-196 °C bis +300 °C (je nach Material)
Endverbindungen	Flansch (RF, RTJ gemäß ASME B16.5/B16.47), Stumpfschweißung (gemäß ASME B16.25), Muffenschweißung (gemäß ASME B16.11), Gewinde (NPT gemäß ASME B1.20.1)
Von Angesicht zu Angesicht	ASME B16.10, API 6D oder gemäß Kundenspezifikation
Feuersicher	API 607 ​​(weicher Sitz), API 6FA (metallischer Sitz)
Flüchtige Emission	ISO 15848-1 (Klasse A oder B)
Antistatisch	Gemäß API 608, BS 5351
Verschraubung	ASME B16.34, ASTM A320/A194
Kryogene Prüfung	BS 6364, MSS SP-134
Hydrostatische Prüfung	API 598, ISO 5208
Betätigung	Hebel, Getriebe (manuell), pneumatisch, elektrisch, hydraulisch

4. Verfügbare Konfigurationen – Kryogenes Kugelventil (-196°C)

Größe	Druckklasse	Körpermaterial	Sitzmaterial	Endverbindung	Betätigung	Typische Anwendung
1/2" – 2"	CL150-1500	A182 F304L/F316L	PCTFE	SW/NPT/BW	Hebel	Instrumentierung, Probenahmeleitungen
2" – 8"	CL150-1500	A351 CF3/CF3M	PCTFE/RPTFE	Flansch/BW	Hebel/Zahnrad	LNG-Anlage, ASU-Rohrleitungen
2" – 8"	CL150-1500	A352 LCB/LCC	PCTFE/RPTFE	Flansch/BW	Gang	LNG-Empfangsterminals
6" – 24"	CL150-600	A351 CF3/CF3M	PCTFE/PEEK	Flansch/BW	Gang	Hauptleitungen für LNG
6" – 24"	CL150-600	A352 LCB/LCC	PCTFE	Flansch/BW	Gang	Einsatzmöglichkeiten von Kohlenstoffstahl bei niedrigen Temperaturen
12" – 42"	CL150-300	A351 CF3/CF3M	PCTFE	Flansch/BW	Getriebe/Elektrisch	Auslass des LNG-Speichertanks
2" – 48"	CL150-2500	A351 CF3M	PCTFE/RPTFE	nur Schwarzweiß	Getriebe/Elektrisch	Hochdruck kryogen

Kundenspezifische Konfigurationen außerhalb dieser Bereiche sind auf Anfrage erhältlich. Die Zapfenlagerung ist gemäß API 6D für Größen ≥ 2" oder für Hochdruck-/Hochdrehmomentanwendungen vorgeschrieben.

Wichtigste Konstruktionsmerkmale – Schwebende Kugel (Größen ≤ 8"):

l Einteilige oder zweiteilige Karosseriekonstruktion

l Federbetätigte Sitzkonstruktion

Niedriges Betriebsdrehmoment

l Einstieg von oben oder von der Seite möglich

Wichtigste Konstruktionsmerkmale – Zapfenmontage (Größen ≥ 2"):

l Kugelgelenk, gelagert durch Zapfenlager für hohen Druck

l Federbelastete Sitzkonstruktion (nachgelagerte Sitzabdichtung)

l Druckentlastung des Hohlraums (Ventilsitz oder Gehäuseentlüftung vor dem Ansaugkanal)

l Niedriges Betriebsdrehmoment unabhängig vom Druck

l Doppelte Blockier- und Entlüftungsfähigkeit

l Einstieg von oben oder von der Seite

5. Gemeinsame Normen für kryogene Kugelventile

Standard	Beschreibung	Anwendung
BS 6364	Spezifikation für Kryoventile für LNG- und Tieftemperaturanwendungen	Primärer Konstruktionsstandard für Kryoanwendungen
MSS SP-134	Norm für Ventile für kryogene Anwendungen	US-Äquivalentnorm für Kryoventile
API 608	Metallkugelhähne – Flansch- und Stumpfschweißenden	Kugelventil-Konstruktionsstandard
API 6D	Spezifikation für Rohrleitungs- und Rohrventile	Standard-Rohrkugelhahn
ASME B16.34	Ventile – Flansch-, Gewinde- und Schweißventile	Druck-Temperatur-Nennwertbasis
API 607	Brandprüfung für weichdichtende Vierteldrehventile	Brandschutzzertifizierung
API 6FA	Brandprüfung für Ventile	Brandschutzzertifizierung für API 6D-Ventile
ISO 15848-1	Industriearmaturen – Mess- und Prüfverfahren für flüchtige Emissionen	Zertifizierung für geringe flüchtige Emissionen
ASME B16.10	Face-to-Face- und End-to-End-Dimensionen	Installationsabmessungen Standard
API 598	Ventilprüfung und -prüfung	Testakzeptanzkriterien
NACE MR0175 / ISO 15156	Erdöl- und Erdgasindustrie – Materialien für H2S-Umgebungen	Einhaltung der Vorschriften für saure Speisen

Verwendung:LNG-Empfangsterminals, LNG-Verflüssigungsanlagen, LNG-Tanker-Verladearme, Rohrleitungen für LNG-Lagertanks, Luftzerlegungsanlagen (ASU), Flüssigstickstoff-/Flüssigsauerstoff-Pipelines, Flüssigwasserstoff-Service, Ethylen- und Propylenanlagen, Tieftemperatur-Methanol-Service, kryogene Gasverarbeitung, Flüssighelium-Service.

6. Herstellungsprozess – Kryogenes Kugelventil (-196°C)

Womic Steel verwendet spezialisierte Fertigungsverfahren für kryogene Kugelventile mit Schwerpunkt auf Materialqualifizierung, Tieftemperaturbehandlung und Überprüfung der kryogenen Leistungsfähigkeit.

Schritt 1: Rohmaterialprüfung und PMI

l Karosserie- und Motorhaubenguss-/Schmiedeteile durch chemische Analyse und PMI geprüft.

l Charpy-Schlagprüfung bei -196°C nach BS 6364 zur Überprüfung der Tieftemperaturzähigkeit

l 100% Eindringprüfung (PT) und Ultraschallprüfung (UT) an Gussteilen auf Fehler

l Härteprüfung für Anwendungen in sauren Umgebungen

Schritt 2: Bearbeitung

l CNC-Bearbeitung von Gehäuse, Deckel, Kugel und Schaft mit präzisen Toleranzen

l Spezielles Schleifen der Kugel- und Sitzdichtflächen für eine leckagefreie Abdichtung

l Oberflächengüte der Dichtungsbereiche: Ra ≤ 0,4 μm (Spiegelglanz)

l Bearbeitung der antistatischen Nut, der ausblassicheren Schaftnut und der Aussparung

Schritt 3: Tiefkühlbehandlung (kritisch für den Einsatz bei -196°C)

Alle kritischen Bauteile (Gehäuse, Motorhaube, Kugelgelenk, Kolbenstange) wurden einer Tiefkühlbehandlung bei -196°C (Eintauchen in flüssigen Stickstoff) unterzogen.

l Mindesteinweichzeit: 8 Stunden gemäß BS 6364 (typischerweise 8-12 Stunden)

l Mehrere Zyklen (bis zu 3 Zyklen) für große oder komplexe Gussteile

l Zweck: Umwandlung von Restaustenit in Martensit, Abbau von Eigenspannungen, Sicherstellung der Dimensionsstabilität bei Betriebstemperatur

l Anschließend erfolgt das Anlassen zur Wiederherstellung der Duktilität (bei martensitischen Edelstahlsorten)

Schritt 4: Montage

Die Bauteile wurden gereinigt, um Öl, Fett und Verunreinigungen zu entfernen.

Alle Montagearbeiten wurden in einer Reinraumumgebung durchgeführt.

l Schmierung mit kryogenkompatiblen Schmierstoffen (nicht auf Kohlenwasserstoffbasis)

l Sitzmontage und Vorspannungseinstellung (federbelastete Sitze)

l Spindelabdichtung und Packungsinstallation mit emissionsarmer Packung

l Verlängerte Motorhaubenbaugruppe mit Tropfblech oberhalb der Isolierlinie

Schritt 5: Vorabprüfung

l Dimensionsprüfung aller kritischen Dimensionen

l Drehmomentprüfung der Verschraubung (gemäß ASME B16.34)

l Pneumatische Sitzprüfung (Niederdruck) vor der hydrostatischen Prüfung

Schritt 6: Hydrostatischer Test (gemäß API 598)

l Mantelprüfung: 1,5 × Auslegungsdruck für mindestens 15 Sekunden, keine sichtbare Leckage

l Dichtsitzprüfung: 1,1 × Auslegungsdruck, Niederdruck-Dichtsitzprüfung (0,5-0,7 MPa), zulässige Leckraten gemäß API 598

l Keine sichtbare Leckage an den Verschlusselementen

Schritt 7: Kryogener Leistungstest (kritisch für den Einsatz bei -196°C gemäß BS 6364)

l Ventil mindestens 2 Stunden lang in flüssigen Stickstoff (-196 °C) eingetaucht

l Pneumatischer Sitztest bei niedrigem Druck (0,6 MPa) bei Temperatur

l Gemessene Sitzleckage: ≤ 0,1 cm³/min pro Zoll Sitzdurchmesser

l Drehmomentmessung bei kryogener Temperatur

l Zyklentest: Mindestens 10 vollständige Zyklen bei der Temperatur

Beschädigung oder Verzerrung sind nicht zulässig.

Schritt 8: Prüfung der flüchtigen Emissionen (gemäß ISO 15848-1)

l Ventile mit Dichtungen mit geringer Leckageemission, geprüft nach ISO 15848-1

l Leckage gemessen mit einem Helium-Leckdetektor

l Abnahme: Klasse A oder B, abhängig von den Kundenanforderungen

Schritt 9: Brandschutztest (gemäß API 607 ​​oder API 6FA – auf Anfrage)

l Ventil 30 Minuten lang einer Temperatur von 650-760°C ausgesetzt

l Dichtigkeitsprüfung des Sitzes nach Brand und Abkühlung

l Sichtprüfung auf Beschädigungen

Schritt 10: Endkontrolle und Kennzeichnung

l Sichtprüfung auf Oberflächenfehler, Unversehrtheit der Beschichtung, Lesbarkeit der Markierung

l Dauerhafte Kennzeichnung gemäß BS 6364 / API 6D: Hersteller, Größe, Druckklasse, Werkstoff, Temperaturbereich, Prüfstempel, Seriennummer

l Erstellung und Überprüfung der Dokumentation

7. Qualitätskontroll- und Prüfverfahren für kryogene Kugelhähne (-196°C)

Bühne	Prüfverfahren	Zweck
Rohmaterial (Guss/Schmiede)	PMI (Positive Material Identification)	Legierungssorte und -zusammensetzung prüfen
Rohstoff	Charpy-Schlagversuch bei -196 °C	Überprüfen Sie die Tieftemperaturzähigkeit gemäß BS 6364.
Rohstoff	PT/UT (Gussprüfung)	Gussfehler, Einschlüsse und Porosität erkennen
Bearbeitung	Dimensionsprüfung	Überprüfen Sie die kritischen Abmessungen gemäß ASME B16.34.
Nach der Tiefkühlbehandlung	Maßnachprüfung	Dimensionsstabilität nach der Behandlung überprüfen
Montage	Sichtprüfung	Auf Verunreinigungen und ordnungsgemäße Montage prüfen
Vortest	Pneumatischer Sitztest (Niederdruck)	Überprüfen Sie die Unversehrtheit der Erstversiegelung.
Fertiges Ventil	Hydrostatischer Hüllentest	Druckintegrität gemäß API 598
Fertiges Ventil	Hydrostatischer Sitztest	Dichtheit der Sitzdichtung gemäß API 598
Fertiges Ventil	Kryogener Leistungstest gemäß BS 6364	Leistungsprüfung bei -196°C (kritisch)
Fertiges Ventil	Prüfung flüchtiger Emissionen (gemäß ISO 15848-1)	Dichtigkeit bei geringer Leckage
Fertiges Ventil	Brandschutzprüfung (API 607/API 6FA - auf Anfrage)	Brandschutzzertifizierung
Fertiges Ventil	Drehmomentprüfung	Betriebsdrehmoment bei kryogenen Temperaturen prüfen
Fertiges Ventil	Sicht- und Maßprüfung	Abschließende Qualitätsprüfung
Fertiges Ventil	Markierungsprüfung	Sicherstellen einer dauerhaften Kennzeichnung gemäß den Standards

Optionale Tests für kritische Tieftemperaturanwendungen:

l Helium-Lecktest (Massenspektrometer) für kritische Dienste

l Hochdruck-Gassitzprüfung (gemäß API 6D)

l Lebensdauertest (bis zu 500 Zyklen bei kryogener Temperatur)

l Zerstörungsfreie Prüfung (RT/UT) für die radiografische Inspektion

l ATEX-Konformität für explosionsgefährdete Bereiche

l NACE MR0175-Konformität für saure Dienste

l Charpy-Schlagprüfung an realen Bauteilen (nicht nur an Testcoupons)

8. Hauptanwendungen – Kryogenes Kugelventil (-196°C)

l LNG-Empfangsterminals:Importiertes LNG gelangt von Tankern über Entladearme, die von kryogenen Kugelventilen gesteuert werden, in die Lagertanks. Ein typisches großes LNG-Terminal verwendet 300 bis 500 kryogene Kugelventile für Entladung, Lagerung und Weiterleitung. Unsere Ventile entsprechen den Normen BS 6364 und MSS SP-134 für LNG-Anwendungen.

l LNG-Verflüssigungsanlagen:Erdgas wird zur Verflüssigung auf -162 °C abgekühlt. Kryogene Kugelventile regeln den Durchfluss durch Wärmetauscher, Separatoren und Fraktionierkolonnen. Diese Ventile müssen ihre Dichtheit über Tausende von Temperaturzyklen hinweg gewährleisten.

l Verladearme für LNG-Tanker:Beim Beladen des LNG-Tankers vom Terminal werden kryogene Kugelventile zur Absperrung und Durchflussregelung eingesetzt. Für Anwendungen am Verladearm ist eine brandsichere Konstruktion (API 607) zwingend erforderlich.

l Luftzerlegungsanlagen (ASU):Produktion und Verteilung von flüssigem Stickstoff (-196 °C), flüssigem Sauerstoff (-183 °C) und flüssigem Argon (-186 °C). Kryogene Kugelventile steuern die Produktentnahme und -lagerung.

l Flüssigwasserstoff-Service:Flüssiger Wasserstoff wird bei -253 °C gelagert, was spezielle Kryoventile erfordert. Für Anwendungen bei dieser extremen Temperatur empfehlen wir ein Gehäuse aus austenitischem Edelstahl mit speziellen Dichtungssystemen.

l Ethylen- und Propylenanlagen:Tieftemperaturanwendungen bei -40 °C bis -104 °C. Kryogene Kugelventile sind Standard in Ethylen-Kaltwasserabschnitten und Propylen-Kältekreisläufen.

l Methanolbetrieb bei niedrigen Temperaturen:Methanolanlagen mit Tieftemperaturbereichen (-20°C bis -40°C) benötigen für einen zuverlässigen Betrieb Kryoventile.

l Kryogene Gasverarbeitung:Bei der Gewinnung von Erdgasflüssigkeiten (NGL) wird das Gas gekühlt, um Ethan, Propan und Butan zu trennen. Kryogene Kugelventile kommen in Kaltabscheidern und den Deethanisierungsleitungen zum Einsatz.

l Flüssighelium-Service:Flüssiges Helium bei -269 °C erfordert spezielle Kryoventile mit PCTFE- oder Keramikdichtungen. Auf Anfrage erhältlich.

l Nuklear- und Luftfahrtindustrie:Handhabung kryogener Fluide in Raketenantriebs- und Kernforschungsanlagen.

9. Verpackung & Versand – Kryogenes Kugelventil (-196°C)

Verpackung:

l Schutz:Alle Ventile sind mit Rostschutzpapier oder VCI-Papier (Dampfkorrosionsinhibitor) umwickelt. Flansche und Endanschlüsse sind mit Kunststoffkappen oder Stahl-Blindflanschen abgedeckt.

l Endschutz:Kunststoffkappen für SW/NPT-Anschlüsse; Stahl-Blindflansche mit Dichtungen für Flanschanschlüsse (RF oder RTJ). Stumpfschweißenden sind mit Kunststoff- oder Stahl-Endkappen geschützt.

l Aktuatorschutz:Getriebeantriebe bzw. Aktuatoren sind mit Kunststoffabdeckungen und Schaumstoffpolsterung geschützt.

l Holzkisten:Kleine Ventile (≤ 8") werden einzeln oder in größeren Mengen in stabilen Holzkisten mit Schaumstoffpolsterung verpackt. Exportfähige Sperrholzkisten mit Eckverstärkungen.

l Stahlwiegen:Für große Ventile (> 8 Zoll) oder schwere Ventile werden einzelne Stahlträger mit Flanschverbindungen verwendet, um Transportschäden zu vermeiden. Die Ventile werden durch Verschrauben mit dem Träger gesichert.

l Trockenmittel:In den Kisten befinden sich Trockenmittelbeutel aus Silicagel, die Feuchtigkeit absorbieren und Korrosion verhindern.

Versand:

l Transportmittel:Standard-Luftfracht für dringende Kleinventile; Seefracht für Großventile und Sammelbestellungen; Projektlogistik für Großventile mit hohem Durchmesser und hohem Hub.

l Containerisierung:Kleine Ventile werden auf Paletten verpackt und in Container verladen; große Ventile in Flatrack-Containern oder Open-Top-Containern.

l Stückgut:Besonders große oder schwere Ventile (> 48" oder > 5 Tonnen) werden einzeln auf Stückgutfrachtern transportiert.

l Beschriftung:Jede Kiste bzw. Halterung ist mit Ventilkennzeichnung, Größe, Druckklasse, Material, Seriennummer und Handhabungshinweisen versehen. Spezielle Etiketten kennzeichnen Anwendungen im Tieftemperaturbereich.

l Dokumentation:Vollständiges Materialprüfzeugnis (EN 10204 Typ 3.1/3.2), Bericht über die hydrostatische Prüfung, Bericht über die Tieftemperaturprüfung gemäß BS 6364, Bericht über die Prüfung flüchtiger Emissionen, Brandschutzzertifikat (falls zutreffend), Maßbericht, Packliste, Handelsrechnung, Konnossement, Ursprungszeugnis, CE-Leistungserklärung.

Jeder Sendung liegen folgende Unterlagen bei:

l Werksprüfzeugnis (EN 10204 Typ 3.1; Typ 3.2 auf Anfrage)

l Bericht zur hydrostatischen Prüfung (Mantel und Sitz, Druck, Dauer, Ergebnisse)

l Kryogener Leistungstestbericht gemäß BS 6364(Testergebnisse bei -196 °C, Leckraten, Drehmoment)

l Prüfbericht zu flüchtigen Emissionen (ISO 15848-1 Klasse A oder B)

l Brandschutzprüfzertifikat (API 607 ​​oder API 6FA - falls erforderlich)

l Maßprüfungsbericht (Planlänge, Flanschbohrung, Bohrungsgröße)

l Materialprüfberichte (PMI, Charpy-Kerbschlagprüfung bei -196°C)

l PMI-Prüfberichte (alle Legierungskomponenten)

l Protokoll der Tieftemperaturbehandlung (Temperatur, Einwirkzeit, Zyklen)

l Aktuatorprüfberichte (falls zutreffend)

Packliste, Handelsrechnung, Konnossement, Ursprungszeugnis

l CE-Leistungserklärung (DoP) für europäische Lieferungen

10. Vorteile und häufig gestellte Fragen zu Womic Steel – Kryogenes Kugelventil (-196°C)

Warum eine Partnerschaft mit Womic Steel für kryogene Kugelventile?

l Vollständiger Größenbereich: 1/2" – 48" (DN15 – DN1200), Klasse 150 – Klasse 2500.

l Tiefkältebehandlung bei -196°C – gewährleistet Dimensionsstabilität und verhindert Verformungen bei Betriebstemperatur (obligatorisch gemäß BS 6364 für ≤ -101°C Betriebstemperatur).

l Garantierte Tieftemperaturleistung – 100 % der Ventile werden vor dem Versand gemäß BS 6364 bei -196 °C getestet.

l Brandsichere Ausführung – API 607- oder API 6FA-Zertifizierung für alle Kugelhähne verfügbar.

l Geringe flüchtige Emissionen – ISO 15848-1 Klasse A oder B Packungsstandard für alle Ventile.

l Antistatischer und ausblassicherer Schaft – Standard-Sicherheitsmerkmale.

l Wahlmöglichkeit zwischen schwimmender und zapfengelagerter Ausführung je nach Größe und Druck.

l Auswahl der Gehäusewerkstoffe: CF3, CF3M, CF8, CF8M, LCB, LCC, Duplex-Edelstähle.

l Auswahl der Sitzmaterialien: PCTFE (primärer kryogener Sitz), RPTFE, PEEK.

l PED 2014/68/EU CE-Kennzeichnung für europäische Druckgeräte.

l Wettbewerbsfähige Lieferzeiten: 8-12 Wochen für Standardkonfigurationen, 16-20 Wochen für kundenspezifische Großbohrungsdesigns.

l Inspektion durch Dritte akzeptiert (SGS, BV, TÜV, DNV, ABS, LR).

Häufig gestellte Fragen (FAQ) – Kryogenes Kugelventil (-196°C)

F: Worin besteht der Unterschied zwischen einem Standard-Kugelhahn und einem Kryo-Kugelhahn?

A: Kryogene Kugelhähne weisen mehrere wichtige Merkmale auf, die bei Standardventilen nicht vorhanden sind: ein verlängerter Deckel mit Tropfblech zum Schutz der Spindeldichtungen vor kryogenen Temperaturen; eine Tieftemperaturbehandlung (Eintauchen bei -196 °C) aller Komponenten zur Vermeidung von Verformungen; spezielle Dichtungsmaterialien (PCTFE, PEEK), die die Dichtheit auch bei niedrigen Temperaturen gewährleisten; eine emissionsarme Packung; und obligatorische Kryogenleistungsprüfungen gemäß BS 6364. Standard-Kugelhähne verfügen typischerweise über nicht verlängerte Deckel, Standard-Polymerdichtungen, die bei kryogenen Temperaturen spröde werden, und werden keiner Kryogenprüfung unterzogen.

F: Was ist die minimale Betriebstemperatur für Ihre kryogenen Kugelhähne?

A: Unsere Standard-Kryokugelhähne sind gemäß BS 6364 und MSS SP-134 für Betriebstemperaturen bis -196 °C (Flüssigstickstofftemperatur) ausgelegt. Für Anwendungen mit Flüssigwasserstoff (-253 °C) oder Flüssighelium (-269 °C) bieten wir spezielle Ausführungen mit modifizierten Materialien und Dichtungen an. Bitte kontaktieren Sie unser Ingenieurteam für diese Extremtemperaturanwendungen.

F: Was ist eine Tiefkältebehandlung und warum ist sie notwendig?

A: Die Tiefkühlbehandlung ist ein Verfahren, bei dem Ventilbauteile mindestens 8 Stunden lang auf -196 °C (flüssiger Stickstoff) abgekühlt und anschließend langsam auf Raumtemperatur erwärmt werden. Dadurch wird Restaustenit (der bei kryogenen Temperaturen zu Dimensionsänderungen führen kann) in Martensit umgewandelt, Eigenspannungen aus der Bearbeitung werden abgebaut und die Dimensionsstabilität bei Betriebstemperatur sichergestellt. Die Norm BS 6364 schreibt eine Tiefkühlbehandlung für Ventile mit Temperaturen ≤ -101 °C vor.

F: Welche Sitzbezüge empfehlen Sie für den Einsatz bei -196°C?

A: Für den Einsatz bei -196 °C empfehlen wir PCTFE (Polychlortrifluorethylen) als primäres Dichtungsmaterial. PCTFE behält seine mechanischen Eigenschaften und bietet eine hervorragende Abdichtung bei kryogenen Temperaturen mit praktisch keinem Kaltfluss. RPTFE (verstärktes PTFE) ist ebenfalls für -196 °C geeignet, weist jedoch etwas höhere Leckraten auf. PEEK kann bei -196 °C verwendet werden, wird aber häufiger für höhere Temperaturen (bis zu 260 °C) oder für Metalldichtungen eingesetzt.

F: Sind Kryogenleistungsprüfungen obligatorisch?

A: Gemäß BS 6364 und MSS SP-134 ist die Tieftemperaturprüfung für Ventile, die in LNG- und Tieftemperaturanwendungen eingesetzt werden, obligatorisch. Die Prüfungen müssen bei -196 °C (flüssiger Stickstoff) mit einer pneumatischen Niederdruck-Sitzprüfung nach Temperaturstabilisierung durchgeführt werden. Womic führt an jedem Tieftemperatur-Kugelhahn vor dem Versand eine 100%ige Tieftemperaturprüfung durch.

F: Welche Brandschutzzertifizierungen bieten Sie an?

A: Wir bieten Brandschutzzertifizierungen nach API 607 ​​(für weichdichtende Kugelhähne) und API 6FA (für metalldichtende Kugelhähne) an. Die Prüfung umfasst die 30-minütige Einwirkung einer Temperatur von 650–760 °C auf das Ventil, gefolgt von einer Dichtheitsprüfung. Brandschutz ist für die meisten LNG- und petrochemischen Anwendungen vorgeschrieben.

F: Bieten Sie Verpackungen mit geringer flüchtiger Emission an?

A: Ja. Alle unsere kryogenen Kugelhähne werden mit einer emissionsarmen Packung geliefert, die nach ISO 15848-1 geprüft ist. Wir bieten je nach Ihren Anforderungen eine Zertifizierung der Klasse A oder B an. Emissionsarme Packungen sind Standard bei Ventilen mit verlängertem Deckel.

F: Worin besteht der Unterschied zwischen schwimmend gelagerten Kugelventilen und zapfengelagerten Kugelventilen?

A: Bei schwimmend gelagerten Kugelhähnen wird die Kugel nur von den Ventilsitzen gehalten (sie „schwimmt“ zwischen den Sitzen). Diese Bauart wird für Größen bis 8 Zoll und mittlere Drücke verwendet. Bei zapfengelagerten Kugelhähnen wird die Kugel von Zapfenlagern (oben und unten) gehalten, wodurch das Betätigungsdrehmoment reduziert wird und größere Größen sowie höhere Drücke möglich sind. Gemäß API 6D ist die zapfengelagerte Bauart für Größen ≥ 2 Zoll im Rohrleitungsbetrieb vorgeschrieben.

F: Können Sie kryogene Kugelhähne liefern, die der Norm NACE MR0175 entsprechen?

A: Ja. Für kryogene Anwendungen mit schwefelhaltigen Medien (LNG mit H₂S oder Ethylen mit H₂S) liefern wir kryogene Kugelhähne aus Werkstoffen, die den Normen NACE MR0175 / ISO 15156 entsprechen. Dies umfasst Härteprüfungen, die Auswahl geeigneter Werkstoffe und die Dokumentation der Konformität.

F: Wie lange ist die typische Lieferzeit für kryogene Kugelventile?

A: Die Standardlieferzeit beträgt 8–12 Wochen für Standardausführungen (Schwimmkugelventile, Größen ≤ 8 Zoll, Klasse 150–600). Für zapfengelagerte Ventile (Größen ≥ 2 Zoll, größere Größen) beträgt die Lieferzeit 12–16 Wochen. Für Ventile mit großem Durchmesser (> 24 Zoll) oder aus Sondermaterialien beträgt die Lieferzeit 16–20 Wochen. Eilbestellungen sind für kleinere Mengen gegen Aufpreis möglich (4–6 Wochen Lieferzeit).

F: Bieten Sie Betätigungssysteme für kryogene Kugelventile an?

A: Ja. Wir bieten manuelle Betätigung per Hebel (Größen ≤ 4 Zoll) oder Getriebe (Größen ≥ 2 Zoll), pneumatische Betätigung (federbelastet oder doppeltwirkend), elektrische Betätigung (Ein/Aus oder modulierend) und hydraulische Betätigung. Alle Aktuatoren sind so dimensioniert, dass sie auch bei kryogenen Temperaturen ein ausreichendes Drehmoment liefern (das Drehmoment steigt bei niedrigen Temperaturen aufgrund der thermischen Kontraktion).

F: Welche Prüfdokumentation liefern Sie zu jedem Ventil mit?

A: Wir stellen ein umfassendes Dokumentationspaket zur Verfügung, das Folgendes beinhaltet: Werksprüfzeugnis EN 10204 Typ 3.1 (Typ 3.2 auf Anfrage), Bericht über die hydrostatische Prüfung, Bericht über die Tieftemperaturprüfung gemäß BS 6364 (mit Leckraten und Drehmoment), Bericht über die Prüfung flüchtiger Emissionen (falls zutreffend), Brandschutzzertifikat (falls zutreffend), PMI-Prüfberichte, Bericht über die Maßprüfung, Protokoll der Tieftemperaturbehandlung, Materialprüfberichte (einschließlich Kerbschlagprüfung bei -196 °C) und CE-Leistungserklärung für Lieferungen nach Europa.

Projekterfahrung & Fallstudie – Kryogenes Kugelventil (-196°C)

Projekt:Erweiterung des LNG-Empfangsterminals – Jiangsu, China

Standard & Güteklasse:BS 6364, MSS SP-134, API 6D, API 607 ​​(Brandschutz)

Spezifikationen & Menge:

l 16" (DN400) Zapfengelagerte Kugelhähne, Klasse 300, CF3M-Gehäuse, PCTFE-Sitze – 8 Stück (ca. 3,2 Tonnen/Stück)

l 12" (DN300) Zapfengelagerte Kugelhähne, Klasse 300, CF3M-Gehäuse, PCTFE-Sitze – 16 Stück (ca. 2,1 Tonnen/Stück)

l 8" (DN200) Schwimmkugelhähne, Klasse 300, CF3M-Gehäuse, PCTFE-Sitze – 24 Stück (ca. 0,8 Tonnen/Stück)

l 6" (DN150) Schwimmkugelhähne, Klasse 300, CF3M Gehäuse, PCTFE Sitze – 32 Stück (ca. 0,5 Tonnen/Stück)

l 4" (DN100) Schwimmkugelhähne, Klasse 300, CF3M-Gehäuse, PCTFE-Sitze – 48 Stück (ca. 0,3 Tonnen/Stück)

l 2" (DN50) Schwimmkugelhähne, Klasse 300, CF3M-Gehäuse, PCTFE-Sitze – 64 Stück (ca. 0,15 Tonnen/Stück)

Gesamt:192 Einheiten (ca. 28 Tonnen)

Verwendung:LNG-Entladearm und Absperrventil für Ein- und Auslass des Lagertanks. Betriebstemperatur: -162 °C (LNG), Auslegungsdruck: 5,5 MPa. Verlängerte Haube mit Tropfplatte, manuell betätigt. Brandschutzausführung gemäß API 607, Dichtung mit geringer Leckageemission gemäß ISO 15848-1 Klasse B.

Technische Herausforderungen und Lösungen:

1. Extreme Temperatur (-162 °C), die eine zuverlässige Tieftemperaturabdichtung erfordertFür den Einsatz von LNG bei -162 °C (niedriger als flüssiger Stickstoff bei -196 °C) sind PCTFE-Dichtungen aufgrund ihrer hervorragenden Tieftemperatur-Dichtungseigenschaften erforderlich. Womic lieferte PCTFE-Dichtungen mit federbelasteter Konstruktion, die die Dichtheit auch bei Temperaturwechseln gewährleistet. Alle 192 Ventile bestanden die Tieftemperaturprüfung mit Leckraten von < 0,05 cm³/min pro Zoll Sitzdurchmesser.

2. Brandsichere Konstruktion für den LNG-EntladearmDie LNG-Entladearme sind sicherheitskritische Verbindungsstellen. Der Kunde forderte eine API 607-Brandschutzzertifizierung für alle 16"- und 12"-Ventile. Womic entwickelte eine zusätzliche Metallsitzverstärkung, um die Abdichtung im Brandfall zu gewährleisten. Die Brandschutzprüfung wurde von einem unabhängigen Labor durchgeführt und zertifiziert.

3. Verpackungen mit geringer flüchtiger Emissionen zur Einhaltung von UmweltauflagenDas Terminal in der Nähe eines Ballungszentrums erforderte eine Packung gemäß ISO 15848-1 Klasse B. Womic lieferte eine Graphitpackung mit geringer Leckageemission und verlängerter Haube, die sicherstellt, dass die Packungstemperatur über -20 °C bleibt. Alle Ventile wurden nach ISO 15848-1 Klasse B zertifiziert.

4. Tiefkühlbehandlung für große Gussteile (16"-Korpus)Große CF3M-Gussteile (16"-Körper) neigen zu Restaustenit, der bei -162 °C zu Dimensionsänderungen führen kann. Womic führte eine dreizyklische Tieftemperaturbehandlung (-196 °C, 12 Stunden pro Zyklus) mit zwischenzeitlicher Erwärmung durch. Eine erneute Dimensionsprüfung bestätigte, dass nach der Behandlung keine Verformungen auftraten.

5. Zapfengelagerte Ausführung für 16"- und 12"-VentileGemäß API 6D ist für Größen ≥ 2" im Rohrleitungsbetrieb eine Zapfenlagerung vorgeschrieben. Womic lieferte zapfengelagerte Kugelhähne mit doppelter Absperr- und Entlüftungsfunktion (DBB) und Druckentlastung im geschlossenen Hohlraum (Sitzentlüftung stromaufwärts), um Überdruck durch Flüssigkeitsausdehnung im geschlossenen Hohlraum zu verhindern.

6. Fremdprüfung durch den TÜVDer Kunde verlangte eine TÜV-begleitete Prüfung aller 192 Ventile. Womic koordinierte die hydrostatische Prüfung, die Tieftemperaturprüfung (-162 °C flüssiger Stickstoff) und die Prüfung der flüchtigen Emissionen mit dem TÜV-Prüfer. Der TÜV stellte innerhalb von 14 Tagen nach Abschluss der Prüfungen für jedes Ventil ein individuelles Zertifikat aus.

7. Just-in-time-Lieferung für den TerminalausbauplanDie Terminalerweiterung war zeitlich sehr eng getaktet und ließ keine Pufferzeit. Womic lieferte alle 192 Ventile in vier Teillieferungen innerhalb von zwölf Wochen. Jede Teillieferung enthielt die für die nächste Installationsphase benötigten Ventile. Die erste Teillieferung (16"- und 12"-Ventile) traf vier Wochen nach Auftragsbestätigung ein – und damit vor dem geplanten Termin. Es kam zu keinen Verzögerungen im Bauablauf.

Ergebnis:Die Erweiterung des LNG-Empfangsterminals wurde 2022 erfolgreich in Betrieb genommen. Alle 192 kryogenen Kugelhähne arbeiten seit über zwei Jahren bei -162 °C ohne Wartungsvorfälle. Der Ventilspezialist des Kunden erklärte: „Die kryogenen Ventile von Womic übertrafen die von etablierten europäischen Anbietern hinsichtlich Drehmomentkonstanz und Dichtheit deutlich. Wir konnten unseren Wartungsplan von jährlich auf 18-monatig verkürzen.“ Der Kunde schloss einen Rahmenvertrag über fünf Jahre für alle zukünftigen Anforderungen an kryogene Ventile ab.

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Womic Steel – Ihr zuverlässiger Partner für kryogene Kugelhähne (-196°C) für LNG-Terminals, Luftzerlegungsanlagen, Ethylenanlagen und industrielle Gasanlagen weltweit.