Vanne à bille cryogénique pour GNL et gaz industriels

1. Womic Steel : Capacités de production et solidité de l'entreprise

Womic Steel Group est un fabricant et fournisseur mondial de premier plan de vannes cryogéniques, fort de plus de 20 ans d'expertise dans la production de vannes haute performance pour les applications à très basse température. Notre usine de fabrication ultramoderne intègre les capacités de forgeage, d'usinage, d'assemblage et de contrôle.

l Ligne de production de vannes cryogéniques :Ligne de production dédiée aux vannes cryogéniques, équipée de centres d'usinage CNC, de tours verticaux et d'équipements de test cryogéniques spécialisés permettant de tester les vannes jusqu'à -196 °C à l'azote liquide. Capacité de production annuelle supérieure à 20 000 vannes à bille cryogéniques.

l Installation de traitement cryogénique profond :Four de traitement cryogénique interne (-196 °C) pour la relaxation des contraintes de toutes les pièces soumises à pression, garantissant la stabilité dimensionnelle et prévenant toute déformation aux températures de service. Les pièces sont immergées pendant au moins 8 heures, conformément à la norme BS 6364.

Toutes les vannes à bille cryogéniques sont conçues avec :

l Chapeau allongé avec plaque anti-gouttes pour maintenir le garnissage de la tige à des températures de fonctionnement

Dispositif de mise à la terre antistatique conforme aux normes API 608 et BS 5351

Conception de tige anti-éclatement

Conception résistante au feu selon API 607 ​​/ ISO 10497

l Emballage à faibles émissions fugitives conforme à la norme ISO 15848-1 (classe A ou B)

l Capacité de double blocage et purge (en option)

l Décompression de la cavité (soupapes montées sur tourillon)

Certifications de qualité et conformité réglementaire :

l Certifié ISO 9001:2015

l Directive européenne 2014/68/UE (marquage CE) pour les équipements sous pression

Licence de monogramme API 6D / API 608

Certification de sécurité incendie API 607 ​​/ API 6FA

l Certification ISO 15848-1 à faibles émissions fugitives

l Certification EN 10204 3.2 avec validation par un organisme tiers (TÜV, BV, SGS, LR)

Inspection par un organisme tiers (TPI) agréée par SGS, BV, ABS, DNV, TÜV et Lloyd's Register

Conformité aux normes NACE MR0175 / ISO 15156 pour les applications cryogéniques en milieu corrosif

Certification ATEX disponible sur demande pour les atmosphères explosives

Flexibilité de production pour les vannes à bille cryogéniques :

l Bille flottante : 1/2" – 8" (DN15 – DN200), Classe 150 – Classe 1500

l Rotule montée sur tourillon : 2" – 48" (DN50 – DN1200), Classe 150 – Classe 2500

l Types de raccordements : à brides (RF, RTJ), à souder bout à bout (BW), à souder par emboîtement (SW), filetés (NPT)

Actionnement : manuel (levier, engrenage), pneumatique, électrique, hydraulique

Capacité de production mensuelle : 1 500 à 2 000 unités selon la taille et la complexité

Reconnaissance mondiale :Womic Steel est un fournisseur de confiance pour les entreprises d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC) et les opérateurs de GNL du monde entier, notamment Technip Energies, McDermott, Bechtel et Sinopec, desservant plus de 40 pays dans les secteurs du GNL, de la pétrochimie et des gaz industriels.

2. Vanne à bille cryogénique : Composition des matériaux et spécifications clés

Les vannes à bille cryogéniques fonctionnent à des températures aussi basses que -196 °C, où les matériaux standards deviennent cassants et les systèmes d'étanchéité classiques cèdent sous l'effet de la contraction thermique. Nos vannes à bille cryogéniques sont spécialement conçues pour ces conditions extrêmes.

Principales caractéristiques de conception pour un service à -196 °C :

Capot allongé avec plaque anti-gouttes :Le chapeau est prolongé afin de maintenir la zone d'étanchéité (joints de tige) à une température supérieure à zéro, empêchant ainsi la formation de glace et préservant l'intégrité du joint. La plaque anti-gouttes empêche la condensation de s'écouler sur l'isolant ou le corps de la vanne.

Traitement cryogénique profond :Toutes les pièces contenant de la pression (corps, chapeau, bille, tige) sont soumises à un traitement cryogénique profond à -196°C pendant au moins 8 heures (ou plusieurs cycles) afin de transformer l'austénite résiduelle, de soulager les contraintes résiduelles et d'assurer la stabilité dimensionnelle à la température de service.

Matériaux spécialisés pour services cryogéniques :

Composant	Options de matériaux	Plage de température	Caractéristiques clés
Carrosserie/Capot	ASTM A351 CF3/CF3M (acier inoxydable 304L/316L)	-196 °C à +300 °C	Stabilité austénitique aux températures cryogéniques
Carrosserie/Capot	ASTM A352 LCB/LCC (Acier au carbone basse température)	-46°C à +300°C	Pour les services cryogéniques moins sévères
Carrosserie/Capot	ASTM A182 F304L/F316L (Forgé)	-196 °C à +300 °C	Intégrité élevée, dimensions réduites
Balle	ASTM A182 F304/F316	-196 °C à +300 °C	Inspection PT/UT à 100 %
Balle	ASTM A351 CF3/CF3M (Moulé)	-196 °C à +300 °C	Grandes tailles
Tige	ASTM A182 F304L/F316L	-196 °C à +300 °C	Résistance accrue à basse température
Tige	ASTM A182 F XM-19	-196 °C à +300 °C	Résistance accrue, résistance à l'usure supérieure
Siège de soupape	PCTFE (Polychlorotrifluoroéthylène)	-196 °C à +150 °C	Taux de fuite minimal, excellente étanchéité cryogénique
Siège de soupape	RPTFE (PTFE renforcé)	-196°C à +200°C	Bonne étanchéité, résistance aux hautes températures
Siège de soupape	PEEK	-196 °C à +260 °C	Option de siège en métal plus résistante
Joints d'étanchéité du corps	Enroulement spiralé (graphite + acier inoxydable)	-196 °C à +400 °C	Joint d'étanchéité fiable et résistant au feu
Garnissage de la tige	graphite à faibles émissions fugitives	-196 °C à +400 °C	Certifié ISO 15848
Verrouillage	ASTM A320 Gr.L7 / A194 Gr.7	acier au carbone à basse température	Pour carrosserie LCB
Verrouillage	ASTM A320 Gr.B8 CL.2 / A194 Gr.8	-196 °C à +400 °C	Pour carrosserie SS
Antistatique	Ressort/bille en alliage de cuivre	–	Balle au sol contre le corps

Vérification des matériaux critiques :

Identification positive des matériaux (PMI) à 100 % sur tous les composants en alliage

l Essai de résilience Charpy V à -196 °C pour la vérification des matériaux de la carrosserie/du capot (selon la norme BS 6364)

l Essai de dureté pour les applications en milieu corrosif (selon la norme NACE MR0175)

3. Plage dimensionnelle et conformité aux normes

Article	Spécification
Norme de conception	BS 6364, MSS SP-134, API 608, API 6D, ASME B16.34
Taper	Rotule flottante (≤ 8") / Rotule montée sur tourillon (≥ 2")
Gamme de tailles	1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
Pression nominale	Classe 150 – Classe 2500 (PN20 – PN420)
Plage de température	-196°C à +300°C (selon les matériaux)
Connexions terminales	À brides (RF, RTJ selon ASME B16.5/B16.47), Soudage bout à bout (selon ASME B16.25), Soudage par emboîtement (selon ASME B16.11), Fileté (NPT selon ASME B1.20.1)
Face à face	ASME B16.10, API 6D ou selon les spécifications du client
ignifugé	API 607 ​​(siège souple), API 6FA (siège métallique)
Émission fugitive	ISO 15848-1 (Classe A ou B)
Antistatique	Conformément à la norme API 608 et à la norme BS 5351
Verrouillage	ASME B16.34, ASTM A320/A194
Essais cryogéniques	BS 6364, MSS SP-134
Essais hydrostatiques	API 598, ISO 5208
Actionnement	Levier, engrenage (manuel), pneumatique, électrique, hydraulique

4. Configurations disponibles – Vanne à bille cryogénique (-196°C)

Taille	Classe de pression	Matière corporelle	Matériau du siège	Connexion finale	Actionnement	Application typique
1/2" – 2"	CL150-1500	A182 F304L/F316L	PCTFE	SW/NPT/BW	Levier	Instrumentation, lignes d'échantillonnage
2" – 8"	CL150-1500	A351 CF3/CF3M	PCTFE/RPTFE	Bride/BW	Levier/Engrenage	Usine de GNL, tuyauterie ASU
2" – 8"	CL150-1500	A352 LCB/LCC	PCTFE/RPTFE	Bride/BW	Engrenage	terminaux de réception de GNL
6" – 24"	CL150-600	A351 CF3/CF3M	PCTFE/PEEK	Bride/BW	Engrenage	Principales lignes de transfert de GNL
6" – 24"	CL150-600	A352 LCB/LCC	PCTFE	Bride/BW	Engrenage	service d'acier au carbone à basse température
12" – 42"	CL150-300	A351 CF3/CF3M	PCTFE	Bride/BW	Réducteurs/Électrique	Sortie du réservoir de stockage de GNL
2" – 48"	CL150-2500	A351 CF3M	PCTFE/RPTFE	Noir et blanc uniquement	Réducteurs/Électrique	cryogénie à haute pression

Des configurations personnalisées hors de ces plages sont disponibles sur demande. La conception à tourillon est obligatoire pour les tailles ≥ 2" selon la norme API 6D, ou pour les applications haute pression/couple élevé.

Caractéristiques principales - Balle flottante (tailles ≤ 8") :

l Construction de carrosserie monobloc ou en deux parties

Conception de siège à ressorts

l Faible couple de fonctionnement

l Accès par le haut ou par le côté disponible

Caractéristiques principales de conception - Montage sur tourillon (tailles ≥ 2") :

bille supportée par des roulements à tourillon pour haute pression

l Conception du siège à ressort (étanchéité du siège en aval)

l Décompression de la cavité (évent de siège ou de corps en amont)

l Faible couple de fonctionnement quelle que soit la pression

l Capacité de double blocage et de purge

Conception à entrée par le haut ou par le côté

5. Normes communes pour les vannes à bille cryogéniques

Standard	Description	Application
BS 6364	Spécifications pour les vannes cryogéniques destinées au GNL et aux services à basse température	Norme de conception principale pour les services cryogéniques
MSS SP-134	Norme pour les vannes destinées aux services cryogéniques	Norme américaine équivalente pour les vannes cryogéniques
API 608	Vannes à bille métalliques - extrémités à brides et à souder bout à bout	norme de conception des vannes à bille
API 6D	Spécifications pour les vannes de canalisation et de tuyauterie	Norme de vanne à bille pour pipeline
ASME B16.34	Vannes - à brides, filetées et à souder	Base de calcul pression-température
API 607	Essai de résistance au feu pour les vannes quart de tour à siège souple	Certification de sécurité incendie
API 6FA	Test de résistance au feu des vannes	Certification de résistance au feu pour les vannes API 6D
ISO 15848-1	Vannes industrielles - procédures de mesure et d'essai des émissions fugitives	Certification de faibles émissions fugitives
ASME B16.10	Dimensions face à face et de bout en bout	Norme de dimension d'installation
API 598	Inspection et essais des vannes	critères d'acceptation des tests
NACE MR0175 / ISO 15156	Industries du pétrole et du gaz naturel - matériaux pour les environnements H2S	Conformité du service acide

Usage:Terminaux de réception de GNL, usines de liquéfaction de GNL, bras de chargement de méthaniers, tuyauterie des réservoirs de stockage de GNL, unités de séparation d'air (ASU), pipelines d'azote liquide/oxygène liquide, service d'hydrogène liquide, usines d'éthylène et de propylène, service de méthanol à basse température, traitement cryogénique des gaz, service d'hélium liquide.

6. Procédé de fabrication – Vanne à bille cryogénique (-196°C)

Womic Steel utilise des procédés de fabrication spécialisés pour les vannes à bille cryogéniques, en mettant l'accent sur la qualification des matériaux, le traitement cryogénique profond et la vérification des performances cryogéniques.

Étape 1 : Inspection des matières premières et PMI

Les pièces moulées/forgées du corps et du capot ont été vérifiées par analyse chimique et PMI.

l Essai de résilience Charpy à -196 °C selon la norme BS 6364 pour vérifier la ténacité à basse température

Contrôle par ressuage (PT) et par ultrasons (UT) à 100 % des pièces moulées pour détecter les défauts

l Essais de dureté pour les applications en milieu corrosif

Étape 2 : Usinage

l Usinage CNC du corps, du capot, de la rotule et de la tige avec des tolérances précises

Rectification spécialisée des surfaces d'étanchéité de la bille et du siège pour une étanchéité parfaite.

l État de surface des zones d'étanchéité : Ra ≤ 0,4 μm (finition miroir)

l Usinage de rainures antistatiques, de rainures de tige anti-éjection et de dégagements de cavité

Étape 3 : Traitement cryogénique profond (essentiel pour un service à -196 °C)

l Tous les composants critiques (corps, chapeau, boule, tige) sont soumis à un traitement cryogénique profond à -196°C (immersion dans l'azote liquide)

l Durée minimale de trempage : 8 heures selon la norme BS 6364 (généralement 8 à 12 heures)

l Plusieurs cycles (jusqu'à 3 cycles) pour les pièces moulées de grande taille ou complexes

Objectif : Transformer l'austénite résiduelle en martensite, réduire les contraintes résiduelles et assurer la stabilité dimensionnelle à la température de service.

l Suivi d'un revenu pour restaurer la ductilité (pour les nuances d'acier inoxydable martensitiques)

Étape 4 : Assemblage

l Les composants sont nettoyés pour éliminer toute trace d'huile, de graisse ou de contaminants.

l Tout l'assemblage est effectué en salle blanche

l Lubrification avec des lubrifiants compatibles cryogéniques (non à base d'hydrocarbures)

l Installation du siège et réglage de la précharge (sièges à ressort)

l Installation du joint de tige et du joint d'étanchéité avec un joint à faibles émissions fugitives

l Ensemble de capot allongé avec plaque anti-gouttes positionnée au-dessus de la ligne d'isolation

Étape 5 : Inspection préalable

l Vérification dimensionnelle de toutes les dimensions critiques

l Vérification du couple de serrage des boulons (selon la norme ASME B16.34)

l Essai de siège pneumatique (basse pression) avant essai hydrostatique

Étape 6 : Essai hydrostatique (selon la norme API 598)

Test d'étanchéité de la coque : pression de 1,5 fois la pression nominale pendant au moins 15 secondes, aucune fuite visible.

l Test d'étanchéité : 1,1 × pression de conception, test d'étanchéité à basse pression (0,5-0,7 MPa), taux de fuite acceptables selon la norme API 598

Aucune fuite visible au niveau des éléments de fermeture

Étape 7 : Test de performance cryogénique (critique pour un service à -196 °C selon la norme BS 6364)

l Vanne immergée dans de l'azote liquide (-196 °C) pendant au moins 2 heures

l Essai de siège pneumatique à basse pression (0,6 MPa) à température

Fuite au niveau du siège mesurée : ≤ 0,1 cm³/min par pouce de diamètre du siège

l Mesure du couple à température cryogénique

l Test de cycle : Minimum 10 cycles complets à température

Aucun dommage ni déformation n'est toléré.

Étape 8 : Test d'émission fugitive (selon la norme ISO 15848-1)

l Vannes avec garniture à faibles émissions fugitives testées selon la norme ISO 15848-1

l Fuite mesurée sur détecteur de fuites d'hélium

Acceptation : Classe A ou B selon les exigences du client

Étape 9 : Test de résistance au feu (Conformément à la norme API 607 ​​ou API 6FA – Sur demande)

l Vanne exposée à un feu de 650 à 760 °C pendant 30 minutes

Test d'étanchéité du siège après incendie et refroidissement

l Inspection visuelle des dommages

Étape 10 : Inspection finale et marquage

l Inspection visuelle pour détecter les défauts de surface, l'intégrité du revêtement et la lisibilité du marquage

Marquage permanent conforme aux normes BS 6364 / API 6D : fabricant, dimensions, classe de pression, matériau, plage de température, poinçon d’essai, numéro de série

l Préparation et révision de la documentation

7. Procédures de contrôle qualité et de test pour vanne à bille cryogénique (-196°C)

Scène	Méthode d'inspection	But
Matière première (fonderie/forgeage)	PMI (Identification positive des matériaux)	Vérifier la nuance et la composition chimique de l'alliage.
Matière première	Essai de résilience Charpy à -196 °C	Vérifier la ténacité à basse température conformément à la norme BS 6364
Matière première	PT/UT (Inspection de la pièce moulée)	Détection des défauts de fonderie, des inclusions et de la porosité
Usinage	Inspection dimensionnelle	Vérifier les dimensions critiques conformément à la norme ASME B16.34
Après un traitement cryogénique profond	Réinspection dimensionnelle	Vérifier la stabilité dimensionnelle après traitement
Assemblée	Inspection visuelle	Vérifier l'absence de contamination et le bon assemblage
Pré-test	Essai de siège pneumatique (basse pression)	Vérifier l'intégrité initiale du scellé
Vanne finie	Essai hydrostatique de la coque	Intégrité de pression selon la norme API 598
Vanne finie	Essai hydrostatique du siège	Intégrité du joint de siège selon la norme API 598
Vanne finie	Test de performance cryogénique selon la norme BS 6364	Vérification des performances à -196 °C (critique)
Vanne finie	Essai d'émission fugitive (selon la norme ISO 15848-1)	Intégrité d'étanchéité faible
Vanne finie	Test de résistance au feu (API 607/API 6FA - sur demande)	Certification de sécurité incendie
Vanne finie	Test de couple	Vérifier le couple de fonctionnement à température cryogénique
Vanne finie	Inspection visuelle et dimensionnelle	Vérification finale de la qualité
Vanne finie	Vérification du marquage	Assurer un marquage permanent conforme aux normes

Tests optionnels pour les applications cryogéniques critiques :

Test de fuite d'hélium (spectromètre de masse) pour les services critiques

l Essai de siège de gaz haute pression (selon API 6D)

l Test de durée de vie en cycles (jusqu'à 500 cycles à température cryogénique)

l CND (RT/UT) pour l'inspection radiographique

l Conformité ATEX pour les atmosphères explosives

l Conformité à la norme NACE MR0175 pour les services en milieu acide

l Test d'impact Charpy sur les composants réels (et non pas seulement sur des éprouvettes)

8. Applications principales – Vanne à bille cryogénique (-196°C)

l Terminaux de réception de GNL :Le GNL importé par méthaniers est acheminé vers les réservoirs de stockage par des bras de déchargement commandés par des vannes à boisseau sphérique cryogéniques. Un terminal GNL de grande taille utilise généralement entre 300 et 500 vannes à boisseau sphérique cryogéniques pour le déchargement, le stockage et l'expédition. Nos vannes sont conformes aux normes BS 6364 et MSS SP-134 pour les applications GNL.

l Usines de liquéfaction de GNL :Le gaz naturel est refroidi à -162 °C pour sa liquéfaction. Des vannes à bille cryogéniques régulent le flux dans les échangeurs de chaleur, les séparateurs et les colonnes de fractionnement. Ces vannes doivent conserver leur étanchéité pendant des milliers de cycles thermiques.

l Bras de chargement des méthaniers :Lors du chargement du méthanier depuis le terminal, des vannes à bille cryogéniques isolent et régulent le flux. La conception anti-incendie (API 607) est obligatoire pour les bras de chargement.

l Unités de séparation d'air (ASU) :Production et distribution d'azote liquide (-196 °C), d'oxygène liquide (-183 °C) et d'argon liquide (-186 °C). Des vannes à bille cryogéniques contrôlent l'extraction et le stockage des produits.

l Service d'hydrogène liquide :L'hydrogène liquide est stocké à -253 °C, ce qui nécessite des vannes cryogéniques spécifiques. Pour les applications à cette température extrême, nous recommandons un corps en acier inoxydable austénitique avec des systèmes d'étanchéité spéciaux.

l Usines d'éthylène et de propylène :Applications à basse température de -40°C à -104°C. Les vannes à bille cryogéniques sont standard dans les sections froides à l'éthylène et les circuits de réfrigération au propylène.

l Service de méthanol à basse température :Les usines de méthanol comportant des sections à basse température (-20°C à -40°C) nécessitent des vannes cryogéniques pour un fonctionnement fiable.

l Traitement cryogénique des gaz :L'extraction des LGN (liquides de gaz naturel) consiste à refroidir le gaz pour séparer l'éthane, le propane et le butane. Des vannes à bille cryogéniques sont utilisées dans les séparateurs froids et les conduites aériennes des déséthaniseurs.

l Service d'hélium liquide :L'hélium liquide à -269 °C nécessite des vannes cryogéniques spéciales avec sièges en PCTFE ou en céramique. Disponibles sur demande.

l Nucléaire et aérospatiale :Manipulation des fluides cryogéniques dans les installations de propulsion de fusées et de recherche nucléaire.

9. Emballage et expédition – Vanne à bille cryogénique (-196°C)

Conditionnement:

l Protection:Toutes les vannes sont enveloppées de papier antirouille ou de papier VCI (inhibiteur de corrosion en phase vapeur). Les brides et les raccords d'extrémité sont recouverts de capuchons en plastique ou de brides pleines en acier.

l Protection des extrémités :Bouchons en plastique pour extrémités SW/NPT ; brides pleines en acier avec joints pour extrémités à brides (RF ou RTJ). Extrémités à souder bout à bout protégées par des bouchons en plastique ou en acier.

l Protection de l'actionneur :Mécanismes ou actionneurs d'engrenages protégés par des couvercles en plastique et un rembourrage en mousse.

l Caisses en bois :Pour les petites vannes (≤ 8"), emballage individuel ou multiple dans des caisses en bois robustes avec rembourrage en mousse. Caisses en contreplaqué de qualité export avec renforts d'angle.

l Berceaux en acier :Pour les vannes de grande taille (> 8 pouces) ou les vannes lourdes, utiliser des berceaux individuels en acier avec supports à brides afin d'éviter tout dommage pendant le transport. Les vannes sont fixées au berceau par boulonnage.

l Déshydratant :Des sachets déshydratants de gel de silice sont placés à l'intérieur des caisses pour absorber l'humidité et prévenir la corrosion.

Expédition:

l Mode de transport :Fret aérien standard pour les petites vannes urgentes ; fret maritime pour les grandes vannes et les commandes en gros ; logistique de projet pour les vannes lourdes de grand diamètre.

l Conteneurisation :Les petites vannes sont palettisées et chargées dans des conteneurs ; les grandes vannes sont placées dans des conteneurs à plateau ou des conteneurs à toit ouvert.

l Dégroupage :Les vannes extra-larges ou lourdes (> 48" ou > 5 tonnes) sont expédiées individuellement sur des navires de marchandises diverses.

l Étiquetage :Chaque caisse ou berceau est étiqueté avec le numéro de l'étiquette de la vanne, la taille, la classe de pression, le matériau, le numéro de série et les instructions de manipulation. Étiquettes spéciales pour indication de service cryogénique.

l Documentation:Certificat de conformité complet (EN 10204 Type 3.1/3.2), rapport d'essai hydrostatique, rapport d'essai de performance cryogénique selon BS 6364, rapport d'essai d'émissions fugitives, certificat de sécurité incendie (le cas échéant), rapport dimensionnel, liste de colisage, facture commerciale, connaissement, certificat d'origine, déclaration de performance CE.

Documentation fournie avec chaque envoi :

Certificat d'essai en usine (norme EN 10204 type 3.1 ; type 3.2 sur demande)

l Rapport d'essai hydrostatique (coque et siège, pression, durée, résultats)

l Rapport d'essai de performance cryogénique selon la norme BS 6364(Résultats des tests à -196 °C, taux de fuite, couple)

l Rapport d'essai d'émissions fugitives (ISO 15848-1 Classe A ou B)

l Certificat de test de résistance au feu (API 607 ​​ou API 6FA - si nécessaire)

l Rapport d'inspection dimensionnelle (comparaison face à face, perçage de la bride, diamètre d'alésage)

l Rapports d'essais de matériaux (PMI, impact Charpy à -196°C)

l Rapports d'essais PMI (tous les composants en alliage)

l Enregistrement du traitement cryogénique profond (température, durée d'immersion, cycles)

l Rapports d'essais des actionneurs (le cas échéant)

Liste de colisage, facture commerciale, connaissement, certificat d'origine

Déclaration de performance CE (DoP) pour les expéditions européennes

10. Avantages et FAQ de Womic Steel – Vanne à bille cryogénique (-196 °C)

Pourquoi choisir Womic Steel comme partenaire pour vos vannes à bille cryogéniques ?

l Gamme de tailles complète : 1/2" – 48" (DN15 – DN1200), Classe 150 – Classe 2500.

l Traitement cryogénique profond à -196°C – assure la stabilité dimensionnelle et empêche la déformation à la température de service (obligatoire selon la norme BS 6364 pour un service ≤ -101°C).

l Performance cryogénique garantie – 100 % des vannes sont testées à -196 °C selon la norme BS 6364 avant expédition.

l Conception résistante au feu – Certification API 607 ​​ou API 6FA disponible pour toutes les vannes à bille.

l Faibles émissions fugitives – Norme d'emballage ISO 15848-1 Classe A ou B pour toutes les vannes.

l Tige antistatique et anti-éclatement – ​​caractéristiques de sécurité standard.

l Choix d'une conception flottante ou montée sur tourillon en fonction de la taille et de la pression.

l Choix des matériaux de la carrosserie : CF3, CF3M, CF8, CF8M, LCB, LCC, aciers inoxydables duplex.

l Choix des matériaux du siège : PCTFE (siège cryogénique primaire), RPTFE, PEEK.

l PED 2014/68/UE Marquage CE pour les équipements sous pression européens.

l Délais de livraison compétitifs : 8 à 12 semaines pour les configurations standard, 16 à 20 semaines pour les conceptions sur mesure de grand alésage.

l Inspection par un tiers acceptée (SGS, BV, TÜV, DNV, ABS, LR).

Foire aux questions (FAQ) – Vanne à bille cryogénique (-196 °C)

Q : Quelle est la différence entre une vanne à bille standard et une vanne à bille cryogénique ?

A: Les vannes à boisseau sphérique cryogéniques présentent plusieurs caractéristiques clés absentes des vannes standard : un chapeau allongé avec plaque anti-gouttes pour protéger les joints de tige des températures cryogéniques ; un traitement cryogénique poussé (immersion à -196 °C) de tous les composants pour prévenir toute déformation ; des matériaux de siège spécifiques (PCTFE, PEEK) qui garantissent l’étanchéité à basse température ; une garniture à faibles émissions fugitives ; et des essais de performance cryogénique obligatoires conformes à la norme BS 6364. Les vannes à boisseau sphérique standard sont généralement dotées de chapeaux non allongés, de sièges en polymère standard qui deviennent cassants aux températures cryogéniques, et ne subissent aucun essai cryogénique.

Q : Quelle est la température de service minimale de vos vannes à bille cryogéniques ?

A : Nos vannes à bille cryogéniques standard sont conçues pour un service à -196 °C (température de l'azote liquide) conformément aux normes BS 6364 et MSS SP-134. Pour une utilisation avec de l'hydrogène liquide (-253 °C) ou de l'hélium liquide (-269 °C), nous proposons des modèles spécifiques avec des matériaux et des joints adaptés. Veuillez contacter notre équipe d'ingénierie pour ces applications à températures extrêmes.

Q : Qu’est-ce que le traitement cryogénique profond et pourquoi est-il nécessaire ?

A : Le traitement cryogénique profond consiste à refroidir les composants de la vanne à -196 °C (azote liquide) pendant au moins 8 heures, puis à les ramener lentement à température ambiante. Ce procédé transforme l'austénite résiduelle (qui peut entraîner des variations dimensionnelles aux températures cryogéniques) en martensite, élimine les contraintes résiduelles d'usinage et garantit la stabilité dimensionnelle à la température de service. La norme BS 6364 exige un traitement cryogénique profond pour les vannes dont la température est inférieure ou égale à -101 °C.

Q : Quels matériaux de siège recommandez-vous pour une utilisation à -196 °C ?

A : Pour une utilisation à -196 °C, nous recommandons le PCTFE (polychlorotrifluoroéthylène) comme matériau principal pour le siège. Le PCTFE conserve ses propriétés mécaniques et assure une excellente étanchéité aux températures cryogéniques, sans fluage à froid notable. Le RPTFE (PTFE renforcé) convient également à -196 °C, mais présente un taux de fuite légèrement supérieur. Le PEEK peut être utilisé à -196 °C, mais il est plus couramment employé pour les applications à plus haute température (jusqu'à 260 °C) ou avec des sièges métalliques.

Q : Les tests de performance cryogénique sont-ils obligatoires ?

A: Conformément aux normes BS 6364 et MSS SP-134, les essais de performance cryogénique sont obligatoires pour les vannes utilisées dans les applications GNL et cryogéniques. Ces essais doivent être réalisés à -196 °C (azote liquide) avec un test d'étanchéité pneumatique à basse pression après stabilisation de la température. Womic effectue un test de performance cryogénique à 100 % sur chaque vanne à boisseau sphérique cryogénique avant expédition.

Q : Quelle certification de sécurité incendie proposez-vous ?

A: Nous proposons une certification de résistance au feu conforme aux normes API 607 ​​(pour les vannes à boisseau sphérique à siège souple) et API 6FA (pour les vannes à boisseau sphérique à siège métallique). Le test consiste à exposer la vanne à une température de 650 à 760 °C pendant 30 minutes, suivi d'un test d'étanchéité du siège. La conception résistante au feu est obligatoire pour la plupart des applications GNL et pétrochimiques.

Q : Proposez-vous des emballages à faibles émissions fugitives ?

R : Oui. Toutes nos vannes à boisseau sphérique cryogéniques sont fournies avec un garnissage à faibles émissions fugitives conforme à la norme ISO 15848-1. Nous proposons une certification de classe A ou B selon vos besoins. Le garnissage à faibles émissions fugitives est fourni de série pour les vannes à chapeau allongé.

Q : Quelle est la différence entre les vannes à bille flottante et les vannes à bille montées sur tourillon ?

A : Les vannes à bille flottante ont la bille supportée uniquement par les sièges (la bille « flotte » entre les sièges). Ce modèle est utilisé pour les diamètres jusqu'à 8 pouces et les pressions modérées. Les vannes à bille à tourillon ont la bille supportée par des paliers de tourillon (supérieur et inférieur), ce qui réduit le couple de manœuvre et permet des diamètres plus importants et des pressions plus élevées. Conformément à la norme API 6D, la conception à tourillon est obligatoire pour les diamètres ≥ 2 pouces en service sur canalisation.

Q : Pouvez-vous fournir des vannes à bille cryogéniques conformes à la norme NACE MR0175 ?

R : Oui. Pour les applications cryogéniques en milieu corrosif (GNL avec H₂S ou éthylène avec H₂S), nous fournissons des vannes à bille cryogéniques fabriquées avec des matériaux conformes aux normes NACE MR0175 / ISO 15156. Cela inclut des essais de dureté, une sélection appropriée des matériaux et une documentation de conformité.

Q : Quel est le délai de livraison typique pour les vannes à bille cryogéniques ?

A : Le délai de livraison standard est de 8 à 12 semaines pour les configurations standard (à bille flottante, diamètres ≤ 8", classe 150-600). Pour les vannes à tourillon (diamètres ≥ 2", et plus grands diamètres), le délai est de 12 à 16 semaines. Pour les vannes de grand passage (> 24") ou en matériaux spéciaux, le délai est de 16 à 20 semaines. Une livraison express est possible pour les petites quantités (4 à 6 semaines) moyennant des frais supplémentaires.

Q : Proposez-vous des systèmes d'actionnement pour les vannes à bille cryogéniques ?

R : Oui. Nous proposons une commande manuelle par levier (tailles ≤ 4") ou par engrenage (tailles ≥ 2"), une commande pneumatique (à rappel par ressort ou à double effet), une commande électrique (tout ou tout modulant) et une commande hydraulique. Tous les actionneurs sont dimensionnés pour fournir un couple adéquat à des températures cryogéniques (le couple augmente à basse température en raison de la contraction thermique).

Q : Quelle documentation de test fournissez-vous avec chaque vanne ?

A: Nous fournissons un dossier de documentation complet comprenant : un certificat d'essai en usine EN 10204 de type 3.1 (type 3.2 sur demande), un rapport d'essai hydrostatique, un rapport d'essai de performance cryogénique selon la norme BS 6364 (avec les taux de fuite et le couple), un rapport d'essai d'émissions fugitives (le cas échéant), un certificat de résistance au feu (le cas échéant), des rapports d'essai PMI, un rapport d'inspection dimensionnelle, un enregistrement du traitement cryogénique profond, des rapports d'essais de matériaux (y compris l'impact Charpy à -196 °C) et une déclaration de performance CE pour les expéditions européennes.

Expérience de projet et étude de cas – Vanne à bille cryogénique (-196°C)

Projet:Extension du terminal de réception de GNL – Jiangsu, Chine

Norme et qualité :BS 6364, MSS SP-134, API 6D, API 607 ​​(Résistance au feu)

Spécifications et quantité :

l 16" (DN400) Vannes à bille à tourillon, classe 300, corps en CF3M, sièges en PCTFE – 8 unités (environ 3,2 tonnes/unité)

l 12" (DN300) Vannes à bille à tourillon, classe 300, corps en CF3M, sièges en PCTFE – 16 unités (environ 2,1 tonnes/unité)

Vannes à bille flottante 8" (DN200), classe 300, corps en CF3M, sièges en PCTFE – 24 unités (environ 0,8 tonne/unité)

Vannes à bille flottante 1 6" (DN150), classe 300, corps en CF3M, sièges en PCTFE – 32 unités (environ 0,5 tonne/unité)

l 4" (DN100) Vannes à bille flottantes, classe 300, corps en CF3M, sièges en PCTFE – 48 unités (environ 0,3 tonne/unité)

Vannes à bille flottante 1/2" (DN50), classe 300, corps en CF3M, sièges en PCTFE – 64 unités (environ 0,15 tonne/unité)

Total:192 unités (environ 28 tonnes)

Usage:Bras de déchargement de GNL et isolation des entrées/sorties du réservoir de stockage. Température de service : -162 °C (GNL), pression de conception : 5,5 MPa. Capot allongé avec plaque anti-gouttes, à commande manuelle. Conception anti-incendie conforme à la norme API 607, garniture à faibles émissions fugitives conforme à la norme ISO 15848-1, classe B.

Défis et solutions techniques :

1. Température extrême (-162 °C) nécessitant une étanchéité cryogénique fiableLe service GNL à -162 °C (inférieure à celle de l'azote liquide à -196 °C) exige des sièges en PCTFE en raison de leurs excellentes propriétés d'étanchéité cryogénique. Womic a fourni des sièges en PCTFE dotés d'une conception à ressort garantissant l'intégrité du joint lors des cycles thermiques. Les 192 vannes ont toutes passé avec succès les tests cryogéniques, avec des taux de fuite inférieurs à 0,05 cm³/min par pouce de diamètre de siège.

2. Conception résistante au feu pour le service du bras de déchargement de GNLLes bras de déchargement de GNL constituent des points critiques en matière de sécurité. Le client exigeait la certification de résistance au feu API 607 ​​pour toutes les vannes de 16 et 12 pouces. Womic a conçu un siège métallique secondaire de secours afin de garantir l'étanchéité en cas d'incendie. Un test de résistance au feu a été réalisé et certifié par un laboratoire tiers.

3. Emballage à faibles émissions fugitives pour la conformité environnementaleLe terminal situé à proximité d'un centre urbain nécessitait un garnissage conforme à la norme ISO 15848-1, classe B. Womic a fourni un garnissage en graphite à faibles émissions fugitives, doté d'un chapeau allongé, garantissant une température supérieure à -20 °C. Toutes les vannes ont été certifiées ISO 15848-1, classe B.

4. Traitement cryogénique profond pour les grandes pièces moulées (corps de 16 pouces)Les grandes pièces moulées en CF3M (corps de 406 mm) sont sensibles à l'austénite résiduelle, ce qui peut entraîner des variations dimensionnelles à -162 °C. Womic a réalisé un traitement cryogénique profond en trois cycles (maintien à -196 °C, 12 heures par cycle) avec réchauffement intermédiaire. Un nouveau contrôle dimensionnel a confirmé l'absence de déformation après traitement.

5. Conception à tourillon pour soupapes de 16" et 12".Conformément à la norme API 6D, la conception à tourillon est obligatoire pour les diamètres ≥ 2" en service sur canalisation. Womic fournit des vannes à boisseau sphérique à tourillon à double blocage et purge (DBB) avec soupape de décharge de pression de cavité (évent du siège en amont) afin d'éviter les surpressions dues à la dilatation du liquide dans la cavité fermée.

6. Inspection par un organisme tiers, le TÜVLe client exigeait des essais supervisés par le TÜV pour l'ensemble des 192 vannes. Womic a coordonné avec l'inspecteur du TÜV les essais hydrostatiques, les essais cryogéniques (à -162 °C à l'azote liquide) et les essais d'émissions fugitives. Le TÜV a délivré un certificat individuel pour chaque vanne dans les 14 jours suivant la fin des essais.

7. Livraison juste à temps pour le programme d'expansion du terminalL'extension du terminal devait respecter un calendrier serré, sans aucune marge de manœuvre. Womic a livré les 192 vannes en 4 envois sur une période de 12 semaines, chaque envoi contenant les vannes nécessaires à la phase d'installation suivante. Le premier envoi (vannes de 16 et 12 pouces) est arrivé 4 semaines après la confirmation de la commande, soit en avance sur le calendrier. Aucun retard n'a été constaté sur le chantier.

Résultat:L'extension du terminal de réception de GNL a été mise en service avec succès en 2022. Les 192 vannes à boisseau sphérique cryogéniques fonctionnent à -162 °C depuis plus de deux ans sans aucun incident de maintenance. Le spécialiste des vannes du client a déclaré : « Les vannes cryogéniques de Womic ont constamment surpassé celles des fournisseurs européens établis en termes de constance du couple et d'intégrité des joints. Nous avons réduit notre fréquence de maintenance d'un an à 18 mois. » Le client a signé un accord-cadre de cinq ans pour tous ses futurs besoins en vannes cryogéniques.

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