Dans les systèmes de transport de gaz, la sécurité, les performances d'étanchéité et la stabilité des pipelines sont directement liées au fonctionnement normal du système et à la sécurité du personnel. Qu'il s'agisse de gaz industriels (tels que l'oxygène, l'azote, l'hydrogène), de gaz combustibles (gaz naturel, gaz de pétrole liquéfié) ou de gaz spéciaux (tels que les gaz corrosifs, les gaz de haute pureté), les exigences relatives aux canalisations de transport sont extrêmement strictes. Les soufflets en acier inoxydable, avec leurs avantages matériels et structurels uniques, peuvent résoudre efficacement les problèmes tels que les fuites, la corrosion et les vibrations rencontrés par les pipelines traditionnels dans le transport de gaz, ce qui en fait un choix idéal pour les systèmes de gaz. Ce qui suit développe des solutions spécifiques provenant de plusieurs dimensions.​
Adaptation précise des avantages de performance de base aux exigences du système de gaz
Les principales exigences des systèmes de gaz pour canalisations sont l'étanchéité absolue, la résistance à la corrosion des gaz, la résistance aux vibrations et aux chocs, l'adaptabilité aux fluctuations de pression et le contrôle de la propreté. Les caractéristiques de l’acier inoxydable ci-dessous peuvent parfaitement répondre à ces exigences :​
Performance d'étanchéité extrême : en adoptant des matériaux en acier inoxydable 304, 316 et autres matériaux intégralement formés, les soufflets et les extrémités de connexion (telles que les filetages, les brides) permettent une coopération étroite grâce à un usinage de précision, qui peut réaliser une étanchéité dure métal sur métal ou être associé à des joints spéciaux (tels que des joints en cuivre, des joints en PTFE) pour garantir une fuite de gaz nulle. Pour les systèmes de gaz à haute pression (avec une pression de service allant jusqu'à 10 MPa ou plus), sa fiabilité d'étanchéité est loin de celle des tuyaux en caoutchouc ou des canalisations métalliques ordinaires, et le taux de fuite peut être contrôlé en dessous de 1 × 10¹⁰ Pa·m³/s.​
Excellente résistance à la corrosion des gaz : l'acier inoxydable 304 peut résister à l'érosion à long terme par les gaz secs (tels que l'oxygène, l'azote) et les gaz combustibles non corrosifs ; L'acier inoxydable 316, en raison de sa teneur en molybdène, peut résister à la corrosion par les gaz combustibles contenant du soufre, le chlore gazeux, le fluorure d'hydrogène et d'autres gaz corrosifs, évitant ainsi la formation de trous ou la perte d'impuretés sur la paroi interne du pipeline causée par l'érosion, assurant ainsi la pureté du transport de gaz.​
Résistance aux vibrations et aux fluctuations de pression : la structure ondulée annulaire du soufflet a une bonne élasticité, qui peut absorber les vibrations et les impulsions de pression générées par le fonctionnement du compresseur et l'ouverture/fermeture des vannes dans le système de gaz, réduire la concentration de contraintes aux interfaces des pipelines et réduire le risque de fuite desserrée causée par des connexions rigides. Il est particulièrement adapté aux pièces de connexion entre les compresseurs de gaz, les réservoirs de stockage et les pipelines.​
Adaptabilité de la propreté : après le polissage électrolytique de la paroi intérieure, la rugosité de la surface Ra peut être aussi faible que 0,8 μm ou moins, ce qui n'est pas facile à adsorber les impuretés ou l'humidité dans le gaz, et aucune particule ne tombe. Il répond aux exigences de transmission des gaz de haute pureté (tels que l'azote de très haute pureté utilisé dans l'industrie électronique, les gaz spéciaux utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs) et évite la pollution gazeuse affectant la qualité de la production.​
Large adaptabilité de la température et de la pression : il peut fonctionner de manière stable dans la plage de température de -200 ℃ à 450 ℃, s'adaptant à la transmission de vaporisation des gaz liquéfiés à basse température (tels que l'azote liquide, l'oxygène liquide) et des systèmes de gaz à haute température ; la pression de service va du vide à 30 MPa, ce qui peut non seulement répondre aux besoins des gazoducs à basse pression (inférieurs à 0,1 MPa), mais également être utilisée dans les systèmes de transport de gaz industriels à haute pression.​
Scénarios d'application typiques​
Les soufflets en acier inoxydable peuvent résoudre spécifiquement les problèmes de transmission dans différents types de systèmes de gaz :​
Systèmes de transport de gaz industriels​
Utilisé pour le raccordement par pipeline de gaz inertes tels que l'oxygène, l'azote et l'argon, en particulier dans les ateliers de soudage et les domaines de transformation des métaux. La résistance aux vibrations des soufflets peut réduire le risque de fuite au niveau de la connexion entre les bouteilles d'oxygène et les canalisations.​
Dans les systèmes de transmission d'hydrogène, l'acier inoxydable 316 peut éviter la fragilisation par l'hydrogène et, grâce à une structure d'étanchéité spéciale, il peut prévenir les risques d'explosion causés par une fuite d'hydrogène.​
Pour le transport de gaz industriels corrosifs (tels que le chlore gazeux, le dioxyde de soufre), des soufflets en acier inoxydable 316L sont sélectionnés pour résister à la corrosion du pipeline par les gaz et assurer le fonctionnement sûr à long terme du système.​
Systèmes d'approvisionnement en gaz​
Pour le raccordement de gazoducs intérieurs et extérieurs de gaz naturel urbain et de gaz de pétrole liquéfié, des soufflets sont utilisés entre les compteurs de gaz, les vannes et les canalisations principales. Leur compensation flexible peut réduire les fuites d'interface causées par le déplacement du pipeline dû au tassement du bâtiment ou aux changements de température.​
Pour les tuyaux de dérivation de gaz dans les cuisines commerciales et les fours industriels, la résistance à la température des soufflets peut s'adapter à l'environnement à haute température à proximité des poêles, et leurs performances anti-vieillissement évitent les fissures et les fuites des tuyaux en caoutchouc dues à une utilisation à long terme.​
Systèmes de gaz spéciaux et de gaz de haute pureté​
Pour le transport de gaz de haute pureté (tels que l'ammoniac de très haute pureté, le silane) dans les industries des semi-conducteurs et du photovoltaïque, les soufflets avec des parois intérieures polies électrolytiquement peuvent réduire la pollution de contact entre les gaz et les pipelines, garantissant ainsi la pureté du gaz (atteignant 99,9999 % ou plus) ;​
Pour les gazoducs de laboratoire (tels que les gaz vecteurs pour les chromatographes en phase gazeuse, les gaz spéciaux pour l'analyse spectrale), la faible adsorption du soufflet garantit la stabilité des composants gazeux et améliore la précision des données expérimentales.​
Connexion des équipements de stockage et de traitement du gaz​
Pour la connexion entre les réservoirs de stockage de gaz, les bouteilles et les vaporisateurs, les réducteurs de pression et les soufflets peuvent absorber les vibrations pendant le fonctionnement de l'équipement et protéger les performances d'étanchéité des interfaces des vannes ;​
Pour la connexion entre le tuyau de sortie de liquide des réservoirs de stockage de gaz à basse température (tels que l'azote liquide, l'argon liquide) et les vaporisateurs, le soufflet peut s'adapter aux changements de température de basse température à température normale, évitant ainsi les fissures dans les canalisations dues à la dilatation et à la contraction thermiques.
Points de sélection clés et spécifications d'installation​
1. Sélection scientifique​
Sélection du matériau : déterminez le matériau en fonction des propriétés du gaz – l'acier inoxydable 304 est sélectionné pour les gaz inertes et les gaz combustibles ; L'acier inoxydable 316/316L est sélectionné pour les gaz corrosifs et les gaz combustibles dans les environnements d'eau de mer ; Un acier inoxydable à faible teneur en carbone (tel que 316L) avec des parois intérieures polies électrolytiquement est requis pour les systèmes de gaz de haute pureté.​
Calibre et pression nominale : sélectionnez les calibres DN6-DN200 en fonction du débit de gaz. La pression de service doit correspondre à la pression de conception du système (par exemple, une valeur nominale de 1,6 MPa est généralement sélectionnée pour les systèmes à gaz, et une valeur nominale de 6,4 MPa ou plus est sélectionnée pour les gaz industriels à haute pression).​
Méthode de connexion : la connexion filetée (avec un produit d'étanchéité spécifique au gaz) est couramment utilisée dans les systèmes à gaz ; le raccordement à bride (avec joint torique) est principalement utilisé dans les systèmes de gaz industriels ; Les joints à joint facial VCR sont sélectionnés pour les systèmes de gaz de haute pureté afin de garantir l'absence de fuite et la propreté.​
Longueur et montant de la compensation : Déterminez la longueur en fonction des exigences de déplacement du pipeline et réservez une allocation de compensation axiale ou latérale (généralement, le montant de la compensation ne dépasse pas 10 % de la longueur effective du soufflet) pour éviter d'affecter le joint en raison d'un étirement ou d'une compression excessive.​
2. Spécifications d'installation​
Interdiction d'incendie et traitement de nettoyage : Avant d'installer le système de gaz, assurez-vous qu'il n'y a pas d'impuretés dans le pipeline pour éviter les étincelles lors de l'installation ; avant d'installer le système de gaz de haute pureté, nettoyez la paroi intérieure du soufflet avec de l'éthanol absolu pour éliminer les taches et les particules d'huile.​
Cintrage et fixation : lors de l'installation, le rayon de courbure ne doit pas être inférieur à la valeur spécifiée par le produit (généralement 5 à 8 fois le diamètre du tuyau), et la torsion forcée est interdite ; des supports fixes sont placés tous les 1,5 à 2 mètres dans la section droite, et des supports de guidage sont ajoutés aux deux extrémités de la section courbée pour éviter la déformation causée par le poids propre du pipeline.​
Protection de la surface d'étanchéité : avant la connexion, vérifiez la planéité des faces des brides et des interfaces filetées, et éliminez les bavures et les rayures ; appliquez un produit d'étanchéité spécifique au gaz correspondant au gaz lors du raccordement fileté (tel qu'un ruban d'étanchéité PTFE pour le gaz) et sélectionnez des joints compatibles avec le gaz pour le raccordement à bride (tels que des joints en caoutchouc résistant à l'huile pour le gaz, des joints PTFE pour les gaz corrosifs).​
Détection des fuites : après l'installation, un test de fuite doit être effectué : de l'eau savonneuse est appliquée sur les interfaces pour la détection des bulles dans les systèmes à gaz ; Les spectromètres de masse à l'hélium sont utilisés dans les systèmes de gaz industriels et de gaz de haute pureté pour garantir que le taux de fuite répond aux exigences du système (telles que le taux de fuite des systèmes de gaz de haute pureté ≤1×10⁻¹¹ Pa·m³/s).​
Avantages de l'application​
Améliorer la sécurité du système : par rapport aux tuyaux en acier galvanisé traditionnels ou aux tuyaux en caoutchouc, le risque de fuite des soufflets en acier inoxydable est réduit de plus de 95 %, en particulier dans les systèmes à gaz contenant des gaz inflammables et explosifs tels que le gaz combustible et l'hydrogène, ce qui peut réduire considérablement les accidents de sécurité potentiels.​
Prolonger la durée de vie : les matériaux en acier inoxydable sont anti-vieillissement et résistants à la corrosion, avec une durée de vie de plus de 20 ans, dépassant de loin celle des tuyaux en caoutchouc (1 à 3 ans) et des tuyaux en acier ordinaires (8 à 10 ans), réduisant ainsi la fréquence de remplacement et les coûts de maintenance.​
Garantir la pureté et la qualité du gaz : dans les systèmes de gaz de haute pureté, cela peut éviter la mise au rebut des produits causée par la pollution des pipelines (comme les défauts des puces semi-conductrices causés par des gaz impurs) et réduire les pertes de production.​
Adaptez-vous aux conditions de travail complexes : la capacité de compensation flexible résout l'impact de l'affaissement des bâtiments, des vibrations des équipements et des changements de température sur les pipelines, réduit la maintenance des arrêts causés par les dommages aux pipelines et améliore la stabilité du fonctionnement du système.​
Résumé​
Grâce à l'adaptation des matériaux, à l'optimisation structurelle et à l'usinage de précision, les soufflets en acier inoxydable atteignent des performances complètes de « étanchéité sûre, résistance à la corrosion, durabilité et transmission propre » dans les systèmes à gaz. Qu'il s'agisse de gaz industriels conventionnels, de gaz combustibles civils ou de systèmes de gaz spéciaux à forte demande, ils peuvent fournir des solutions de transport fiables, offrant une solide garantie pour le fonctionnement sûr et stable des systèmes de gaz.