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極低温環境では、 CO₂バルブ 脆くなったり、変形したり、弱体化したりすることなく、極寒の下で完全性を維持できる材料から構築する必要があります。たとえば、ステンレス鋼は、低温環境でも強度と柔軟性を維持するため、一般的な材料の選択です。インコネルやその他の極低温グレード材料などの特別な合金は、ゼロ下の条件でのパフォーマンスの向上にも使用できます。これらの材料により、バルブが厳しい極低温条件で長期間にわたって動作し続けることを保証し、構造的故障、漏れ、または誤動作を防ぎます。高度なコーティングと表面処理も、熱ストレスによる腐食や割れのリスクを減らすためにしばしば適用されます。
極端に低い温度の影響を軽減するために、極低温用途向けに設計されたCO₂バルブには、多くの場合、熱断熱システムが装備されています。これらの機能には、断熱型のバルブジャケット、断熱毛、またはバルブの周りの温度を調節し、凍結または霜の形成の可能性を減らすための熱追跡システムが含まれる場合があります。断熱されたバルブボディまたはジャケットは、外部ソースからバルブに伝達される熱の量を減らし、それにより、より安定した内部温度を維持し、バルブの凍結または動作不能になるリスクを減らします。場合によっては、臨界バルブ成分の温度を維持するために、電気的に加熱された要素または熱追跡が組み込まれています。
極低温貯蔵システムには、多くの場合、急速な温度変化が含まれ、それが大幅に圧力変動をもたらす可能性があります。液体CO₂は、温度にさらされるとガスに拡大しますが、ガスCOは低温にさらされると収縮します。これにより、機器を損傷したり、システムの安全性を損なう可能性がある圧力のシフトが発生します。これらの変動を管理するために、CO₂バルブには、過度の圧力化を防ぐために過剰な圧力を自動的に放出するリリーフバルブやバーストディスクなどの圧力緩和メカニズムが装備されています。圧力を調節することにより、これらのバルブはシステムが安定したままであることを保証し、バルブと極低温セットアップ全体の完全性の両方を保護します。
極低温用途向けにCO₂バルブで使用されるシールとガスケットは、非常に低い温度でも柔軟性とシーリング能力を保持する必要があります。 Viton、PTFE（Teflon）、または特別に設計されたエラストマーなどの材料は、低温で脆くなることに対する耐性のため、極低温環境で一般的に使用されます。また、これらの材料は、冷たい流れに対する優れた抵抗を持ち、さまざまな圧力や温度の下で信頼できるシールを維持することを保証します。高品質のシールは、CO₂ガスの漏れを防ぐために重要です。これは、安全上の危険をもたらす可能性があるか、製品の損失をもたらす可能性があります。極低温バルブは、バルブが冷却され温められるにつれてサイズと形状のわずかな変化を補うシーリングデザインを備えており、継続的な効果的なシールを確保します。
極低温CO₂バルブは、極端な温度と極低温貯蔵に関連する圧力の変化の応力を処理するために細心の注意を払って操作されています。これらのバルブには、多くの場合、ベローズ、ダイアフラム、またはシールまたはバルブの動作を損なうことなく熱膨張と収縮を可能にする拡張された茎などの特別な設計機能が含まれます。これらの設計要素は、温度誘発性の動きにより、バルブ成分がずれまたは損傷することを防ぎます。たとえば、拡張されたバルブステムは、バルブアクチュエータが凍結するのを防ぎ、寒い寒い状態であっても滑らかな動作を確保します。特定の極低温バルブには、圧力変動に吸収して適応するのに役立つ内部スプリングまたはダイアフラムがあり、Co₂flow.の滑らかで正確な制御を確保します。
