Kriogeni ventili za LNG primjene: Vodič za odabir i projektiranje

1. Odaberite ventil za kriogeni rad

OdabirKriogeni ventilZa kriogene primjene može biti vrlo komplicirano. Kupci moraju uzeti u obzir uvjete na brodu i u tvornici. Štaviše, specifična svojstva kriogenih tekućina zahtijevaju specifične performanse ventila. Pravilan odabir osigurava pouzdanost postrojenja, zaštitu opreme i siguran rad. Globalno tržište LNG-a koristi dva glavna dizajna ventila.

Operater mora smanjiti veličinu kako bi rezervoar prirodnog gasa bio što manji. To rade putem LNG-a (tekući prirodni gas, ukapljeni prirodni gas). Hlađenjem na približno -165 °C prirodni gas postaje tečan. Na ovoj temperaturi, glavni izolacijski ventil mora i dalje raditi.

 

2. Šta utiče na dizajn kriogenih ventila

Temperatura ima važan utjecaj na dizajn ventila. Na primjer, korisnicima može biti potreban za popularna okruženja poput Bliskog istoka. Ili može biti pogodan za hladna okruženja poput polarnih okeana. Oba okruženja mogu utjecati na nepropusnost i trajnost ventila. Komponente ovih ventila uključuju tijelo ventila, poklopac, vreteno, zaptivku vretena, kuglasti ventil i sjedište ventila. Zbog različitog sastava materijala, ovi dijelovi se šire i skupljaju na različitim temperaturama.

2.1. Mogućnosti kriogene primjene

• Operateri koriste ventile u hladnim okruženjima, kao što su naftne platforme u polarnim morima.

• Operateri koriste ventile za upravljanje tekućinama koje su znatno ispod temperature smrzavanja.

U slučaju lako zapaljivih plinova, kao što su prirodni plin ili kisik, ventil mora ispravno funkcionirati i u slučaju požara.

Kriogeni ventili za LNG primjene: Vodič za odabir i projektiranje

2.2. Kriogeni pritisak ventila

Dolazi do porasta pritiska tokom normalnog rukovanja rashladnim sredstvom. To je zbog povećane temperature okoline i naknadnog stvaranja pare. Posebnu pažnju treba posvetiti projektovanju sistema ventila/cjevovoda. To omogućava porast pritiska.

2.3. Temperatura kriogenog ventila

Brze promjene temperature mogu uticati na sigurnost radnika i fabrika. Zbog različitog sastava materijala i vremena tokom kojeg su izloženi rashladnom sredstvu, svaka komponenta kriogenog ventila se širi i skuplja različitim brzinama.

Još jedan veliki problem pri rukovanju rashladnim sredstvima je povećanje toplote iz okolnog okruženja. Ovo povećanje toplote je ono što uzrokuje da proizvođači izoluju ventile i cijevi.

Pored visokog temperaturnog raspona, ventil mora ispuniti i značajne izazove. Kod tečnog helijuma, temperatura tečnog gasa pada na -270 °C.

2.4. Funkcija kriogenog ventila

Suprotno tome, ako temperatura padne na apsolutnu nulu, funkcija ventila postaje vrlo izazovna. Kriogeni ventili povezuju cijevi s tekućim plinovima s okolinom. To rade na sobnoj temperaturi. Rezultat može biti temperaturna razlika i do 300 °C između cijevi i okoline.

2.5. Efikasnost kriogenog ventila

Temperaturna razlika stvara protok toplote iz tople u hladnu zonu. To će oštetiti normalnu funkciju ventila. Također smanjuje efikasnost sistema u ekstremnim slučajevima. Ovo je posebno zabrinjavajuće ako se led formira na toplom kraju.

Međutim, u primjenama na niskim temperaturama, ovaj pasivni proces zagrijavanja je također namjeran. Ovaj proces se koristi za zaptivanje stabla ventila. Obično je stablo ventila zapečaćeno plastikom. Ovi materijali ne mogu izdržati niske temperature, ali visokoučinkovita metalna zaptivka dva dijela, koja se mnogo kreću u suprotnim smjerovima, jednostavno je vrlo skupa i gotovo nemoguća.

2.6. Kriogeno zaptivanje ventila

Postoji vrlo jednostavno rješenje za ovaj problem! Plastiku koja se koristi za zaptivanje stabla ventila donesete na područje gdje je temperatura relativno normalna. To znači da se zaptivač stabla ventila mora držati na udaljenosti od tekućine.

2.7. Trostruki rotacijski hermetički izolacijski ventil

Ovi pomaci omogućavaju ventilu da se otvara i zatvara. Imaju vrlo malo trenja i trenja tokom rada. Također koristi obrtni moment vretena kako bi ventil bio čvršći. Jedan od izazova skladištenja LNG-a su zarobljene šupljine. U tim šupljinama, tekućina može eksplozivno nabubriti više od 600 puta. Hermetički izolirani ventil s tri rotacije eliminira ovaj izazov.

2.8. Jednostruki i dvostruki pregradni nepovratni ventili

Ovi ventili su ključna komponenta opreme za ukapljivanje jer sprječavaju oštećenja uzrokovana povratnim tokom. Materijal i veličina su važni faktori jer su kriogeni ventili skupi. Posljedice korištenja neispravnih ventila mogu biti štetne.

 

3. Kako inženjeri osiguravaju nepropusnost kriogenih ventila

Curenja su veoma skupa kada se uzmu u obzir troškovi prve pretvorbe plina u rashladno sredstvo. To je također opasno.

Veliki problem s kriogenom tehnologijom je mogućnost curenja sjedišta ventila. Kupci često potcjenjuju radijalni i linearni rast stabla u odnosu na tijelo. Ako kupci odaberu pravi ventil, mogu izbjeći gore navedene probleme.

Naša kompanija preporučuje upotrebu niskotemperaturnih ventila izrađenih od nehrđajućeg čelika. Tokom rada s ukapljenim plinom, materijal dobro reagira na temperaturne gradijente.Kriogeni ventiliTreba koristiti odgovarajuće zaptivne materijale sa zaptivnošću do 100 bara. Osim toga, produženje poklopca je veoma važna karakteristika jer određuje zaptivnost zaptivača vretena.


Vrijeme objave: 13. maj 2020.