LNG-rakenduste krüogeensed ventiilid: valik, projekteerimisjuhend

1. Valige krüogeense teenuse jaoks ventiil

ValidesKrüogeenne ventiilKrüogeensete rakenduste puhul võib see olla väga keeruline. Ostjad peavad arvestama nii pardal kui ka tehases valitsevate tingimustega. Lisaks nõuavad krüogeensete vedelike spetsiifilised omadused spetsiifilist ventiilide jõudlust. Õige valik tagab tehase töökindluse, seadmete kaitse ja ohutu töö. Globaalsel veeldatud maagaasi turul kasutatakse kahte peamist ventiilide konstruktsiooni.

Operaator peab vähendama maagaasipaagi suurust, et hoida see võimalikult väikesena. Nad teevad seda veeldatud maagaasi (LNG) abil. Jahutades umbes temperatuurini -165 °C, muutub maagaas vedelaks. Sellel temperatuuril peab peamine isolatsiooniventiil ikkagi töötama.

 

2. Mis mõjutab krüogeense ventiili konstruktsiooni

Temperatuuril on ventiili konstruktsioonile oluline mõju. Näiteks võivad kasutajad seda vajada populaarsetes keskkondades nagu Lähis-Ida. Või võib see sobida külmadesse keskkondadesse, näiteks polaarookeanidesse. Mõlemad keskkonnad võivad mõjutada ventiili tihedust ja vastupidavust. Nende ventiilide komponentide hulka kuuluvad ventiili korpus, kate, vars, varre tihend, kuulventiil ja ventiilipesa. Erineva materjali koostise tõttu paisuvad ja tõmbuvad need osad erinevatel temperatuuridel kokku.

2.1. Krüogeensete rakenduste valikud

• Operaatorid kasutavad ventiile külmas keskkonnas, näiteks polaarmere naftapuurplatvormidel.

• Operaatorid kasutavad ventiile vedelike haldamiseks, mille temperatuur on tunduvalt alla nulli.

Kergestisüttivate gaaside, näiteks maagaasi või hapniku puhul peab ventiil tulekahju korral ka korrektselt töötama.

LNG-rakenduste krüogeensed ventiilid: valik, projekteerimisjuhend

2.2. Krüogeense klapi rõhk

Külmutusagensi tavapärase käitlemise ajal tekib rõhu tõus. See on tingitud keskkonna suurenenud kuumusest ja sellest tulenevast auru tekkimisest. Ventiili/torustiku süsteemi projekteerimisel tuleb olla eriti ettevaatlik. See võimaldab rõhul tekkida.

2.3. Krüogeense ventiili temperatuur

Kiired temperatuurimuutused võivad mõjutada töötajate ja tehaste ohutust. Erineva materjali koostise ja külmutusagensiga kokkupuute aja tõttu paisub ja tõmbub krüogeense klapi iga komponent erineva kiirusega.

Teine suur probleem külmaainete käitlemisel on ümbritseva keskkonna kuumuse suurenemine. See kuumuse suurenemine paneb tootjad ventiilid ja torud isoleerima.

Lisaks kõrgele temperatuurivahemikule peab ventiil vastama ka märkimisväärsetele väljakutsetele. Veeldatud heeliumi puhul langeb veeldatud gaasi temperatuur -270 °C-ni.

2.4. Krüogeense klapi funktsioon

Vastupidi, kui temperatuur langeb absoluutse nullini, muutub ventiili toimimine väga keeruliseks. Krüogeensed ventiilid ühendavad vedelgaasidega torusid ümbritseva keskkonnaga. See toimub toatemperatuuril. Tulemuseks võib olla kuni 300 °C temperatuuride erinevus toru ja ümbritseva keskkonna vahel.

2.5. Krüogeense klapi efektiivsus

Temperatuuride erinevus tekitab soojusvoo soojast tsoonist külma tsooni. See kahjustab klapi normaalset toimimist. Äärmuslikel juhtudel vähendab see ka süsteemi efektiivsust. See on eriti murettekitav, kui sooja otsa tekib jää.

Madala temperatuuriga rakendustes on see passiivne kuumutusprotsess aga samuti tahtlik. Seda protsessi kasutatakse klapivarre tihendamiseks. Tavaliselt on klapivars plastikuga tihendatud. Need materjalid ei talu madalaid temperatuure, kuid kahe osa kõrgjõudlusega metalltihendid, mis liiguvad palju vastassuundades, on lihtsalt väga kallid ja peaaegu võimatud.

2.6. Krüogeense ventiili tihendamine

Sellele probleemile on väga lihtne lahendus! Klapivarre tihendamiseks kasutatav plastik viiakse suhteliselt normaalse temperatuuriga kohta. See tähendab, et klapivarre tihendusainet tuleb hoida vedelikust eemal.

2.7. Kolme nihkega pöörleva tihendusventiili

Need nihked võimaldavad ventiilil avaneda ja sulguda. Töötamise ajal on neil väga väike hõõrdumine ja hõõrdumine. Samuti kasutab see varre pöördemomenti, et ventiil tihedamalt kokku puutuda. Üks veeldatud maagaasi ladustamise väljakutseid on lõksus olevad õõnsused. Nendes õõnsustes võib vedelik plahvatuslikult paisuda enam kui 600 korda. Kolmekordse pöördega tihe isolatsiooniventiil kõrvaldab selle probleemi.

2.8. Ühe- ja kahekordse deflektoriga tagasilöögiklapid

Need ventiilid on veeldamisseadmete põhikomponendid, kuna need hoiavad ära tagasivoolust tingitud kahjustused. Materjal ja suurus on olulised kaalutlused, kuna krüogeensed ventiilid on kallid. Valede ventiilide tagajärjed võivad olla kahjulikud.

 

3. Kuidas tagavad insenerid krüogeensete ventiilide tiheduse?

Lekked on väga kallid, kui arvestada gaasi esmase külmutusagensi valmistamise kulusid. See on ka ohtlik.

Krüogeense tehnoloogia suur probleem on klapipesa lekke võimalus. Ostjad alahindavad sageli varre radiaalset ja lineaarset kasvu korpuse suhtes. Kui ostjad valivad õige klapi, saavad nad ülaltoodud probleeme vältida.

Meie ettevõte soovitab kasutada roostevabast terasest madala temperatuuriga ventiile. Veeldatud gaasiga töötamisel reageerib materjal hästi temperatuurigradientidele.Krüogeensed ventiilidtuleks kasutada sobivaid tihendusmaterjale, mille tihedus on kuni 100 baari. Lisaks on kaane pikendamine väga oluline omadus, kuna see määrab varretihendi tiheduse.


Postituse aeg: 13. mai 2020