1. Виберіть клапан для кріогенного обслуговування
ВибірКріогенний клапанВибір для кріогенних застосувань може бути дуже складним. Покупці повинні враховувати умови на борту та на заводі. Крім того, специфічні властивості кріогенних рідин вимагають певних характеристик клапанів. Правильний вибір забезпечує надійність установки, захист обладнання та безпечну експлуатацію. На світовому ринку СПГ використовуються дві основні конструкції клапанів.
Оператор повинен зменшити розмір резервуара для природного газу, щоб зробити його якомога меншим. Вони роблять це за допомогою ЗПГ (скрапленого природного газу, скрапленого природного газу). При охолодженні приблизно до -165 °C природний газ перетворюється на рідкий. За цієї температури головний запірний клапан все ще повинен працювати.
2. Що впливає на конструкцію кріогенних клапанів
Температура має важливий вплив на конструкцію клапана. Наприклад, користувачам він може знадобитися для поширених середовищ, таких як Близький Схід. Або він може підійти для холодних середовищ, таких як полярні океани. Обидва середовища можуть впливати на герметичність та довговічність клапана. Компоненти цих клапанів включають корпус клапана, кришку, шток, ущільнення штока, кульовий клапан та сідло клапана. Через різний склад матеріалу ці деталі розширюються та стискаються за різних температур.
2.1. Варіанти кріогенного застосування
• Оператори використовують клапани в холодних умовах, таких як нафтові платформи в полярних морях.
• Оператори використовують клапани для керування рідинами, температура яких значно нижча за нуль.
У випадку легкозаймистих газів, таких як природний газ або кисень, клапан також повинен правильно працювати у разі пожежі.
2.2. Тиск кріогенного клапана
Під час нормального поводження з холодоагентом відбувається підвищення тиску. Це пов'язано з підвищеним нагріванням навколишнього середовища та подальшим утворенням пари. Слід бути особливо обережним при проектуванні системи клапанів/трубопровідів. Це сприяє підвищенню тиску.
2.3. Температура кріогенного клапана
Різкі зміни температури можуть впливати на безпеку працівників та заводів. Через різний склад матеріалів та тривалість часу, протягом якого вони перебувають під впливом холодоагенту, кожен компонент кріогенного клапана розширюється та стискається з різною швидкістю.
Ще однією великою проблемою під час роботи з холодоагентами є збільшення тепла від навколишнього середовища. Саме це збільшення тепла змушує виробників ізолювати клапани та труби.
Окрім високого діапазону температур, клапан також повинен відповідати значним вимогам. Для зрідженого гелію температура зрідженого газу падає до -270 °C.
2.4. Функція кріогенного клапана
І навпаки, якщо температура падає до абсолютного нуля, функціонування клапана стає дуже складним. Кріогенні клапани з'єднують труби зі рідкими газами з навколишнім середовищем. Це відбувається за кімнатної температури. В результаті може виникнути різниця температур до 300°C між трубою та навколишнім середовищем.
2.5. Ефективність кріогенного клапана
Різниця температур створює тепловий потік з теплої зони до холодної. Це пошкодить нормальну функцію клапана. У крайніх випадках це також знижує ефективність системи. Це викликає особливе занепокоєння, якщо на теплому кінці утворюється лід.
Однак, у низькотемпературних застосуваннях цей процес пасивного нагрівання також є навмисним. Цей процес використовується для герметизації штока клапана. Зазвичай шток клапана герметизується пластиком. Ці матеріали не можуть витримувати низьких температур, але високоефективні металеві ущільнення двох частин, які рухаються в протилежних напрямках, є дуже дорогими та майже неможливими.
2.6. Кріогенне герметизування клапанів
Існує дуже просте рішення цієї проблеми! Ви переносите пластик, який використовується для ущільнення штока клапана, в місце з відносно нормальною температурою. Це означає, що герметик штока клапана повинен знаходитися на відстані від рідини.
2.7. Тризміщений поворотний герметичний запірний клапан
Ці зміщення дозволяють клапану відкриватися та закриватися. Вони мають дуже мало тертя та напруження під час роботи. Він також використовує крутний момент штока, щоб зробити клапан більш герметичним. Однією з проблем зберігання ЗПГ є замкнені порожнини. У цих порожнинах рідина може вибухово розбухати більш ніж у 600 разів. Герметичний ізоляційний клапан з трьома обертовими обертами усуває цю проблему.
2.8. Зворотні клапани з одним та двома перегородками
Ці клапани є ключовим компонентом обладнання для скраплення, оскільки вони запобігають пошкодженням, спричиненим зворотним потоком. Матеріал і розмір є важливими факторами, оскільки кріогенні клапани дорогі. Використання неправильних клапанів може бути шкідливим.
3. Як інженери забезпечують герметичність кріогенних клапанів
Витоки є дуже дорогими, якщо врахувати вартість початкового перетворення газу на холодоагент. Це також небезпечно.
Великою проблемою кріогенної технології є можливість витоку через сідло клапана. Покупці часто недооцінюють радіальний та лінійний ріст штока відносно корпусу. Якщо покупці оберуть правильний клапан, вони зможуть уникнути вищезазначених проблем.
Наша компанія рекомендує використовувати низькотемпературні клапани з нержавіючої сталі. Під час роботи зі зрідженим газом матеріал добре реагує на градієнти температури.Кріогенні клапанислід використовувати відповідні ущільнювальні матеріали з герметичністю до 100 бар. Крім того, подовження кришки є дуже важливою характеристикою, оскільки воно визначає герметичність ущільнювача штока.
Час публікації: 13 травня 2020 р.