1. Выберите клапан для криогенных условий эксплуатации.
ВыборКриогенный клапанДля криогенных применений выбор клапанов может быть очень сложным. Покупатели должны учитывать условия на борту и на заводе. Кроме того, специфические свойства криогенных жидкостей требуют определенных характеристик клапанов. Правильный выбор обеспечивает надежность установки, защиту оборудования и безопасную эксплуатацию. На мировом рынке СПГ используются два основных типа клапанов.
Оператор должен уменьшить размеры резервуара для природного газа, чтобы он оставался как можно меньше. Это достигается с помощью СПГ (сжиженного природного газа). При охлаждении до температуры, приблизительно равной -165 °C, природный газ переходит в жидкое состояние. При этой температуре главный запорный клапан должен продолжать работать.
2. Что влияет на конструкцию криогенных клапанов?
Температура оказывает важное влияние на конструкцию клапана. Например, он может быть необходим пользователям в условиях, характерных для Ближнего Востока. Или же он может подходить для холодных сред, таких как полярные океаны. Обе среды могут влиять на герметичность и долговечность клапана. Компоненты этих клапанов включают корпус клапана, крышку, шток, уплотнение штока, шаровой клапан и седло клапана. Из-за различного состава материалов эти детали расширяются и сжимаются при разных температурах.
2.1. Варианты применения в криогенных условиях
• Операторы используют клапаны в условиях низких температур, например, на нефтяных платформах в полярных морях.
• Операторы используют клапаны для регулирования температуры жидкостей, значительно превышающей температуру замерзания.
В случае легковоспламеняющихся газов, таких как природный газ или кислород, клапан должен также исправно работать в случае пожара.
2.2. Давление криогенного клапана
В процессе обычной работы с хладагентом происходит повышение давления. Это связано с повышением температуры окружающей среды и последующим образованием пара. Особое внимание следует уделить проектированию клапанной/трубопроводной системы, поскольку она допускает повышение давления.
2.3. Температура криогенного клапана
Резкие перепады температуры могут повлиять на безопасность рабочих и предприятий. Из-за различного состава материалов и продолжительности воздействия хладагента каждый компонент криогенного клапана расширяется и сжимается с разной скоростью.
Ещё одна серьёзная проблема при работе с хладагентами — повышение температуры окружающей среды. Именно это повышение температуры заставляет производителей изолировать клапаны и трубопроводы.
Помимо работы в широком диапазоне температур, клапан должен также выдерживать значительные нагрузки. Для сжиженного гелия температура сжиженного газа падает до -270 °C.
2.4. Функция криогенного клапана
И наоборот, если температура опускается до абсолютного нуля, работа клапана становится очень сложной. Криогенные клапаны соединяют трубы с жидкостными газами с окружающей средой. Это происходит при температуре окружающей среды. В результате разница температур между трубой и окружающей средой может достигать 300 °C.
2.5. Эффективность криогенного клапана
Разница температур создает тепловой поток из теплой зоны в холодную. Это нарушит нормальную работу клапана. В экстремальных случаях это также снижает эффективность системы. Это особенно важно, если на теплом конце образуется лед.
Однако в условиях низких температур этот пассивный процесс нагрева также является преднамеренным. Он используется для герметизации штока клапана. Обычно шток клапана герметизируется пластиком. Эти материалы не выдерживают низких температур, но высокоэффективные металлические уплотнения двух частей, которые сильно движутся в противоположных направлениях, просто очень дороги и практически невозможны.
2.6. Криогенное уплотнение клапанов
Существует очень простое решение этой проблемы! Пластик, используемый для герметизации штока клапана, нужно поместить в место с относительно нормальной температурой. Это означает, что герметик штока клапана должен находиться на расстоянии от жидкости.
2.7. Трехсмещенный поворотный герметичный запорный клапан
Эти смещения позволяют клапану открываться и закрываться. Они обладают очень низким уровнем трения во время работы. Кроме того, для более плотного закрытия клапана используется крутящий момент штока. Одной из проблем хранения СПГ являются полости, в которых жидкость может взрывообразно увеличиваться в объеме более чем в 600 раз. Трехоборотный герметичный запорный клапан устраняет эту проблему.
2.8. Обратные клапаны с одной и двумя перегородками
Эти клапаны являются ключевым компонентом оборудования для сжижения, поскольку они предотвращают повреждения, вызванные обратным потоком. Материал и размер имеют важное значение, поскольку криогенные клапаны стоят дорого. Неправильный выбор клапанов может привести к серьезным последствиям.
3. Как инженеры обеспечивают герметичность криогенных клапанов?
Утечки обходятся очень дорого, если учесть затраты на переработку газа в хладагент. Кроме того, это опасно.
Одной из главных проблем криогенных технологий является возможность утечки через седло клапана. Покупатели часто недооценивают радиальный и линейный рост штока относительно корпуса. Если покупатели выберут правильный клапан, они смогут избежать вышеуказанных проблем.
Наша компания рекомендует использовать низкотемпературные клапаны из нержавеющей стали. При работе со сжиженным газом этот материал хорошо реагирует на температурные перепады.Криогенные клапаныСледует использовать подходящие уплотнительные материалы с герметичностью до 100 бар. Кроме того, удлинение крышки является очень важной особенностью, поскольку оно определяет герметичность герметика штока.
Дата публикации: 13 мая 2020 г.