Kleppenencyclopedie Cryogene kleppen voor LNG-toepassingen

Website voor sanitairkranen

Kenmerken van de scheepvaart

De scheepswerf is zeer minimalistisch. Als gevolg hiervan, Er is zeer weinig ruimte aan boord. Exploitanten moeten de afmetingen verkleinen om de gastank zo klein mogelijk te maken. Dit doen ze door het aardgas vloeibaar te maken (LNG, Vloeibaar aardgas). Door het af te koelen tot ongeveer het punt waarop het aardgas vloeibaar wordt. Bij temperaturen van -165°C, de hoofdisolatieklep moet nog steeds werken.

Wat beïnvloedt het klepontwerp?

De temperatuur heeft een belangrijke invloed op het ontwerp van de klep. Bijvoorbeeld, gebruikers hebben het mogelijk nodig voor warme omgevingen zoals het Midden-Oosten. Of, het kan geschikt zijn voor koude omgevingen zoals de poolzeeën. Beide omgevingen kunnen de afdichting en duurzaamheid van de klep beïnvloeden. De componenten van deze kleppen omvatten het kleplichaam, motorkap, stang, stamafdichting, kogelkraan en zitting. Vanwege hun materiaalsamenstelling, deze componenten zetten uit en krimpen bij verschillende temperaturen.

Toepassingsopties bij lage temperaturen

Optie 1.
Operators gebruiken de kleppen in koude omgevingen, zoals booreilanden in poolwateren.

Optie 2.
Operators gebruiken kleppen om vloeistoffen te beheren bij temperaturen ver onder het vriespunt.

In het geval van licht ontvlambare gassen, zoals aardgas of zuurstof, Ook bij brand moet de klep correct bediend worden.

Drukproblemen

Tijdens de normale omgang met het koelmiddel ontstaat druk. Dit komt door de toename van de omgevingswarmte en de daaropvolgende dampvorming. Er moet speciale zorg worden besteed aan het ontwerp van het klep-/leidingsysteem. Hierdoor kan druk worden opgebouwd.

Temperatuur problemen

Dramatische temperatuurschommelingen kunnen de veiligheid van werknemers en fabrieken beïnvloeden. Elk onderdeel van een cryogene klep zet en krimpt met verschillende snelheden vanwege de verschillende materiaalsamenstellingen en de tijdsduur dat ze aan het koelmiddel worden blootgesteld.

Een ander groot probleem bij de omgang met koelmiddel is de toename van de warmte uit de omgeving. Deze warmtetoename is de reden dat fabrikanten kleppen en leidingen isoleren.

Naast het hoge temperatuurbereik, de kleppen moeten ook met aanzienlijke uitdagingen omgaan. Voor vloeibaar helium, de temperatuur van het vloeibaar gemaakte gas daalt tot -270°C.

Functie Probleem

Omgekeerd, als de temperatuur naar het absolute nulpunt daalt, klepfunctie wordt zeer uitdagend. Een cryogene klep verbindt een leiding met een vloeibaar gas in de omgeving. Dit gebeurt bij omgevingstemperatuur. Het resultaat kan een temperatuurverschil tot 300°C zijn tussen de pijpleiding en de omgeving.

Efficiëntieproblemen

Het temperatuurverschil zorgt voor een warmtestroom van de warme zone naar de koude zone. Het kan de goede werking van kleppen belemmeren. In extreme gevallen kan het ook de efficiëntie van het systeem verminderen. Dit is van bijzonder belang als zich ijs vormt aan de warme kant.

Echter, dit passieve verwarmingsproces wordt ook bewust gebruikt bij lage temperatuurtoepassingen. Dit proces wordt gebruikt om de klepsteel af te dichten. Typisch, klepstelen zijn afgedicht met plastic. Deze materialen zijn niet bestand tegen lage temperaturen, maar een hoogwaardige metalen afdichting van twee componenten die veel in tegengestelde richtingen bewegen is gewoon erg duur en bijna onmogelijk.

Afdichtingsproblemen

Er is een heel eenvoudige oplossing voor dit probleem. Het plastic waarmee de klepsteel is afgedicht, breng je naar een plek waar de temperatuur relatief normaal is. Dit betekent dat het afdichtmiddel voor de klepsteel op afstand van de vloeistof moet worden gehouden.

De motorkap is als een pijp. Als vloeistof door deze pijp stijgt, het zal van buitenaf opwarmen. Wanneer de vloeistof het spindelafdichtmiddel bereikt, het bevindt zich voornamelijk op omgevingstemperatuur en is gasvormig. De motorkap voorkomt ook dat de hendel bevriest en niet start.

Een uitdaging voor de zeehond! Er is een heel eenvoudige oplossing voor dit probleem! Het plastic waarmee de klepsteel is afgedicht, breng je naar een plek waar de temperatuur relatief normaal is. Dit betekent dat het afdichtmiddel voor de klepsteel op afstand van de vloeistof moet worden gehouden.

Een klep selecteren voor service bij lage temperaturen

Het selecteren van kleppen voor cryogene toepassingen kan complex zijn. Kopers moeten rekening houden met zowel de omstandigheden aan boord als in de fabriek. Ook, de specifieke eigenschappen van cryogene vloeistoffen vereisen specifieke klepprestaties. Een juiste selectie garandeert de betrouwbaarheid van de installatie, bescherming van apparatuur en operationele veiligheid. Er worden twee belangrijke klepontwerpen gebruikt op de mondiale LNG-markt.

Klepontwerp voor de mondiale LNG-markt

Drie-bias roterende, strakke isolatieklep

Door deze doorbuigingen kan de klep openen en sluiten. Ze werken met zeer weinig wrijving en wrijving. Een van de uitdagingen bij LNG-opslag zijn ingesloten holtes. In deze gaatjes, de vloeistof kan explosief meer uitzetten dan 600 keer. De strakke isolatieklep met drie rotaties elimineert deze uitdaging.

Terugslagkleppen met enkele en dubbele baffle

Deze kleppen zijn cruciale componenten in apparatuur voor vloeibaar maken, omdat ze schade door omkering van de stroom voorkomen. Materiaal en maat zijn belangrijke overwegingen, omdat cryogene kleppen duur zijn. De resultaten van een klep met een onjuist formaat kunnen schadelijk zijn.

Hoe kan een ingenieur ervoor zorgen dat een cryogene klep gesloten is??

Lekkages zijn erg duur als je bedenkt hoeveel kosten het gas in de eerste plaats tot koelmiddel maakt. Het is ook gevaarlijk.

Een groot probleem met cryogene technologie is de kans op lekkage van klepzittingen. Kopers onderschatten vaak de radiale en lineaire groei van de stengel ten opzichte van het lichaam. Als de koper de juiste klep kiest, ze kunnen deze problemen vermijden.

Ik raad aan een cryogene klep van roestvrij staal te gebruiken. Dit materiaal reageert goed op temperatuurgradiënten tijdens werkzaamheden met vloeibaar gemaakte gassen. De cryogene klep moet gemaakt zijn van een geschikt afdichtingsmateriaal met een afdichting tot 100 bar.

In aanvulling, De verlenging van de motorkap is een zeer belangrijk kenmerk, omdat deze de afdichtbaarheid van de klepsteelafdichting bepaalt.