Webová stránka inštalatérskych ventilov
Vlastnosti lodného priemyslu
Lodenica je veľmi minimalistická. V dôsledku, na palube je veľmi málo miesta. Operátori musia zmenšiť veľkosť, aby bola nádrž na plyn čo najmenšia. Robia to skvapalňovaním zemného plynu (LNG, Skvapalnený zemný plyn). Ochladením približne na bod, kedy sa zemný plyn stáva kvapalným. Pri teplotách -165°C, hlavný izolačný ventil musí stále fungovať.
Čo ovplyvňuje konštrukciu ventilu?
Teplota má dôležitý vplyv na konštrukciu ventilu. Napríklad, používatelia ho môžu potrebovať pre horúce prostredia, ako je Blízky východ. Alebo, môže byť vhodný do chladného prostredia, ako sú polárne moria. Obe tieto prostredia môžu ovplyvniť tesnenie a životnosť ventilu. Komponenty týchto ventilov zahŕňajú teleso ventilu, kapota, stonka, tesnenie kmeňa, guľový ventil a sedlo. Vzhľadom na ich materiálové zloženie, tieto zložky sa rozťahujú a zmršťujú pri rôznych teplotách.
Možnosti aplikácie pri nízkej teplote
Možnosť 1.
Operátori používajú ventily v chladnom prostredí, ako sú ropné plošiny v polárnych vodách.
Možnosť 2.
Operátori používajú ventily na riadenie tekutín pri teplotách hlboko pod bodom mrazu.
V prípade vysoko horľavých plynov, ako je zemný plyn alebo kyslík, ventil sa musí správne ovládať aj v prípade požiaru.
Problémy s tlakom
Pri bežnej manipulácii s chladivom dochádza k akumulácii tlaku. Je to spôsobené zvýšením okolitého tepla a následnou tvorbou pár. Zvláštnu pozornosť je potrebné venovať návrhu ventilového/potrubného systému. To umožňuje nárast tlaku.
Problémy s teplotou
Dramatické zmeny teploty môžu ovplyvniť bezpečnosť pracovníkov a závodu. Každý komponent kryogénneho ventilu sa rozpína a zmršťuje rôznymi rýchlosťami v dôsledku odlišného zloženia materiálu a dĺžky času, počas ktorého sú vystavené chladivu..
Ďalším veľkým problémom pri manipulácii s chladivom je nárast tepla z okolitého prostredia. Toto zvýšenie tepla je dôvodom, prečo výrobcovia izolujú ventily a potrubia.
Okrem rozsahu vysokých teplôt, ventily sa tiež musia vysporiadať so značnými výzvami. Pre skvapalnené hélium, teplota skvapalneného plynu klesne na -270°C.
Problém funkcie
A naopak, ak teplota klesne na absolútnu nulu, funkcia ventilu sa stáva veľmi náročnou. Kryogénny ventil spája potrubie s kvapalným plynom v prostredí. Robí to pri teplote okolia. Výsledkom môže byť teplotný rozdiel až 300°C medzi potrubím a okolím.
Problémy s efektívnosťou
Teplotný rozdiel vytvára tok tepla z teplej zóny do studenej zóny. Môže narušiť správnu funkciu ventilov. V extrémnych prípadoch môže tiež znížiť účinnosť systému. Toto je obzvlášť znepokojujúce, ak sa na teplom konci tvorí ľad.
Avšak, tento pasívny proces ohrevu sa zámerne používa aj v nízkoteplotných aplikáciách. Tento proces sa používa na utesnenie drieku ventilu. Typicky, drieky ventilov sú utesnené plastom. Tieto materiály nevydržia nízke teploty, ale vysokovýkonné kovové tesnenie z dvoch komponentov, ktoré sa veľa pohybujú v opačných smeroch, je veľmi drahé a takmer nemožné.
Problémy s tesnením
Na tento problém existuje veľmi jednoduché riešenie. Plast použitý na utesnenie drieku ventilu privediete do oblasti, kde je relatívne normálna teplota. To znamená, že tesniaci prostriedok pre driek ventilu musí byť udržiavaný v určitej vzdialenosti od kvapaliny.
Kapota motora je ako potrubie. Ak kvapalina stúpa cez toto potrubie, bude sa zvonku ohrievať. Keď kvapalina dosiahne tmel na stonke, má hlavne teplotu okolia a je plynný. Kapota motora tiež zabraňuje zamrznutiu a nenaštartovaniu rukoväte.
Výzva pre tuleňa! Na tento problém existuje veľmi jednoduché riešenie! Plast použitý na utesnenie drieku ventilu privediete do oblasti, kde je relatívne normálna teplota. To znamená, že tesniaci prostriedok pre driek ventilu musí byť udržiavaný v určitej vzdialenosti od kvapaliny.
Výber ventilu pre nízkoteplotný servis
Výber ventilov pre kryogénne aplikácie môže byť zložitý. Kupujúci musia zvážiť podmienky na lodi aj v závode. Tiež, špecifické vlastnosti kryogénnych kvapalín vyžadujú špecifický výkon ventilu. Správny výber zaisťuje spoľahlivosť zariadenia, ochrana zariadení a bezpečnosť prevádzky. Na globálnom trhu LNG sa používajú dve hlavné konštrukcie ventilov.
Dizajn ventilov pre globálny trh LNG
Trojpolohový rotačný tesný izolačný ventil
Tieto odchýlky umožňujú ventilu otvárať a zatvárať. Pracujú s veľmi malým trením a trením. Jednou z výziev skladovania LNG sú zachytené dutiny. V týchto dutinách, kvapalina môže explozívne expandovať viac ako 600 krát. Tesný izolačný ventil s tromi otáčkami eliminuje túto výzvu.
Jednoduché a dvojité spätné ventily
Tieto ventily sú kritickými komponentmi skvapalňovacieho zariadenia, pretože zabraňujú poškodeniu spôsobenému obrátením prietoku. Materiál a veľkosť sú dôležité faktory, pretože kryogénne ventily sú drahé. Výsledky nesprávne dimenzovaného ventilu môžu byť škodlivé.
Ako môže inžinier zabezpečiť, aby bol kryogénny ventil utesnený?
Úniky sú veľmi drahé, keď sa v prvom rade zohľadnia náklady na premenu plynu na chladivo. Je to tiež nebezpečné.
Veľkým problémom kryogénnej technológie je možnosť netesnosti sedla ventilu. Kupujúci často podceňujú radiálny a lineárny rast stonky vo vzťahu k telu. Ak si kupujúci vyberie správny ventil, môžu týmto problémom predísť.
Odporúčam použiť kryogénny ventil vyrobený z nehrdzavejúcej ocele. Tento materiál dobre reaguje na teplotné gradienty počas operácií so skvapalnenými plynmi. Kryogénny ventil by mal byť vyrobený z vhodného tesniaceho materiálu s tesnením do 100 bar.
Navyše, predĺženie veka je veľmi dôležitá vlastnosť, pretože určuje tesnosť tmelu drieku ventilu.



