LNG應用中的低溫閥門選擇
在LNG應用中選擇低溫閥門時,歷史往往會重演,這可能導致選擇過時和閥門使用不當。
閥門設(shè)計的最新進展為液化天然氣行業(yè)提供了重大改進。低溫閥的選擇通常是基于歷史的選擇,因此讓我們再次使用它-但是技術(shù)的進步意味著歷史的決定可能不再是最好的。低溫隔離閥有四種替代類型適用于液化天然氣應用–球,門,球和蝴蝶。每個都有其特定的特征集,必須在諸如安全性,效率,可靠性和成本之類的關(guān)鍵標準的背景下進行評估。
進口LNG截止閥隔離
因其球形形狀而被稱為,但該名稱用于描述具有相同內(nèi)部工作原理的任何閥-可移動的圓盤(閉塞器),與閥的平面成90°角移動。它的配對身體座椅。
由于這種設(shè)計可以實現(xiàn)精細控制,因此截止閥比閘閥或球閥更適合于調(diào)節(jié)和節(jié)流。此外,由于閥盤直接從其配合座上移開,因此與閘閥或球閥相比,該閥不易發(fā)生閥座損壞和磨損。
因此,截止閥被認為對于長期密封性能更為可靠。
但是,如果流量是一個重要的考慮因素,則截止閥可能不太適合。其內(nèi)部形狀比閘閥和球閥具有更大的流阻。典型的阻力系數(shù)在5到7之間–阻力系數(shù)越低,流動特性越好。
截止閥還更容易受到水分引起的問題的影響,水分在冷卻時結(jié)冰并導致閥內(nèi)積冰。這樣可以阻止閥門密封和正確運行。
但是,貝斯托貝爾截止閥設(shè)計有排水孔,以減輕這一問題。
這些特性意味著截止閥最適合需要長期可靠性的大多數(shù)低溫應用。典型用途是在儲罐的加注管線上(開/關(guān)或調(diào)節(jié)),以及隔離生產(chǎn)線或維護要求的服務(wù)。
進口LNG球閥
顧名思義,球閥使用一個球作為密封件。閥體座通常是聚四氟乙烯(PTFE),在球的中心有一個端口,閥通過操縱桿或執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)90°來操作。
球閥比截止閥具有更好的流量特性–閥門完全打開時,沿管道的流動路徑暢通無阻。典型的阻力系數(shù)在0.3到1.0之間,較高的值適用于減少端口的閥門。球閥
旋轉(zhuǎn)90° 即可快速簡便地進行操作。
由于90°執(zhí)行器是一種低成本,易于購買的產(chǎn)品,因此使它們更適合自動化。
但是,由于球在閥座上的滑動,球閥容易磨損密封件和球,特別是如果管路中存在顆粒污染時。因此,球閥不太適合在長期使用壽命中要求嚴格關(guān)閉的情況下使用。
因此,在需要不受限制的流路且關(guān)閉時的泄漏不是關(guān)鍵性的情況或閥門操作不頻繁的情況下,球閥是一個不錯的選擇。典型的應用是溫度不低(-20°C)的CO2拖車上使用的填充和隔離閥。
其他用途還可以用作公路掛車防火閥,該閥通常保持打開狀態(tài),直到需要緊急關(guān)閉為止。
從三件式到頂部入口,球形閥有許多不同的構(gòu)造方法。在閥門必須防火的應用中,
通常使用頂部入口閥門。
球閥的主要致命弱點是微粒污染,這通常發(fā)生在新管道的調(diào)試階段。結(jié)果,例如在LNG貨船上,如今已經(jīng)看到球閥大多被截止閥所取代。
進口LNG閘閥,
其特征在于由“楔”(閉孔)的移動被大致平行于配合體座的平面上。
閘閥也比截止閥具有更好的流量特性–當閥門完全打開時,沿管道的流動路徑暢通無阻。
典型的阻力系數(shù)在0.3到1.0之間,較高的值適用于減少端口的閥門。
但是,閉塞器在機加工后的閥座上的滑動作用意味著,就像球閥一樣,也會發(fā)生密封件和閥座的磨損,特別是如果管路中存在微粒污染時。同樣,閘閥與球閥一樣,不太適合在長期使用壽命中嚴格關(guān)閉至關(guān)重要的情況。
另一個重要的考慮因素是,傳統(tǒng)的閘閥具有在閥體內(nèi)加工的金屬閥座。因此,當發(fā)生損壞時,必須從管線上拆下閥體,在焊接安裝中,這意味著將閥體從管線上切下–這是困難且昂貴的操作。
閘閥通常用于公路掛車的泵入口閥-有時為了緊急關(guān)閉而致動-流量限制會導致泵氣蝕。它們還被廣泛用作道路拖車上的輸送閥,在這些拖車上需要無限制的流量以減少加注時間。
但是,Bestobell閘閥的設(shè)計旨在消除許多與傳統(tǒng)閘閥相關(guān)的缺點。它提供全孔流量,并帶有密封機構(gòu),可在需要時提供無故障的維修和簡便的維護。
這是通過提供一個柔性的密閉式密封盤來補償熱膨脹,并與搭接的閥座面相結(jié)合來大大減少密封件的磨損而實現(xiàn)的。
在尺寸允許(DN50及以上)的情況下,安裝了可更換的閥座環(huán)以簡化維護,因此無需將閥體從生產(chǎn)線中切除。
當在有水的系統(tǒng)中使用時,Bestobell閘閥也比截止閥更有效。
這是由于楔塊的垂直滑動作用,再加上以下事實:如果水確實在閥桿/楔塊組件中結(jié)冰,則在預熱期間由于冰融化而引起的輕微運動不會影響密封性能。
因此,該閥已被用作靜態(tài)儲罐上的主要補油閥,效果極佳。
進口LNG蝶閥
甲蝶形閥球閥的工作方式與球閥相似,并且屬于一系列直角回轉(zhuǎn)閥。圓盤位于管道的中心。
穿過該盤的軸與閥外部的執(zhí)行器相連。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器可以使閥瓣變得平行于或垂直于流體。
像球閥一樣,蝶閥操作快速,簡單,但是由于它們采用圓盤而不是球來關(guān)閉,因此蝶閥的長度明顯縮短,從而使其更輕便,更便宜。
但是,由于閥瓣始終處于流路中-即使處于完全打開的位置-與球閥或閘閥相比,壓力損失也更大。此外,在關(guān)閉位置,閥瓣的圓周與車身座椅接觸,隨著時間的流逝,導致座椅和密封件磨損。
因此,蝶形閥的使用壽命和保養(yǎng)間隔比截止閥短。因此,蝶閥不太適合將緊密關(guān)閉作為延長使用壽命的關(guān)鍵因素的情況。
通常,這種類型的閥用作LNG系統(tǒng)大直徑填充和排放管線上的隔離閥。在這種情況下,重量和成本的節(jié)省通常超過與流動路徑中的阻塞相關(guān)的壓力損失。
結(jié)論
在指定LNG閥門時,重要的是了解應用并應用正確的閥門技術(shù)。所選的LNG閥門還必須符合在LNG設(shè)施中使用的相關(guān)標準和規(guī)范。
LNG閥門的選擇至關(guān)重要,必須考慮閥門的熱力學特性,以確保適合LNG低溫條件。
頂部入口球閥
顧名思義,
頂部入口球閥是一種設(shè)計,內(nèi)部閥組件通過閥體頂部的開口插入。
造成這種情況的兩個主要原因是:
1.閥體為一體式設(shè)計,具有對接焊連接,管道中沒有機械接頭,在消防安全應用中首選此配置。
2.該設(shè)計將便于維護,而無需從管道上拆卸閥體