При съхранение и транспортиране на LNG медиите се поддържат при -162 градуса за дълги периоди. Това криогенно състояние изисква специални конструкции на клапани. За криогенните сферични кранове удължените капаци не са излишни, а необходимо техническо решение за осигуряване на надеждност на уплътнението, термична стабилност и безопасност при работа. Този дизайн е наложен от международни стандарти като API 624 и BS 6364 като основно изискване за безопасна работа на системата за LNG. Конкретните причини са следните.
I. Изолирайте ниските температури, за да осигурите ефективност на запечатването
Опаковъчната кутия е ядрото на динамичната уплътнителна система на клапана. Конвенционалното опаковане губи еластичност при -162 градуса, не успява да уплътни стеблото плътно и причинява течове. Междувременно влагата във въздуха кондензира и замръзва в опаковъчната кутия. Ледените кристали могат да наранят уплътнението и да хванат стеблото, блокирайки работата на клапана.
Удължените капаци решават това, като удължават гърлото, за да повдигнат опаковъчната кутия далеч от криогенната среда. Гърлото действа като термична бариера, намалява преноса на топлина нагоре и поддържа опаковъчната кутия над 0 градуса. Това запазва еластичността на уплътнението, предотвратява замръзване, осигурява плавно въртене на стеблото и поддържа динамично уплътняване в съответствие със стандартите за ниски-емисии.
II. Осигурете място за изолация, за да минимизирате проникването на топлина
LNG има ниска топлина на изпарение. Дори малко проникване на топлина може да доведе до изпаряване, разширяване ~600 пъти и рязко повишаване на налягането в тръбопровода. На конвенционалните вентили липсва място за изолация, което води до загуба на топлина през тялото на вентила. Удължените бонета предлагат достатъчно пространство за дебели изолационни слоеве около врата, образувайки непрекъсната топлинна бариера.
Тази бариера блокира външната топлина, намалява изпарението на LNG и стабилизира налягането в тръбопровода. Външната повърхност на изолацията остава близка до температурата на околната среда, предотвратявайки замръзване на клапана, което може да причини измръзване на оператора и избягва повреда от падащ лед.
III. Активирайте физическата изолация, за да подобрите оперативната безопасност
LNG е запалим и експлозивен. Течовете крият големи рискове. Конвенционалните клапани поставят работните механизми близо до криогенни зони, позволявайки на изпарения газ да достигне бързо до операторите, ако възникнат течове. Удължените капаци създават физическо разделение, като държат дръжките и задвижващите механизми на безопасно разстояние от опасните зони. Дори при незначителни течове, газът дифундира и се разрежда в удължената гърловина, понижавайки нивата на запалим газ в позицията на оператора.
За поддръжка клапаните за LNG често се намират в затворени пространства като хладилни кутии. Удължените капаци поставят уплътнителните елементи и фитингите за грес извън изолацията, което позволява рутинна поддръжка без премахване на изолацията-намалявайки оперативните трудности и разходите. Този дизайн също отговаря на изискванията за работна височина на BS 6364 за безопасна работа на клапана.
IV. Спазвайте стандартите и спецификациите на дизайна
Удължената дължина на предния капак трябва да следва строги стандарти. Съгласно BS 6364 дължината на гърлото е по-голяма или равна на 250 mm за вентили, по-малки или равни на DN100 и по-големи или равни на 300 mm за по-големи вентили. Тези размери са термично валидирани, за да поддържат опаковъчната кутия над 5 градуса при -196 градуса. Дебелината на стената на гърлото също изисква криогенни проверки на якостта, за да се предотвратят пукнатини от термичен стрес.
Материалите трябва да съответстват на криогенната издръжливост на корпуса на клапана, като ASTM A350 LF2 въглеродна стомана или ASTM A182 F304 неръждаема стомана, за да се избегне крехко счупване. Връзките от-към-капака използват цялостно изковаване или заваряване с пълно-проникване, за да елиминират топлинните мостове от фланците, повишавайки изолационните характеристики.
Индустриалните стандарти налагат удължени капаци за криогенни сферични кранове за LNG. API 624 ги изисква и тестове за криогенно запечатване -196 градуса. GB/T 24924-2020 също определя правила за дължината на врата и температурата на опаковъчната кутия. Тези стандарти гарантират техническа последователност и безопасност по цялата верига за доставка на LNG.
Удължените капаци на криогенните сферични кранове са системно решение за криогенния, запалим и изпаряем характер на LNG. Те осигуряват запечатване чрез термична изолация, позволяват изолация за задържане на топлината и повишават безопасността чрез физическо разделяне-, отговарящо на строгите индустриални стандарти. Този дизайн е от съществено значение за функционирането на клапана при криогенно обслужване и е задължителен за безопасната работа на LNG системата.
