1. בחרו שסתום לשירות קריוגני
בחירתשסתום קריוגניעבור יישומים קריוגניים יכולים להיות מסובכים מאוד. קונים חייבים לקחת בחשבון את התנאים על הסיפון ובמפעל. יתר על כן, התכונות הספציפיות של נוזלים קריוגניים דורשות ביצועי שסתומים ספציפיים. בחירה נכונה מבטיחה אמינות המפעל, הגנה על הציוד ותפעול בטוח. שוק ה-LNG העולמי משתמש בשני עיצובים עיקריים של שסתומים.
על המפעיל להקטין את הגודל כדי לשמור על מיכל הגז הטבעי קטן ככל האפשר. הם עושים זאת באמצעות גז טבעי נוזלי (LNG) (גז טבעי נוזלי). על ידי קירור עד לטמפרטורה של כ-165°C- הגז הטבעי הופך לנוזל. בטמפרטורה זו, שסתום הבידוד הראשי עדיין חייב לפעול.
2. מה משפיע על תכנון שסתומים קריוגניים
לטמפרטורה יש השפעה חשובה על תכנון השסתום. לדוגמה, משתמשים עשויים להזדקק לו בסביבות פופולריות כמו המזרח התיכון. לחלופין, הוא עשוי להתאים לסביבות קרות כמו אוקיינוסים קוטביים. שתי הסביבות יכולות להשפיע על האטימות והעמידות של השסתום. רכיבי השסתום הללו כוללים את גוף השסתום, מכסה המנוע, גזע, אטם גזע, שסתום כדור ומושב השסתום. בשל הרכב החומרים השונה, חלקים אלה מתרחבים ומתכווצים בטמפרטורות שונות.
2.1. אפשרויות יישום קריוגניות
• מפעילים משתמשים בשסתומים בסביבות קרות, כגון אסדות קידוח בים הקוטב.
• מפעילים משתמשים בשסתומים כדי לנהל נוזלים שטמפרטורה נמוכה מאוד מקפיא.
במקרה של גזים דליקים ביותר, כגון גז טבעי או חמצן, השסתום חייב לפעול כראוי גם במקרה של שריפה.
2.2. לחץ שסתום קריוגני
ישנה הצטברות לחץ במהלך טיפול רגיל בנוזל הקירור. זאת בשל חום הסביבה המוגבר והיווצרות קיטור כתוצאה מכך. יש לנקוט משנה זהירות בעת תכנון מערכת השסתומים/צנרת. זה מאפשר הצטברות לחץ.
2.3. טמפרטורת שסתום קריוגני
שינויי טמפרטורה מהירים עלולים להשפיע על בטיחותם של עובדים ומפעלים. בשל הרכב החומרים השונה ומשך הזמן שהם חשופים לקירור, כל רכיב של שסתום הקריוגני מתרחב ומתכווץ בקצב שונה.
בעיה גדולה נוספת בטיפול במקררים היא העלייה בחום מהסביבה הסובבת. עלייה זו בחום היא הגורמת ליצרנים לבודד שסתומים וצינורות.
בנוסף לטווח הטמפרטורות הגבוה, השסתום חייב לעמוד גם באתגרים ניכרים. עבור הליום נוזלי, טמפרטורת הגז הנוזלי יורדת ל-270°C-.
2.4. תפקוד שסתום קריוגני
לעומת זאת, אם הטמפרטורה יורדת לאפס המוחלט, תפקוד השסתום הופך להיות מאתגר מאוד. שסתומים קריוגניים מחברים צינורות עם גזים נוזליים לסביבה. הם עושים זאת בטמפרטורת הסביבה. התוצאה יכולה להיות הפרש טמפרטורה של עד 300 מעלות צלזיוס בין הצינור לסביבה.
2.5. יעילות שסתום קריוגני
הפרש הטמפרטורה יוצר זרימת חום מהאזור החם לאזור הקר. זה יפגע בתפקוד התקין של השסתום. זה גם מפחית את יעילות המערכת במקרים קיצוניים. זה מדאיג במיוחד אם נוצר קרח בצד החם.
עם זאת, ביישומים בטמפרטורה נמוכה, תהליך חימום פסיבי זה הוא גם מכוון. תהליך זה משמש לאיטום גזע השסתום. בדרך כלל, גזע השסתום אטום בפלסטיק. חומרים אלה אינם יכולים לעמוד בטמפרטורות נמוכות, אך אטמי המתכת בעלי הביצועים הגבוהים של שני החלקים, הנעים הרבה בכיוונים מנוגדים, הם פשוט יקרים מאוד וכמעט בלתי אפשריים.
2.6. איטום שסתומים קריוגניים
יש פתרון פשוט מאוד לבעיה הזו! אתם מביאים את הפלסטיק המשמש לאיטום גזע השסתום לאזור שבו הטמפרטורה יחסית נורמלית. משמעות הדבר היא שחומר האיטום של גזע השסתום חייב להישמר במרחק מהנוזל.
2.7. שסתום בידוד סיבובי אטום בעל שלושה קיזוזים
קיזוזים אלה מאפשרים לשסתום להיפתח ולהיסגר. יש להם מעט מאוד חיכוך במהלך הפעולה. הוא גם משתמש במומנט גזע כדי להפוך את השסתום לאט יותר. אחד האתגרים של אחסון גז טבעי נוזלי (LNG) הוא חללים לכודים. בחללים אלה, הנוזל יכול להתנפח בצורה נפיצה יותר מ-600 פעמים. שסתום הבידוד האטום בעל שלושה סיבובים מבטל אתגר זה.
2.8. שסתומי אל-חזור בעלי מחסום יחיד וכפול
שסתומים אלה הם מרכיב מפתח בציוד הנזלה מכיוון שהם מונעים נזק הנגרם מזרימה הפוכה. חומר וגודל הם שיקולים חשובים מכיוון ששסתומים קריוגניים יקרים. התוצאות של שסתומים שגויים עלולות להיות מזיקות.
3. כיצד מהנדסים מבטיחים את אטימותם של שסתומים קריוגניים
דליפות הן יקרות מאוד כשחושבים על העלות של הפיכת הגז לקירור. זה גם מסוכן.
בעיה גדולה בטכנולוגיה קריוגנית היא האפשרות של דליפה ממושב השסתום. קונים לעיתים קרובות ממעיטים בערך הגדילה הרדיאלית והלינארית של הגזע ביחס לגוף. אם קונים בוחרים את השסתום הנכון, הם יכולים להימנע מהבעיות הנ"ל.
חברתנו ממליצה להשתמש בשסתומי טמפרטורה נמוכה העשויים מפלדת אל-חלד. במהלך פעולה עם גז נוזלי, החומר מגיב היטב לשינויי טמפרטורה.שסתומים קריוגנייםיש להשתמש בחומרי איטום מתאימים עם אטימות של עד 100 בר. בנוסף, הארכת מכסה המנוע היא מאפיין חשוב מאוד מכיוון שהוא קובע את אטימות חומר איטום הגזע.
זמן פרסום: 13 במאי 2020