จนถึงขณะนี้ สถานการณ์การใช้งานด้วยการแช่แข็งที่ต้องการการปิดผนึกวาล์วแบบสองทาง ส่วนใหญ่จะใช้วาล์วสองประเภท ได้แก่ โกลปวาล์วและบอลวาล์วแบบยึดอยู่กับที่/บอลวาล์วแบบยึดติดด้านบนอย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จของบอลวาล์วแช่แข็งแบบสองทาง ผู้ออกแบบระบบได้รับตัวเลือกที่น่าสนใจมากกว่าบอลวาล์วแบบดั้งเดิม-บอลวาล์วลอย-มีอัตราการไหลที่สูงกว่า ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับทิศทางการไหลและทิศทางการปิดผนึกของตัวกลาง และสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยในสภาวะที่อุณหภูมิเยือกแข็งและขนาดก็เล็กลง น้ำหนักก็เบาขึ้น และโครงสร้างก็เรียบง่ายขึ้น
สถานการณ์การใช้งานแบบไครโอเจนิกส์ที่ต้องใช้วาล์ว ได้แก่ ทางเข้า/ออกของถังเก็บสำหรับการบรรจุและการระบาย การอัดแรงดันในท่อเปล่าที่ปิด การทำให้เป็นแก๊สและการทำให้เป็นของเหลว ท่ออเนกประสงค์สำหรับระบบต่างๆ ในสถานีปลายทาง LNG ระบบการขนส่ง และเรือบรรทุกน้ำมัน ระบบจำหน่าย การสูบน้ำ สถานีและสถานีเติมเชื้อเพลิง LNG รวมถึงชุดวาล์วก๊าซธรรมชาติ (GVU) ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่บนเรือ
ในสถานการณ์การใช้งานที่กล่าวข้างต้น โดยทั่วไปจะใช้วาล์วปิดสองทางเพื่อควบคุมและปิดของเหลวตัวกลางเมื่อเทียบกับประเภทอื่นเช่นบอลวาล์วพวกเขามีปัญหาหลายประการ:
ค่าสัมประสิทธิ์การไหล (Cv) ต่ำ ซึ่งจะส่งผลต่อการเลือกขนาดท่อที่เกี่ยวข้องทั้งหมด และจะกลายเป็นคอขวดที่อาจจำกัดความสามารถในการไหลของระบบ
· จำเป็นต้องกำหนดค่าตัวกระตุ้นเชิงเส้นเพื่อทำหน้าที่ปิดและควบคุม เมื่อเปรียบเทียบกับตัวกระตุ้นแบบหมุนสี่เหลี่ยมที่ใช้ในการควบคุมและใช้งานบอลวาล์วและวาล์วโรตารีทรงสี่เหลี่ยมอื่น ๆ อุปกรณ์ประเภทนี้มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าและมีราคาแพงต้นทุนและความซับซ้อนเชิงโครงสร้างของชุดวาล์วและอุปกรณ์แอคชูเอเตอร์ทั้งชุดมีความโดดเด่นมาก
· หากใช้วาล์วปิดเพื่อให้ทราบถึงฟังก์ชันการปิดฉุกเฉินที่จำเป็นสำหรับระบบ LNG หลายระบบ ความซับซ้อนก็จะยิ่งสูงขึ้นไปอีก
สำหรับโรงงาน LNG ขนาดเล็ก (SSLNG) ปัญหาข้างต้นจะชัดเจนยิ่งขึ้น เนื่องจากระบบเหล่านี้จะต้องมีขนาดเล็กลง คุ้มค่ากว่า และมีความสามารถในการไหลที่ใหญ่ที่สุดเพื่อลดรอบการขนถ่ายลง
ค่าสัมประสิทธิ์การไหลของบอลวาล์วสูงกว่าของโกลปวาล์วที่มีขนาดเท่ากันกล่าวอีกนัยหนึ่งมีขนาดเล็กกว่าโดยไม่กระทบต่ออัตราการไหลซึ่งหมายความว่าขนาด น้ำหนัก และต้นทุนของระบบท่อทั้งหมดและแม้แต่ทั้งระบบจะลดลงอย่างมากในขณะเดียวกันก็สามารถเพิ่มผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ของระบบที่เกี่ยวข้องได้อย่างมาก
แน่นอนว่าบอลวาล์วลูกลอยแช่แข็งแบบมาตรฐานเป็นแบบทางเดียว ซึ่งไม่เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่กล่าวมาข้างต้นซึ่งจำเป็นต้องมีการปิดผนึกวาล์วแบบสองทาง
ทางเดียว Vs สองทาง
ดังแสดงในรูปที่ 1 บอลวาล์วลอยมาตรฐานสำหรับสภาวะไครโอเจนิกส์มีรูระบายแรงดันที่ด้านต้นน้ำของบอลวาล์ว เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันสะสมและเพิ่มขึ้นเมื่อตัวกลางผ่านการเปลี่ยนเฟสเมื่อวาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด ก๊าซธรรมชาติเหลวที่อยู่ในโพรงของตัววาล์วจะเริ่มระเหยและขยายตัว และปริมาตรจะสูงถึง 600 เท่าของปริมาตรเดิมหลังจากขยายจนสุด ซึ่งอาจทำให้วาล์วแตก .เพื่อป้องกันสถานการณ์นี้ บอลวาล์วลูกลอยมาตรฐานส่วนใหญ่ได้นำกลไกบรรเทาแรงดันเปิดต้นน้ำมาใช้ด้วยเหตุนี้ บอลวาล์วแบบเดิมจึงไม่สามารถใช้งานได้ในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีการซีลสองทาง
และนี่คือขั้นตอนที่บอลวาล์วลูกลอยไครโอเจนิกแบบสองทางสามารถแสดงความสามารถได้ความแตกต่างระหว่างวาล์วนี้กับวาล์วไครโอเจนิกทางเดียวแบบมาตรฐานคือ:
· ไม่มีช่องเปิดบนบอลวาล์วเพื่อลดความดัน
· สามารถซีลของเหลวได้ทั้งสองทิศทาง
· ไม่มีช่องเปิดบนบอลวาล์วเพื่อลดความดัน
· สามารถซีลของเหลวได้ทั้งสองทิศทาง
ในบอลวาล์วลอยตัวแบบไครโอเจนิกแบบสองทาง บ่าวาล์วแบบสปริงโหลดแบบสองทางจะเข้ามาแทนที่กลไกลดแรงดันที่เปิดต้นน้ำบ่าวาล์วแบบสปริงสามารถปล่อยแรงดันส่วนเกินที่เกิดจากก๊าซธรรมชาติเหลวที่อยู่ภายในช่องของตัววาล์วได้ ดังนั้นจึงป้องกันไม่ให้วาล์วระเบิด ดังแสดงในรูปที่ 2
นอกจากนี้ บ่าวาล์วแบบสปริงยังช่วยรักษาวาล์วให้มีแรงบิดต่ำลง และให้การทำงานราบรื่นยิ่งขึ้นในสภาวะไครโอเจนิกส์
บอลวาล์วลอยความเย็นแบบสองทางมาพร้อมกับวงแหวนปิดผนึกกราไฟท์ขั้นที่สองเพื่อให้วาล์วมีฟังก์ชั่นความปลอดภัยจากอัคคีภัยเว้นแต่ว่าอุบัติเหตุร้ายแรงจะทำให้ชิ้นส่วนโพลีเมอร์ของวาล์วไหม้ ซีลรองจะไม่สัมผัสกับตัวกลางในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ ซีลระดับที่สองจะทำหน้าที่ป้องกันความปลอดภัยจากอัคคีภัย
ข้อดีของวาล์วสองทาง
เมื่อเปรียบเทียบกับโกลบวาล์ว บอลวาล์วคงที่และติดตั้งด้านบน บอลวาล์วลอยอุณหภูมิแบบสองทางมีข้อดีทั้งหมดของบอลวาล์วที่มีค่าสัมประสิทธิ์การไหลสูง และไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับทิศทางของของไหลและการปิดผนึกสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยในสภาวะการแช่แข็งขนาดค่อนข้างเล็กและโครงสร้างค่อนข้างง่ายแอคชูเอเตอร์ที่เข้าคู่กันนั้นค่อนข้างง่าย (การหมุนมุมขวา) และย่อขนาดให้เล็กลงข้อดีเหล่านี้หมายความว่าทั้งระบบมีขนาดเล็กลง เบากว่า และคุ้มค่ากว่า
เมื่อเปรียบเทียบกับโกลบวาล์ว บอลวาล์วคงที่และติดตั้งด้านบน บอลวาล์วลอยอุณหภูมิแบบสองทางมีข้อดีทั้งหมดของบอลวาล์วที่มีค่าสัมประสิทธิ์การไหลสูง และไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับทิศทางของของไหลและการปิดผนึกสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยในสภาวะการแช่แข็งขนาดค่อนข้างเล็กและโครงสร้างค่อนข้างง่ายแอคชูเอเตอร์ที่เข้าคู่กันนั้นค่อนข้างง่าย (การหมุนมุมขวา) และย่อขนาดให้เล็กลงข้อดีเหล่านี้หมายความว่าทั้งระบบมีขนาดเล็กลง เบากว่า และคุ้มค่ากว่า
ตารางที่ 1 เปรียบเทียบบอลวาล์วลอยความเย็นแบบสองทางกับวาล์วอื่น ๆ ที่มีฟังก์ชั่นคล้ายกันจากมุมมองของการบำรุงรักษา ขนาด น้ำหนัก ระดับแรงบิด ความยากในการควบคุม และต้นทุนโดยรวม และสรุปข้อดีและข้อเสียของมันอย่างครอบคลุม
หากโรงงาน LNG ขนาดเล็กฝ่าฝืนแบบแผนและใช้บอลวาล์วแช่แข็งแบบสองทาง ก็สามารถให้ประโยชน์อย่างเต็มที่กับข้อดีเฉพาะของบอลวาล์ว นั่นคือ เส้นผ่านศูนย์กลางเต็ม อัตราการไหลสูง และอัตราการปล่อยท่อสูงสามารถรองรับท่อที่มีขนาดเล็กลงในขณะที่ยังคงอัตราการไหลเท่าเดิม จึงสามารถลดปริมาตร น้ำหนัก และความซับซ้อนของระบบโดยรวมได้ และยังช่วยลดต้นทุนของระบบท่ออีกด้วย
บทความก่อนหน้านี้แนะนำข้อดีของการใช้เป็นวาล์วปิดหากใช้เป็นวาล์วควบคุมข้อดีก็จะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นหากใช้บอลวาล์วโรตารีมุมฉาก ความซับซ้อนของชุดวาล์วอัตโนมัติจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นจึงกลายเป็นรายการเสริมสำหรับระบบไครโอเจนิก
เนื้อหาพื้นฐานที่สุดของชุดระบบอัตโนมัติที่กล่าวมาข้างต้นคือบอลวาล์วลูกลอยไครโอเจนิกแบบสองทางที่เรียบง่ายและใช้งานได้จริง และแอคชูเอเตอร์แบบหมุนสี่เหลี่ยมที่มีโครงสร้างเรียบง่ายและคุ้มค่าต่อต้นทุนสูง
กล่าวโดยสรุป บอลวาล์วลูกลอยไครโอเจนิกแบบสองทางมีความสำคัญเชิงบวก "ซึ่งถูกโค่นล้ม" สำหรับระบบท่อไครโอเจนิคในโรงงาน LNG ขนาดเล็ก สามารถให้ประโยชน์อย่างเต็มที่
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผลิตภัณฑ์ใหม่นี้ได้รับการตรวจสอบในการใช้งานจริง ซึ่งพิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญเชิงบวกต่อต้นทุนโครงการและการดำเนินงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาวของระบบ
เวลาโพสต์: Jun-17-2021