ข่าว - วาล์วลูกบอลลอยตัว

จนถึงปัจจุบัน สถานการณ์การใช้งานด้านไครโอเจนิกที่ต้องการการปิดผนึกวาล์วสองทางส่วนใหญ่ใช้เพียงสองประเภท ได้แก่ วาล์วแบบลูกโลกและวาล์วบอลแบบติดตั้งตายตัว/วาล์วบอลแบบติดตั้งด้านบน อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาวาล์วบอลไครโอเจนิกสองทางที่ประสบความสำเร็จ นักออกแบบระบบจึงได้รับตัวเลือกที่น่าสนใจกว่าวาล์วบอลแบบดั้งเดิมวาล์วบอลลอยมีอัตราการไหลสูงกว่า ไม่มีข้อจำกัดเรื่องทิศทางการไหลและทิศทางการปิดผนึกของตัวกลาง และสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยในสภาวะอุณหภูมิต่ำมาก นอกจากนี้ยังมีขนาดเล็กกว่า น้ำหนักเบากว่า และโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า

สถานการณ์การใช้งานด้านความเย็นจัดที่ต้องใช้วาล์ว ได้แก่ ทางเข้า/ออกของถังเก็บสำหรับการเติมและระบาย การอัดแรงดันในท่อส่งที่ว่างเปล่าและปิดสนิท การทำให้เป็นแก๊สและของเหลว ท่อส่งอเนกประสงค์สำหรับระบบต่างๆ ในสถานีปลายทาง LNG ระบบขนส่งทางเรือ และเรือบรรทุกน้ำมัน ระบบการกระจาย สถานีสูบน้ำ และสถานีเติมเชื้อเพลิง LNG รวมถึงชุดวาล์วก๊าซธรรมชาติ (GVU) ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงคู่บนเรือ

ในสถานการณ์การใช้งานที่กล่าวมาข้างต้น โดยทั่วไปจะใช้ลิ้นปิดเปิดสองทางเพื่อควบคุมและปิดกั้นการไหลของของเหลว เมื่อเปรียบเทียบกับลิ้นปิดเปิดประเภทอื่น ๆ เช่น...วาล์วลูกบอลพวกเขามีปัญหาหลายประการ:

ค่าสัมประสิทธิ์การไหล (Cv) ต่ำ ซึ่งจะส่งผลต่อการเลือกขนาดท่อที่เกี่ยวข้องทั้งหมด และอาจกลายเป็นคอขวดที่จำกัดความสามารถในการไหลของระบบได้

• จำเป็นต้องกำหนดค่าแอคทูเอเตอร์เชิงเส้นเพื่อทำหน้าที่ปิดและควบคุม – เมื่อเปรียบเทียบกับแอคทูเอเตอร์แบบหมุนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ใช้ควบคุมและใช้งานวาล์วบอลและวาล์วหมุนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าอื่นๆ อุปกรณ์ประเภทนี้มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าและมีราคาแพง ต้นทุนและความซับซ้อนของโครงสร้างของชุดอุปกรณ์วาล์วและแอคทูเอเตอร์ที่สมบูรณ์นั้นมีความโดดเด่นมาก

• หากใช้ลิ้นปิดเปิดเพื่อทำหน้าที่ปิดระบบฉุกเฉินซึ่งจำเป็นสำหรับระบบ LNG หลายระบบ ความซับซ้อนก็จะยิ่งสูงขึ้นไปอีก

สำหรับโรงงานผลิต LNG ขนาดเล็ก (SSLNG) ปัญหาข้างต้นจะยิ่งชัดเจนมากขึ้น เนื่องจากระบบเหล่านี้ต้องมีขนาดเล็กกว่า ประหยัดต้นทุนกว่า และมีกำลังการไหลสูงสุด เพื่อลดระยะเวลาในการขนถ่าย

ค่าสัมประสิทธิ์การไหลของวาล์วบอลสูงกว่าวาล์วโกลบที่มีขนาดเท่ากัน กล่าวคือ มีขนาดเล็กกว่าโดยไม่ส่งผลกระทบต่ออัตราการไหล ซึ่งหมายความว่าขนาด น้ำหนัก และต้นทุนของระบบท่อทั้งหมด หรือแม้แต่ระบบโดยรวมจะลดลงอย่างมาก ในขณะเดียวกันก็สามารถเพิ่มผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ของระบบที่เกี่ยวข้องได้อย่างมาก

แน่นอนว่า วาล์วลูกบอลลอยน้ำแบบมาตรฐานสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมากนั้นเป็นแบบทางเดียว ซึ่งไม่เหมาะสมกับสถานการณ์ที่กล่าวมาข้างต้นซึ่งต้องการการปิดผนึกวาล์วแบบสองทาง

ทางเดียว เทียบกับ สองทาง

ดังแสดงในรูปที่ 1 วาล์วบอลลอยมาตรฐานสำหรับสภาวะอุณหภูมิต่ำมากจะมีรูระบายแรงดันอยู่ด้านต้นน้ำของลูกบอลวาล์วเพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันสะสมและเพิ่มขึ้นเมื่อตัวกลางเกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะ เมื่อวาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด ก๊าซธรรมชาติเหลวที่อยู่ภายในช่องว่างของตัววาล์วจะเริ่มระเหยและขยายตัว และปริมาตรอาจสูงถึง 600 เท่าของปริมาตรเดิมหลังจากขยายตัวเต็มที่ ซึ่งอาจทำให้วาล์วแตกได้ เพื่อป้องกันสถานการณ์นี้ วาล์วบอลลอยมาตรฐานส่วนใหญ่จึงใช้กลไกระบายแรงดันแบบเปิดด้านต้นน้ำ ด้วยเหตุนี้ วาล์วบอลแบบดั้งเดิมจึงไม่สามารถใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการการปิดผนึกสองทางได้

และนี่คือเวทีที่วาล์วบอลลอยแบบสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำจะแสดงศักยภาพของมัน ความแตกต่างระหว่างวาล์วนี้กับวาล์วแบบทางเดียวมาตรฐานสำหรับงานอุณหภูมิต่ำคือ:
• ไม่มีช่องเปิดบนลูกบอลวาล์วเพื่อระบายแรงดัน
• สามารถปิดผนึกของเหลวได้ทั้งสองทิศทาง

ในวาล์วบอลลอยแบบสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมากนั้น ที่นั่งวาล์วแบบสปริงสองทางจะเข้ามาแทนที่กลไกระบายแรงดันด้านต้นน้ำ ที่นั่งวาล์วแบบสปริงสามารถระบายแรงดันส่วนเกินที่เกิดจากก๊าซธรรมชาติเหลวที่อยู่ภายในช่องว่างของตัววาล์วได้ จึงช่วยป้องกันไม่ให้วาล์วแตก ดังแสดงในรูปที่ 2

นอกจากนี้ ที่นั่งวาล์วแบบสปริงยังช่วยรักษาแรงบิดของวาล์วให้ต่ำลง และทำให้การทำงานราบรื่นยิ่งขึ้นในสภาวะอุณหภูมิต่ำมาก

วาล์วบอลลอยแบบสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมากนี้ มีแหวนซีลกราไฟต์ขั้นที่สองติดตั้งอยู่ เพื่อให้วาล์วมีฟังก์ชันความปลอดภัยจากอัคคีภัย เว้นแต่จะเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงที่ทำให้ชิ้นส่วนโพลีเมอร์ของวาล์วไหม้ แหวนซีลขั้นที่สองจะไม่สัมผัสกับของเหลว ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ แหวนซีลขั้นที่สองจะทำหน้าที่ป้องกันอัคคีภัย

ข้อดีของวาล์วสองทาง
เมื่อเปรียบเทียบกับวาล์วแบบลูกโลก วาล์วบอลแบบตายตัว และวาล์วบอลแบบติดตั้งด้านบน วาล์วบอลแบบลอยตัวสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำ มีข้อดีทั้งหมดของวาล์วบอลที่มีค่าสัมประสิทธิ์การไหลสูง และไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับทิศทางของของเหลวและการปิดผนึก สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยในสภาวะอุณหภูมิต่ำ ขนาดค่อนข้างเล็กและโครงสร้างค่อนข้างเรียบง่าย ตัวขับเคลื่อนที่ใช้ก็ค่อนข้างเรียบง่าย (การหมุนมุมฉาก) และมีขนาดเล็ก ข้อดีเหล่านี้หมายความว่าระบบโดยรวมมีขนาดเล็กกว่า เบากว่า และคุ้มค่ากว่า

ตารางที่ 1 เปรียบเทียบวาล์วบอลลอยตัวแบบสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำกับวาล์วอื่นๆ ที่มีฟังก์ชันการทำงานคล้ายคลึงกันในแง่ของการบำรุงรักษา ขนาด น้ำหนัก ระดับแรงบิด ความยากในการควบคุม และต้นทุนโดยรวม และสรุปข้อดีและข้อเสียอย่างครอบคลุม

หากโรงงานผลิต LNG ขนาดเล็กแหวกแนวและนำวาล์วบอลแบบสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมาใช้ ก็จะสามารถใช้ประโยชน์จากข้อดีเฉพาะตัวของวาล์วบอลได้อย่างเต็มที่ นั่นคือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่กว้าง อัตราการไหลสูง และอัตราการระบายออกจากท่อสูง เมื่อเทียบกับท่อขนาดเล็กแล้ว วาล์วบอลสามารถรองรับท่อขนาดเล็กกว่าได้ในขณะที่ยังคงอัตราการไหลเท่าเดิม ดังนั้นจึงสามารถลดปริมาตร น้ำหนัก และความซับซ้อนโดยรวมของระบบลงได้ และยังช่วยลดต้นทุนของระบบท่อได้อีกด้วย

บทความก่อนหน้านี้ได้กล่าวถึงข้อดีของการใช้งานเป็นวาล์วปิด หากใช้เป็นวาล์วควบคุม ข้อดีก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้น หากใช้บอลวาล์วแบบหมุนมุมฉาก ความซับซ้อนของชุดควบคุมวาล์วอัตโนมัติจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นจึงกลายเป็นอุปกรณ์เสริมสำหรับระบบไครโอเจนิก

ส่วนประกอบพื้นฐานที่สุดของชุดอุปกรณ์อัตโนมัติที่กล่าวมาข้างต้นคือ วาล์วบอลลอยแบบสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำที่ใช้งานง่ายและสะดวก และแอคชูเอเตอร์แบบหมุนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีโครงสร้างเรียบง่ายและคุ้มค่าสูง

กล่าวโดยสรุป วาล์วลูกบอลลอยแบบสองทางสำหรับงานอุณหภูมิต่ำมีนัยสำคัญเชิงบวกที่ "พลิกโฉม" ระบบท่อส่งก๊าซอุณหภูมิต่ำ โดยสามารถใช้ประโยชน์จากข้อดีของมันได้อย่างเต็มที่ในโรงงานผลิต LNG ขนาดเล็ก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผลิตภัณฑ์ใหม่นี้ได้รับการตรวจสอบและพิสูจน์แล้วในการใช้งานจริง ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีนัยสำคัญในเชิงบวกต่อต้นทุนโครงการและการทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาวของระบบ

วันที่โพสต์: 17 มิถุนายน 2021