Ata agora, os escenarios de aplicación crioxénica que requirían o selado de válvulas de dúas vías utilizaban principalmente dous tipos de válvulas, a saber, válvulas de globo e válvulas de bola fixas/válvulas de bola fixas montadas na parte superior.Non obstante, co desenvolvemento exitoso da válvula de bola crioxénica de dúas vías, os deseñadores de sistemas obtiveron unha opción máis atractiva que as válvulas de bola tradicionais.válvulas de bola flotantes.Ten un maior caudal, non ten restricións na dirección do fluxo e na dirección de selado do medio e pode funcionar con seguridade en condicións crioxénicas.E o tamaño é menor, o peso é máis lixeiro e a estrutura é máis sinxela.
Os escenarios de aplicación crioxénica que requiren válvulas inclúen a entrada/saída de tanques de almacenamento para o recheo e a descarga, a presurización de conducións baleiras pechadas, a gasificación e licuefacción, as conducións multiusos para varios sistemas en estacións terminais de GNL, sistemas de transporte e buques cisterna, sistemas de distribución, bombeo. estacións e estacións de recheo de GNL, así como conxuntos de válvulas de gas natural (GVU) relacionados con motores de dobre combustible en buques.
Nos escenarios de aplicación mencionados anteriormente, as válvulas de peche de dúas vías úsanse xeralmente para controlar e apagar o fluído medio.En comparación con tipos alternativos comoválvulas de bola, teñen varios problemas:
O coeficiente de caudal (Cv) é baixo; isto afectará á selección de todos os tamaños de tubaxe relevantes e converterase nun posible embotellamento que restrinxe a capacidade de caudal do sistema.
· Necesidade de configurar actuadores lineais para realizar funcións de peche e control -en comparación cos actuadores rotativos rectangulares utilizados para controlar e operar válvulas de bola e outras válvulas rotativas rectangulares, este tipo de equipos teñen unha estrutura máis complexa e son caros.O custo e a complexidade estrutural dun conxunto completo de equipos de válvulas e actuadores son moi destacados.
· Se a válvula de peche se utiliza para realizar a función de parada de emerxencia requirida por moitos sistemas de GNL, a complexidade será aínda maior.
Para as pequenas instalacións de GNL (SSLNG), os problemas anteriores serán máis evidentes, porque estes sistemas deben ser máis pequenos, máis rendibles e ter a maior capacidade de caudal para acurtar o ciclo de carga e descarga.
O coeficiente de caudal da válvula de bola é maior que o da válvula de globo do mesmo tamaño.Noutras palabras, son de menor tamaño sen afectar o caudal.Isto significa que o tamaño, peso e custo de todo o sistema de tubaxes e mesmo de todo o sistema redúcense significativamente.Ao mesmo tempo, pode aumentar significativamente o retorno do investimento (ROI) dos sistemas relacionados.
Por suposto, as válvulas de bola flotantes crioxénicas estándar son unidireccionais, o que non é axeitado para os escenarios mencionados anteriormente que requiren o selado de válvulas de dúas vías.
Unidireccional Vs Bidireccional
Como se mostra na figura 1, a válvula de bola flotante estándar para condicións crioxénicas ten un orificio de alivio de presión no lado augas arriba da bola da válvula para evitar que a presión se acumule e aumente cando o medio sofre un cambio de fase.Cando a chave está na posición pechada, o gas natural licuado encerrado na cavidade do corpo da chave comezará a evaporarse e expandirse, e o volume pode chegar a 600 veces o volume orixinal despois de estar totalmente expandido, o que pode facer que a chave rebente. .Para evitar esta situación, a maioría das válvulas de bola flotantes estándar adoptaron un mecanismo de alivio da presión de apertura augas arriba.Debido a isto, as válvulas de bola tradicionais non se poden utilizar en situacións que requiren selado de dúas vías.
E esta é a etapa na que a válvula de bola flotante crioxénica de dúas vías pode mostrar os seus talentos.A diferenza entre esta válvula e a válvula crioxénica unidireccional estándar é:
· Non hai abertura na bola da válvula para aliviar a presión
· Pode selar o fluído en ambas direccións
· Non hai abertura na bola da válvula para aliviar a presión
· Pode selar o fluído en ambas direccións
Na válvula de bola de flotador crioxénico de dúas vías, o asento da chave de resorte de dúas vías substitúe o mecanismo de alivio da presión de apertura augas arriba.O asento da chave cargado con resorte pode liberar a presión excesiva xerada polo gas natural licuado encerrado na cavidade do corpo da chave, evitando así que a chave rebente, como se mostra na Figura 2.
Ademais, o asento da válvula cargado con resorte axuda a manter a válvula cun par de torsión máis baixo e a conseguir un funcionamento máis suave en condicións crioxénicas.
A válvula de bola flotante crioxénica de dúas vías está equipada cun anel de selado de grafito de segunda etapa, polo que a válvula ten unha función de seguridade contra incendios.A menos que un accidente catastrófico faga que as partes de polímero da válvula se queimen, o selo secundario non entrará en contacto co medio.En caso de accidente, o selo de segundo nivel acadará a función de protección contra incendios.
Vantaxes das válvulas de dúas vías
En comparación coas válvulas de globo, as válvulas de bola fixas e fixas montadas na parte superior, a válvula de bola de flotador crioxénico de dúas vías ten todas as vantaxes dunha válvula de bola de alto coeficiente de fluxo e non hai restricións na dirección do fluído e de selado.Pódese usar con seguridade en condicións crioxénicas;o tamaño é relativamente pequeno e a estrutura é relativamente sinxela.O actuador correspondente tamén é relativamente sinxelo (rotación en ángulo recto) e miniaturizado.Estas vantaxes significan que todo o sistema é máis pequeno, máis lixeiro e máis rendible.
En comparación coas válvulas de globo, as válvulas de bola fixas e fixas montadas na parte superior, a válvula de bola de flotador crioxénico de dúas vías ten todas as vantaxes dunha válvula de bola de alto coeficiente de fluxo e non hai restricións na dirección do fluído e de selado.Pódese usar con seguridade en condicións crioxénicas;o tamaño é relativamente pequeno e a estrutura é relativamente sinxela.O actuador correspondente tamén é relativamente sinxelo (rotación en ángulo recto) e miniaturizado.Estas vantaxes significan que todo o sistema é máis pequeno, máis lixeiro e máis rendible.
A Táboa 1 compara a válvula de bola flotante crioxénica de dúas vías con outras válvulas con funcións similares desde as perspectivas de mantemento, tamaño, peso, nivel de par, dificultade de control e custo global, e resume de forma exhaustiva as súas vantaxes e inconvenientes.
Se unha pequena instalación de GNL incumpre a convención e adopta unha válvula de bola crioxénica de dúas vías, pode xogar ao máximo as vantaxes únicas da válvula de bola, é dicir, diámetro total, alto caudal e alta taxa de descarga da canalización.En termos relativos, pode soportar tubos de menor tamaño mantendo o mesmo caudal, polo que pode reducir o volume total, o peso e a complexidade do sistema e tamén pode reducir o custo do sistema de tubaxes.
O artigo anterior presentou as vantaxes de utilizarse como válvula de peche.Se se usa como válvula de control, as vantaxes serán máis evidentes.Se se usa a válvula de bola rotativa de ángulo recto, a complexidade do kit de automatización de válvulas reducirase significativamente, polo que se converteu nun elemento opcional para o sistema crioxénico.
O contido máis básico do kit de automatización mencionado anteriormente é a simple e práctica válvula de bola flotante crioxénica de dúas vías e o actuador rotatorio rectangular cunha estrutura sinxela e unha alta eficiencia de custos.
En resumo, a válvula de bola flotante crioxénica de dúas vías ten un significado positivo "subversivo" para o sistema de conducións crioxénicas.En pequenas instalacións de GNL, pode xogar ao máximo as súas vantaxes.
Nos últimos anos, este novo produto comprobouse en aplicacións prácticas, demostrando que ten unha importancia positiva para o custo do proxecto e para o funcionamento fiable do sistema a longo prazo.
Hora de publicación: 17-Xun-2021