Līdz šim kriogēno pielietojumu scenārijos, kuros nepieciešams divvirzienu vārstu blīvējums, galvenokārt tika izmantoti divu veidu vārsti, proti, lodveida vārsti un fiksēti lodveida vārsti/augšpusē montēti fiksēti lodveida vārsti.Tomēr, veiksmīgi attīstot divvirzienu kriogēno lodvārstu, sistēmu dizaineri ir ieguvuši pievilcīgāku iespēju nekā tradicionālie lodveida vārsti.peldošie lodveida vārsti.Tam ir lielāks plūsmas ātrums, tam nav ierobežojumu plūsmas virzienam un barotnes blīvējuma virzienam, un tas var droši darboties kriogēnos apstākļos.Un izmērs ir mazāks, svars ir vieglāks, un struktūra ir vienkāršāka.
Kriogēnās pielietošanas scenāriji, kuros nepieciešami vārsti, ietver uzglabāšanas tvertņu ieplūdi/izplūdi uzpildīšanai un iztukšošanai, slēgtu tukšu cauruļvadu spiediena paaugstināšanu, gazifikāciju un sašķidrināšanu, daudzfunkcionālus cauruļvadus dažādām sistēmām SDG termināla stacijās, kuģniecības sistēmas un tankkuģus, sadales sistēmas, sūknēšanu. stacijas un LNG degvielas uzpildes stacijas, kā arī dabasgāzes vārstu komplekti (GVU), kas saistīti ar divu degvielu dzinējiem uz kuģiem.
Iepriekš minētajos lietojuma scenārijos divvirzienu slēgvārstus parasti izmanto, lai kontrolētu un izslēgtu barotnes šķidrumu.Salīdzinot ar alternatīviem veidiem, piemēram,lodveida vārsti, viņiem ir vairākas problēmas:
Plūsmas koeficients (Cv) ir zems — tas ietekmēs visu attiecīgo cauruļu izmēru izvēli un kļūs par potenciālu sašaurinājumu, kas ierobežo sistēmas plūsmas jaudu.
· Nepieciešams konfigurēt lineāros izpildmehānismus, lai tie veiktu aizvēršanas un vadības funkcijas — salīdzinājumā ar taisnstūrveida rotējošiem izpildmehānismiem, ko izmanto lodveida vārstu un citu taisnstūrveida rotējošo vārstu vadīšanai un darbināšanai, šāda veida iekārtām ir sarežģītāka struktūra un tās ir dārgas.Pilna vārstu un izpildmehānismu aprīkojuma komplekta izmaksas un struktūras sarežģītība ir ļoti ievērojama.
· Ja slēgvārsts tiek izmantots, lai realizētu avārijas izslēgšanas funkciju, kas nepieciešama daudzām LNG sistēmām, sarežģītība būs vēl lielāka.
Mazām LNG iekārtām (SSLNG) iepriekš minētās problēmas būs acīmredzamākas, jo šīm sistēmām jābūt mazākām, rentablākām un ar lielāko plūsmas jaudu, lai saīsinātu iekraušanas un izkraušanas ciklu.
Lodveida vārsta plūsmas koeficients ir lielāks nekā tāda paša izmēra lodveida vārsta plūsmas koeficients.Citiem vārdiem sakot, tie ir mazāki, neietekmējot plūsmas ātrumu.Tas nozīmē, ka tiek ievērojami samazināts visas cauruļvadu sistēmas un pat visas sistēmas izmērs, svars un izmaksas.Tajā pašā laikā tas var ievērojami palielināt saistīto sistēmu ieguldījumu atdevi (ROI).
Protams, standarta kriogēnie pludiņa lodveida vārsti ir vienvirziena, kas nav piemēroti iepriekš minētajiem scenārijiem, kuros nepieciešams divvirzienu vārstu blīvējums.
Vienvirziena vs divvirzienu
Kā parādīts 1. attēlā, standarta peldošajam lodveida vārstam kriogēnos apstākļos ir spiediena samazināšanas caurums vārsta lodītes augšpusē, lai novērstu spiediena uzkrāšanos un paaugstināšanos, kad vidē notiek fāzes maiņa.Kad vārsts ir aizvērtā stāvoklī, sašķidrinātā dabasgāze, kas atrodas vārsta korpusa dobumā, sāks iztvaikot un paplašināties, un pēc pilnīgas izplešanās tilpums var sasniegt 600 reižu lielāku par sākotnējo tilpumu, kas var izraisīt vārsta pārsprāgšanu. .Lai novērstu šo situāciju, lielākajai daļai standarta pludiņa lodveida vārstu ir izmantots augšpus atvēršanas spiediena samazināšanas mehānisms.Tādēļ tradicionālos lodveida vārstus nevar izmantot situācijās, kad nepieciešama divvirzienu blīvēšana.
Un tas ir posms, kurā divvirzienu kriogēnais pludiņa lodveida vārsts var parādīt savus talantus.Atšķirība starp šo vārstu un standarta vienvirziena kriogēno vārstu ir:
· Uz vārsta lodītes nav atveres spiediena samazināšanai
· Tas var noslēgt šķidrumu abos virzienos
· Uz vārsta lodītes nav atveres spiediena samazināšanai
· Tas var noslēgt šķidrumu abos virzienos
Divvirzienu kriogēnajā pludiņa lodveida vārstā divvirzienu atsperes vārsta ligzda aizstāj augšpus atvēršanas spiediena samazināšanas mehānismu.Vārsta ligzda ar atsperi var atbrīvot pārmērīgu spiedienu, ko rada vārsta korpusa dobumā esošā sašķidrinātā dabasgāze, tādējādi novēršot vārsta pārsprāgšanu, kā parādīts 2. attēlā.
Turklāt atsperes vārsta ligzda palīdz uzturēt vārstu ar mazāku griezes momentu un panākt vienmērīgāku darbību kriogēnos apstākļos.
Divvirzienu kriogēnais pludiņa lodveida vārsts ir aprīkots ar otrās pakāpes grafīta blīvgredzenu, lai vārstam būtu ugunsdrošības funkcija.Ja vien katastrofāls negadījums neizraisīs vārsta polimēru daļu sadegšanu, sekundārais blīvējums nesaskarsies ar vidi.Avārijas gadījumā otrā līmeņa blīvējums sasniegs ugunsdrošības aizsardzības funkciju.
Divvirzienu vārstu priekšrocības
Salīdzinājumā ar lodveida vārstiem, fiksētiem un augšpusē montētiem fiksētiem lodveida vārstiem, divvirzienu kriogēnajam pludiņam lodveida vārstam ir visas augsta plūsmas koeficienta lodveida vārsta priekšrocības, kā arī šķidruma un blīvējuma virzienam nav ierobežojumu.To var droši lietot kriogēnos apstākļos;izmērs ir salīdzinoši mazs, un struktūra ir salīdzinoši vienkārša.Atbilstošais izpildmehānisms ir arī salīdzinoši vienkāršs (griešanās taisnā leņķī) un miniaturizēts.Šīs priekšrocības nozīmē, ka visa sistēma ir mazāka, vieglāka un rentablāka.
Salīdzinājumā ar lodveida vārstiem, fiksētiem un augšpusē montētiem fiksētiem lodveida vārstiem, divvirzienu kriogēnajam pludiņam lodveida vārstam ir visas augsta plūsmas koeficienta lodveida vārsta priekšrocības, kā arī šķidruma un blīvējuma virzienam nav ierobežojumu.To var droši lietot kriogēnos apstākļos;izmērs ir salīdzinoši mazs, un struktūra ir salīdzinoši vienkārša.Atbilstošais izpildmehānisms ir arī salīdzinoši vienkāršs (griešanās taisnā leņķī) un miniaturizēts.Šīs priekšrocības nozīmē, ka visa sistēma ir mazāka, vieglāka un rentablāka.
1. tabulā ir salīdzināts divvirzienu kriogēnais peldošais lodveida vārsts ar citiem vārstiem ar līdzīgām funkcijām no apkopes, izmēra, svara, griezes momenta līmeņa, vadības grūtību un kopējo izmaksu viedokļa, kā arī visaptveroši apkopotas tā priekšrocības un trūkumi.
Ja neliela SDG iekārta pārkāpj konvenciju un izmanto divvirzienu kriogēno lodveida vārstu, tā var pilnībā izmantot lodveida vārsta unikālās priekšrocības, tas ir, pilnu diametru, lielu plūsmas ātrumu un augstu cauruļvada izlādes ātrumu.Relatīvi runājot, tas var atbalstīt mazāka izmēra caurules, vienlaikus saglabājot tādu pašu plūsmas ātrumu, tādējādi tas var samazināt sistēmas kopējo tilpumu, svaru un sarežģītību, kā arī var samazināt cauruļvadu sistēmas izmaksas.
Iepriekšējais raksts iepazīstināja ar priekšrocībām, ko var izmantot kā slēgvārstu.Ja to izmanto kā vadības vārstu, priekšrocības būs acīmredzamākas.Ja tiek izmantots taisnleņķa rotējošais lodveida vārsts, vārstu automatizācijas komplekta sarežģītība ievērojami samazināsies, tāpēc tas ir kļuvis par kriogēnās sistēmas izvēles elementu.
Iepriekš minētā automatizācijas komplekta visvienkāršākais saturs ir vienkāršs un praktisks divvirzienu kriogēns pludiņa lodveida vārsts un taisnstūrveida rotējošais izpildmehānisms ar vienkāršu struktūru un augstu izmaksu efektivitāti.
Īsāk sakot, divvirzienu kriogēnajam pludiņa lodveida vārstam ir “graujoša” pozitīva nozīme kriogēno cauruļvadu sistēmā.Mazās SDG iekārtās tā var pilnībā izmantot savas priekšrocības.
Pēdējos gados šis jaunais produkts ir pārbaudīts praktiskā pielietojumā, pierādot, ka tam ir pozitīva nozīme projekta izmaksām un sistēmas ilgstošai uzticamai darbībai.
Publicēšanas laiks: 17. jūnijs 2021