การวิเคราะห์การปิดผนึกของวาล์วแช่แข็ง LNG

วาล์วไครโอเจนิกส่วนใหญ่เข้มข้นในชิ้นส่วนที่เป็นของเหลวและชิ้นส่วนจัดเก็บ LNG สำหรับโรงงานทำก๊าซธรรมชาติให้เป็นของเหลว จากสถิติคร่าวๆ มีวาล์วแช่แข็งประมาณ 2,000 วาล์วที่มีอยู่ในสถานีรับ LNG (สถานีขนาดใหญ่ที่มีความสามารถในการรับมากกว่า 2 ล้านตันต่อปี) คิดเป็นมากกว่า 90% ของวาล์วทั้งหมด ในจำนวนนี้มีวาล์วขนาดเล็กประมาณ 700 ตัว ส่วนที่เหลือเป็นวาล์วแรงดันสูงและเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่

LNG มีน้ำหนักโมเลกุลเล็ก ความหนืดต่ำ ซึมผ่านได้ดี รั่วซึมง่าย ติดไฟและระเบิดได้ ซึ่งต้องมีการซีลวาล์วสูง รวมถึงไฟฟ้าสถิตย์ การป้องกันอัคคีภัย และการป้องกันการระเบิด ซีลมีบทบาทสำคัญในการรักษาวาล์วให้ทำงาน ในวันนี้เราจะวิเคราะห์ข้อกำหนดในการซีลของ วาล์วแช่แข็ง ในระบบแอลเอ็นจี

ซีลก้าน

มักจะบรรจุซีลก้านสำหรับวาล์วไครโอเจนิก สารตัวเติมทั่วไป ได้แก่ PTFE, เชือกใยหิน PTFE ที่ชุบแล้ว และกราไฟท์แบบยืดหยุ่น เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการซีลด้วยอุณหภูมิเย็น จึงมักใช้การผสมผสานระหว่างการซีลแบบอ่อนและการซีลแบบแข็งแบบสองชั้น การบรรจุแบบสองชั้นที่มีวงแหวนแยกระดับกลาง (ส่วนผสมที่ทนต่ออุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิสูง) และอุปกรณ์โหลดแบบยืดหยุ่นเพิ่มเติม อุปกรณ์โหลดแบบยืดหยุ่นเช่นปะเก็นสปริงดิสก์เพื่อให้สามารถชดเชยการบรรจุด้วยแรงขันล่วงหน้าที่อุณหภูมิต่ำได้อย่างต่อเนื่องเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกบรรจุภัณฑ์เป็นเวลานาน

การรั่วไหลของวาล์วแบ่งออกเป็นการรั่วไหลภายในและการรั่วไหลภายนอก การรั่วไหลภายนอกเป็นอันตรายมากขึ้นเนื่องจากลักษณะของ LNG ที่ไวไฟและระเบิดได้ การรั่วไหลของซีลก้านเป็นสาเหตุสำคัญของการรั่วไหลจากภายนอก ซีลก้านวาล์วไครโอเจนิคสามารถเป็นโครงสร้างซีลสูบลมโลหะที่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงและสภาวะอุณหภูมิต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับซีลเชิงกล ซีลแบบสูบลมมีข้อดีของการรั่วไหลเป็นศูนย์ ไม่มีการสัมผัส ไม่มีแรงเสียดทาน ไม่มีการสึกหรอและอื่น ๆ ซึ่งสามารถลดการรั่วไหลของตัวกลางที่ก้านวาล์วได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของวาล์วไครโอเจนิก

ซีลหน้าแปลน

วัสดุปะเก็นซีลไครโอเจนิกส์ในอุดมคติมีความอ่อนที่อุณหภูมิห้อง ยืดหยุ่นได้ที่อุณหภูมิต่ำ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเล็กน้อยและมีความแข็งแรงเชิงกลบางอย่าง ปะเก็นหน้าแปลนกลางของวาล์วไครโอเจนิกทำจากวงแหวนสแตนเลสและกราไฟท์ที่ยืดหยุ่น ที่อุณหภูมิต่ำ ซีลปะเก็นจะมีขนาดเล็กกว่าการลดลงซึ่งอาจทำให้เกิดการรั่วซึมของตัวกลางได้

รัด

ควรเลือกตัวยึดสเตนเลสสตีลออสเทนนิติกเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเหนียวทนต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำภายใต้สภาพการทำงานของ LNG จำเป็นต้องผ่านการชุบแข็งด้วยความเครียดและโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ที่ส่วนของเกลียว เนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกมีความแข็งแรงให้ผลผลิตต่ำ

หมุดเกลียวเต็มมักใช้สำหรับยึดวาล์ว เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล การอบอ่อนด้วยความร้อนในสารละลายวัตถุดิบ (Class1) การหลอมด้วยความร้อนในสารละลายขั้นสุดท้าย (Class1A) การหลอมด้วยความร้อนในสารละลายขั้นสุดท้าย และการชุบแข็งด้วยแรงดึง (Class2) สามารถดำเนินการได้สำหรับตัวยึดสเตนเลสสตีลออสเทนนิติก ตัวยึดสเตนเลสสตีลออสเทนนิติกขนาด 304, 321, 347 และ 316 ต่ำกว่า 1/2 นิ้ว (12.5 มม.) จะต้องใช้งานที่อุณหภูมิสูงกว่า -200°C หากได้ดำเนินการให้ความร้อนด้วยสารละลายหรือการแข็งตัวด้วยความเครียดแล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องมีการทดสอบแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ ไม่เช่นนั้นก็ควรดำเนินการ

ตัวยึดมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายเมื่อยล้าภายใต้โหลดแบบสลับ ควรใช้ประแจปอนด์ในการทำงานจริงเพื่อให้แน่ใจว่ามีแรงสม่ำเสมอบนสลักเกลียวแต่ละตัว และหลีกเลี่ยงการรั่วไหลที่เกิดจากแรงที่มากเกินไปกับสลักเกลียวตัวเดียว