Iki šiol kriogeninio taikymo scenarijuose, kuriems reikėjo dvipusio vožtuvo sandarinimo, daugiausia buvo naudojami dviejų tipų vožtuvai: rutuliniai vožtuvai ir stacionarūs rutuliniai vožtuvai / viršuje montuojami stacionarūs rutuliniai vožtuvai. Tačiau sėkmingai sukūrus dvipusį kriogeninį rutulinį vožtuvą, sistemų projektuotojai rado patrauklesnį variantą nei tradiciniai rutuliniai vožtuvai.plaukiojantys rutuliniai vožtuvaiJis pasižymi didesniu srautu, neriboja terpės srauto krypties ir sandarinimo krypties, todėl gali saugiai veikti kriogeninėmis sąlygomis. Mažesnis dydis, lengvesnis svoris ir paprastesnė konstrukcija.
Kriogeninio taikymo scenarijai, kuriems reikalingi vožtuvai, apima rezervuarų įleidimo/išleidimo angas pripildymui ir išleidimui, uždarų tuščių vamzdynų slėgio palaikymą, dujofikavimą ir suskystinimą, įvairios paskirties vamzdynus įvairioms SGD terminalų stočių sistemoms, laivybos sistemoms ir tanklaiviams, paskirstymo sistemas, siurblines ir SGD degalų degalines, taip pat gamtinių dujų vožtuvų rinkinius (GVV), susijusius su laivų dviejų degalų varikliais.
Aukščiau minėtuose taikymo scenarijuose terpės skysčiui valdyti ir uždaryti paprastai naudojami dvikrypčiai uždaromieji vožtuvai. Palyginti su alternatyviais tipais, tokiais kaiprutuliniai vožtuvai, jie turi keletą problemų:
Srauto koeficientas (Cv) yra mažas – tai turės įtakos visų atitinkamų vamzdžių dydžių pasirinkimui ir taps potencialia kliūtimi, ribojančia sistemos srauto pralaidumą.
· Poreikis sukonfigūruoti linijines pavaras uždarymo ir valdymo funkcijoms atlikti – palyginti su stačiakampėmis sukamosiomis pavaromis, naudojamomis rutuliniams vožtuvams ir kitiems stačiakampiams sukamiesiems vožtuvams valdyti ir valdyti, šio tipo įranga yra sudėtingesnės konstrukcijos ir brangi. Vožtuvų ir pavarų įrangos komplekto kaina ir konstrukcinis sudėtingumas yra labai svarbūs.
· Jei uždarymo vožtuvas naudojamas daugelio SGD sistemų reikalaujamai avarinio išjungimo funkcijai įgyvendinti, sudėtingumas bus dar didesnis.
Mažų SGD įrenginių (SSLNG) atveju minėtos problemos bus akivaizdesnės, nes šios sistemos turi būti mažesnės, ekonomiškesnės ir turėti didžiausią srauto pralaidumą, kad sutrumpėtų pakrovimo ir iškrovimo ciklas.
Rutulinio vožtuvo srauto koeficientas yra didesnis nei tokio paties dydžio rutulinio vožtuvo. Kitaip tariant, jie yra mažesnio dydžio, tačiau tai neturi įtakos srauto greičiui. Tai reiškia, kad visos vamzdynų sistemos ir net visos sistemos dydis, svoris ir kaina yra žymiai sumažinti. Tuo pačiu metu tai gali žymiai padidinti susijusių sistemų investicijų grąžą (ROI).
Žinoma, standartiniai kriogeniniai plūdiniai rutuliniai vožtuvai yra vienpusiai, todėl netinka minėtiems atvejams, kai reikalingas dvipusis vožtuvo sandarinimas.
Vienpusis ir dvipusis eismas
Kaip parodyta 1 paveiksle, standartinis kriogeninėms sąlygoms skirtas plūduriuojantis rutulinis vožtuvas turi slėgio mažinimo angą prieš vožtuvo rutulį, kad slėgis nesikauptų ir nedidėtų, kai terpė keičiasi faze. Kai vožtuvas yra uždarytoje padėtyje, suskystintos gamtinės dujos, esančios vožtuvo korpuso ertmėje, pradeda garuoti ir plėstis, o po visiško išsiplėtimo tūris gali pasiekti 600 kartų didesnį tūrį nei pradinis, todėl vožtuvas gali sprogti. Siekiant išvengti šios situacijos, daugumoje standartinių plūduriuojančių rutulinių vožtuvų yra įrengtas priešsrovinis atidarymo slėgio mažinimo mechanizmas. Dėl šios priežasties tradicinių rutulinių vožtuvų negalima naudoti situacijose, kai reikalingas dvipusis sandarinimas.
Ir tai yra etapas, kuriame dvipusis kriogeninis plūdinis rutulinis vožtuvas gali parodyti savo sugebėjimus. Skirtumas tarp šio vožtuvo ir standartinio vienpusio kriogeninio vožtuvo yra toks:
· Vožtuvo rutulyje nėra angos slėgiui sumažinti
· Gali sandarinti skystį abiem kryptimis
· Vožtuvo rutulyje nėra angos slėgiui sumažinti
· Gali sandarinti skystį abiem kryptimis
Dviejų padėčių kriogeniniame plūdiniame rutuliniame vožtuve dviejų padėčių spyruoklinis vožtuvo lizdas pakeičia priešsrovio atidarymo slėgio mažinimo mechanizmą. Spyruoklinis vožtuvo lizdas gali išleisti per didelį slėgį, kurį sukuria suskystintos gamtinės dujos, uždarytos vožtuvo korpuso ertmėje, taip neleisdamas vožtuvui sprogti, kaip parodyta 2 paveiksle.
Be to, spyruoklinis vožtuvo lizdas padeda išlaikyti mažesnį vožtuvo sukimo momentą ir užtikrinti sklandesnį veikimą kriogeninėmis sąlygomis.
Dviejų padėčių kriogeninis plūdinis rutulinis vožtuvas turi antros pakopos grafito sandarinimo žiedą, todėl vožtuvas atlieka priešgaisrinės saugos funkciją. Jei dėl katastrofiškos avarijos neužsidegs vožtuvo polimerinės dalys, antrinis sandariklis nesilies su terpe. Avarijos atveju antros pakopos sandariklis atliks priešgaisrinės apsaugos funkciją.
Dviejų krypčių vožtuvų privalumai
Palyginti su rutuliniais vožtuvais, fiksuotais ir viršuje montuojamais fiksuotais rutuliniais vožtuvais, dvikryptis kriogeninis plūdinis rutulinis vožtuvas turi visus didelio srauto koeficiento rutulinio vožtuvo privalumus ir nėra jokių skysčio bei sandarinimo krypties apribojimų. Jį galima saugiai naudoti kriogeninėmis sąlygomis; dydis yra santykinai mažas, o konstrukcija gana paprasta. Atitinkama pavara taip pat yra gana paprasta (sukimas stačiu kampu) ir miniatiūrinė. Šie privalumai reiškia, kad visa sistema yra mažesnė, lengvesnė ir ekonomiškesnė.
Palyginti su rutuliniais vožtuvais, fiksuotais ir viršuje montuojamais fiksuotais rutuliniais vožtuvais, dvikryptis kriogeninis plūdinis rutulinis vožtuvas turi visus didelio srauto koeficiento rutulinio vožtuvo privalumus ir nėra jokių skysčio bei sandarinimo krypties apribojimų. Jį galima saugiai naudoti kriogeninėmis sąlygomis; dydis yra santykinai mažas, o konstrukcija gana paprasta. Atitinkama pavara taip pat yra gana paprasta (sukimas stačiu kampu) ir miniatiūrinė. Šie privalumai reiškia, kad visa sistema yra mažesnė, lengvesnė ir ekonomiškesnė.
1 lentelėje palyginamas dvipusis kriogeninis plūduriuojantis rutulinis vožtuvas su kitais panašias funkcijas atliekančiais vožtuvais pagal priežiūros, dydžio, svorio, sukimo momento lygio, valdymo sudėtingumo ir bendrų išlaidų aspektus, ir išsamiai apibendrinami jo privalumai ir trūkumai.
Jei mažas SGD įrenginys pažeidžia konvenciją ir pasirenka dvipusį kriogeninį rutulinį vožtuvą, jis gali visapusiškai išnaudoti unikalius rutulinio vožtuvo privalumus, t. y. pilną skersmenį, didelį srautą ir didelį vamzdyno išleidimo greitį. Santykinai kalbant, jis gali palaikyti mažesnio dydžio vamzdžius, išlaikydamas tą patį srautą, todėl gali sumažinti bendrą sistemos tūrį, svorį ir sudėtingumą, taip pat sumažinti vamzdynų sistemos kainą.
Ankstesniame straipsnyje buvo pristatyti uždarymo vožtuvo naudojimo privalumai. Jei jis naudojamas kaip valdymo vožtuvas, privalumai bus akivaizdesni. Jei naudojamas stačiakampis rotacinis rutulinis vožtuvas, vožtuvo automatizavimo rinkinio sudėtingumas bus žymiai sumažintas, todėl jis tapo pasirenkamu kriogeninės sistemos elementu.
Pagrindinė minėto automatizavimo rinkinio dalis yra paprastas ir praktiškas dvikryptis kriogeninis plūdinis rutulinis vožtuvas ir stačiakampė rotacinė pavara, pasižyminti paprasta konstrukcija ir dideliu ekonomiškumu.
Trumpai tariant, dvikryptis kriogeninis plūdinis rutulinis vožtuvas turi „neigiamą“ teigiamą reikšmę kriogeninių vamzdynų sistemai. Mažuose SGD įrenginiuose jis gali visapusiškai išnaudoti savo privalumus.
Per pastaruosius kelerius metus šis naujas produktas buvo patikrintas praktiniuose pritaikymuose, įrodant, kad jis turi teigiamą reikšmę projekto kainai ir ilgalaikiam patikimam sistemos veikimui.
Įrašo laikas: 2021 m. birželio 17 d.