الغاز الطبيعي المسال (LNG) ليس مادةً سهلة التعامل. فهو يبقى سائلاً عند درجات حرارة -160 درجة مئوية. تصبح المواد هشة أو لا تستطيع القيام بوظائفها المطلوبة في درجات حرارة منخفضة للغاية. لذلك، يجب أن يكون كل جزء في النظام، وخاصةً الصمامات، متينًا وموثوقًا.
دعونا نلقي نظرة عن كثب على حلول الصمامات التي تعمل على خطوط التبريد العميق للغاز الطبيعي المسال.
لماذا تتطلب أنظمة الغاز الطبيعي المسال صمامات خاصة
يُحمَّل الغاز الطبيعي المسال ويُخزَّن في درجات حرارة منخفضة جدًا. عند استخدام صمام في مثل هذه الخطوط، يجب أن:
- تعمل في درجات حرارة شديدة البرودة
- لا تسد أو تتلف أثناء الخدمة
- سد التسريبات بإحكام
- افتح وأغلق بحرية حسب الحاجة
إذا لم يعمل الصمام بشكل صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى تسرب الغاز، أو خطر على السلامة، أو تراكم الضغط. لذلك، يُعد اختيار الصمام المناسب أمرًا بالغ الأهمية.
ما هو نوع الصمامات الأكثر ملاءمة؟
ليست كل الصمامات مناسبة للاستخدام في ظروف التبريد العميق. بعضها يعمل بشكل أفضل من غيرها في الظروف الباردة. لنلقِ نظرة على ما يعمل بالفعل.
- صمامات الكرة المبردة
تُستخدم صمامات الكرة على نطاق واسع في تطبيقات أنابيب الغاز الطبيعي المسال. يُصنع صمام الكرة المبرد من مادة خاصة لتحمل درجات الحرارة المنخفضة. تتميز الصمامات المستخدمة في هذه التطبيقات بساق أطول، مما يُبقي المقبض أو الترس بعيدًا عن السائل البارد، وذلك لمنع تراكم الصقيع وضمان عمل الصمام على النحو المطلوب.
تضمن الكرة داخل الصمام إغلاقًا محكمًا، مما يقلل من احتمالية حدوث تسريبات. صُممت هذه الصمامات للاستخدام اليدوي، وتُستخدم عادةً في خطوط النقل وخزانات التخزين.
- صمامات الكرة المبردة
صمامات الكرة مناسبة للحالات التي تتطلب التحكم في التدفق. تتكون صمامات الكرة المبردة من مكونات متينة وأغطية طويلة. يمنع الغطاء وصول البرودة إلى القسم العلوي من الصمام.
هذه الصمامات أبطأ في الفتح والإغلاق، لكنها توفر تحكمًا أفضل في التدفق. تُستخدم عادةً في الخطوط الصغيرة أو نقاط التحكم في أنظمة الغاز الطبيعي المسال.
- صمامات البوابة المبردة
تُستخدم صمامات البوابة عند الحاجة إلى إغلاق كامل أو فتح كامل. يتميز صمام البوابة المبرد بممر تدفق مستقيم، مما يُقلل من انخفاض الضغط. كما يتميز بغطاء طويل لسهولة التعامل، كما هو الحال في صمامات التبريد الأخرى.
تُستخدم صمامات البوابة على نطاق واسع في محطات الغاز الطبيعي المسال حيث تكون هناك حاجة لمعدلات تدفق سريعة للغاز أو السائل للمرور.
- صمامات الفحص
صمامات الفحص هي صمامات فحص اتجاهية. تمنع تدفق السوائل في الاتجاه المعاكس. في التطبيقات المبردة، يجب أن تكون هذه الصمامات مقاومة للبرودة. قد يؤدي تجمد صمام الفحص إلى مشاكل جسيمة في خطوط الغاز الطبيعي المسال.
يجب أن تفتح صمامات الفحص المبردة بحرية تحت ضغط منخفض وتغلق بإحكام عند الحاجة.
ما هي المواد الأفضل للاستخدام؟
مواد الصمامات القياسية، كالفولاذ العادي، لا تتحمل الاستخدام المبرد. تُستخدم مواد خاصة، كالفولاذ المقاوم للصدأ، أو الإينكونيل، أو البرونز، بدلاً منها. هذه المواد لا تتحلل في درجات الحرارة المنخفضة ولا تتكسر.
يجب أيضًا اختيار الأختام والمقاعد بعناية. فالأختام الناعمة تتقلص أو تتشقق. ولهذا السبب، تُستخدم المقاعد المعدنية بشكل متكرر لضمان الموثوقية وطول العمر.
تتطلب خطوط الغاز الطبيعي المسال المبردة أكثر من مجرد صمامات عادية. فهي تتطلب حلول صمامات متينة ومقاومة للبرد، مثل صمامات الكرة المبردة، وصمامات الكرة الأرضية، وصمامات البوابة، وصمامات عدم الرجوع. يُستخدم كل منها لتطبيقه الخاص بناءً على متطلبات التدفق والضغط والتحكم. اختيار الصمام المناسب - والمادة المناسبة - هو ما يضمن سلامة النظام وثباته وخلوه من التسرب.
