LNG oder Flüssigerdgas ist kein besonders umweltfreundliches Material. Es bleibt bei Temperaturen von –160 °C flüssig. Materialien werden bei sehr niedrigen Temperaturen spröde oder können ihre Funktion nicht mehr erfüllen. Daher muss jedes einzelne Teil des Systems, insbesondere die Ventile, robust und zuverlässig sein.
Lassen Sie uns genauer untersuchen, welche Ventillösungen für kryogene LNG-Leitungen funktionieren.
Warum LNG-Systeme spezielle Ventile benötigen
LNG wird bei sehr niedrigen Temperaturen geladen und gelagert. Wenn ein Ventil in solchen Leitungen verwendet wird, muss es:
- Betrieb bei extrem niedrigen Temperaturen
- Nicht verstopfen oder während des Betriebs beschädigt werden
- Leckagen dicht abdichten
- Öffnen und schließen Sie es nach Bedarf
Wenn ein Ventil nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann es zu Gaslecks, Sicherheitsrisiken oder Druckaufbau kommen. Deshalb ist die Auswahl des richtigen Ventils so wichtig.
Welche Ventiltypen sind am besten geeignet?
Nicht alle Ventile sind für den Einsatz in der Tieftemperaturtechnik geeignet. Einige funktionieren unter kalten Bedingungen besser als andere. Sehen wir uns an, welche tatsächlich funktionieren.
- Kryogene Kugelhähne
Kugelhähne werden häufig in LNG-Pipelines eingesetzt. Kryo-Kugelhähne werden aus speziellem Material gefertigt, um niedrigen Temperaturen standzuhalten. Die in solchen Anwendungen verwendeten Ventile haben einen längeren Schaft. Dadurch wird der Griff bzw. das Getriebe von der kalten Flüssigkeit ferngehalten. Dies verhindert Frostbildung und ermöglicht die ordnungsgemäße Funktion des Ventils.
Die Kugel im Ventil sorgt für einen dichten Verschluss. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit von Leckagen verringert. Sie sind für die manuelle Handhabung konzipiert und werden üblicherweise in Transferleitungen und Lagertanks eingesetzt.
- Kryogene Kugelventile
Absperrventile eignen sich für Anwendungen, bei denen der Durchfluss geregelt werden muss. Kryogene Absperrventile bestehen aus Hochleistungskomponenten und langen Hauben. Die Haube verhindert, dass Kälte in den oberen Ventilbereich gelangt.
Diese öffnen und schließen langsamer, bieten aber eine bessere Durchflusskontrolle. Sie werden im Allgemeinen in kleinen Leitungen oder Kontrollpunkten in LNG-Systemen eingesetzt.
- Kryogene Absperrschieber
Absperrschieber werden eingesetzt, wenn eine vollständige Schließ- oder Öffnungsstellung erreicht werden soll. Ein kryogener Absperrschieber verfügt über einen geraden Strömungskanal, wodurch ein geringerer Druckabfall entsteht. Wie bei anderen kryogenen Ventilen verfügt er außerdem über eine lange Haube für eine sichere Handhabung.
Absperrschieber werden häufig in LNG-Anlagen eingesetzt, wo hohe Durchflussraten von Gas oder Flüssigkeit erforderlich sind.
- Rückschlagventile
Rückschlagventile sind Richtungsrückschlagventile. Sie verhindern den Durchfluss von Flüssigkeiten in die falsche Richtung. Für kryogene Anwendungen müssen diese Ventile zudem kältebeständig sein. Ein eingefrorenes Rückschlagventil kann in LNG-Leitungen zu enormen Problemen führen.
Kryogene Rückschlagventile müssen sich bei niedrigem Druck frei öffnen und bei Bedarf fest schließen.
Welche Materialien eignen sich am besten?
Standardventilmaterialien wie einfacher Stahl halten dem kryogenen Einsatz nicht stand. Stattdessen werden spezielle Materialien wie Edelstahl, Inconel oder Bronze verwendet. Sie zersetzen sich bei niedrigen Temperaturen nicht und brechen nicht.
Auch die Dichtungen und Sitze müssen sorgfältig ausgewählt werden. Weiche Dichtungen schrumpfen oder reißen. Aus diesem Grund werden Metall-Metall-Sitze am häufigsten verwendet, um Zuverlässigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten.
Kryogene LNG-Leitungen erfordern mehr als herkömmliche Ventile. Sie erfordern robuste, kältebeständige Ventillösungen wie kryogene Kugelhähne, Absperrventile, Schieber und Rückschlagventile. Jedes dieser Ventile wird für seine spezifische Anwendung basierend auf Durchfluss-, Druck- und Steuerungsanforderungen eingesetzt. Die Wahl des richtigen Ventils – und des richtigen Materials – sorgt dafür, dass das System leckagefrei, stabil und sicher bleibt.
