LNG یا گاز طبیعی مایع، مادهی مناسبی برای کار کردن نیست. این ماده در دمای ۱۶۰- درجه سانتیگراد مایع باقی میماند. مواد در دماهای بسیار پایین شکننده میشوند یا نمیتوانند کاری را که قرار است انجام دهند، انجام دهند. بنابراین، هر قطعه در سیستم، به ویژه شیرها، باید مقاوم و قابل اعتماد باشند.
بیایید دقیقتر بررسی کنیم که چه راهحلهایی برای شیرآلات در خطوط برودتی LNG مؤثر هستند.
چرا سیستمهای LNG به شیرهای مخصوص نیاز دارند؟
LNG در دماهای بسیار پایین بارگیری و ذخیره میشود. وقتی از شیر در چنین خطوطی استفاده میشود، باید:
- در دمای بسیار سرد کار کنید
- در حین سرویس گرفتگی یا آسیب نبیند
- نشتیها را محکم ببندید
- در صورت نیاز، آزادانه باز و بسته شود
اگر یک شیر به درستی کار نکند، ممکن است منجر به نشت گاز، خطر ایمنی یا افزایش فشار شود. به همین دلیل انتخاب شیر مناسب بسیار مهم است.
چه نوع شیرآلاتی مناسبتر هستند؟
همه شیرها برای استفاده در شرایط برودتی مناسب نیستند. تعداد کمی از آنها در شرایط سرد بهتر از بقیه عمل میکنند. بیایید بررسی کنیم که کدام یک واقعاً کار میکند.
- شیرهای توپی برودتی
شیرهای توپی به طور گسترده در کاربردهای خط لوله LNG استفاده میشوند. یک شیر توپی برودتی با استفاده از مواد ویژهای ساخته میشود تا بتواند دماهای پایین را تحمل کند. شیرهای مورد استفاده در چنین کاربردی دارای ساقه بلندتری هستند. این امر باعث میشود دسته یا چرخ دنده از سیال سرد فاصله داشته باشد. این امر برای جلوگیری از ایجاد یخزدگی و امکان عملکرد صحیح شیر است.
توپی درون شیر، قطع و وصل کامل جریان را تضمین میکند. این امر احتمال نشتی را کاهش میدهد. این شیرها طوری طراحی شدهاند که به صورت دستی قابل حمل باشند و عموماً در خطوط انتقال و مخازن ذخیرهسازی استفاده میشوند.
- شیرهای کروی برودتی
شیرهای کروی در مواردی که نیاز به کنترل جریان است، مناسب هستند. شیرهای کروی برودتی از اجزای سنگین و کلاهکهای بلند تشکیل شدهاند. کلاهک از رسیدن سرما به قسمت بالای شیر جلوگیری میکند.
باز و بسته شدن آنها کندتر است اما کنترل جریان بیشتری را فراهم میکنند. آنها معمولاً در خطوط کوچک یا نقاط کنترل در سیستمهای LNG استفاده میشوند.
- شیرهای دروازهای کرایوژنیک
شیرهای دروازهای در مواردی که نیاز به دستیابی به موقعیتهای کاملاً بسته یا کاملاً باز باشد، کاربرد دارند. یک مسیر جریان مستقیم در شیر دروازهای کرایوژنیک وجود دارد، بنابراین افت فشار کمتری ایجاد میکند. همچنین مانند سایر شیرهای کرایوژنیک، دارای یک کلاهک بلند برای جابجایی ایمن است.
شیرهای دروازهای به طور گسترده در کارخانههای LNG که در آنها به عبور سریع جریان گاز یا مایع نیاز است، مورد استفاده قرار میگیرند.
- شیرهای یکطرفه
شیرهای یکطرفه، شیرهای یکطرفه جهتدار هستند. آنها از جریان سیال در جهت اشتباه جلوگیری میکنند. برای کاربردهای برودتی، این شیرها باید در برابر سرما نیز مقاوم باشند. یک شیر یکطرفه یخزده میتواند منجر به مشکلات عظیمی در خطوط LNG شود.
شیرهای یکطرفه برودتی باید تحت فشار کم آزادانه باز شوند و در صورت لزوم محکم بسته شوند.
از چه موادی بهتر است استفاده شود؟
مواد استاندارد شیرآلات مانند فولاد ساده در برابر استفاده در شرایط برودتی مقاومت نمیکنند. مواد خاصی مانند فولاد ضد زنگ، اینکونل یا برنز وجود دارند که به جای آنها استفاده میشوند. آنها در دمای پایین تخریب نمیشوند و نمیشکنند.
آببندها و نشیمنگاهها نیز باید با دقت انتخاب شوند. آببندهای نرم کوچک میشوند یا ترک میخورند. به همین دلیل، نشیمنگاههای فلز به فلز بیشتر برای قابلیت اطمینان و استفاده طولانی مدت استفاده میشوند.
خطوط برودتی LNG به چیزی بیش از شیرهای معمولی نیاز دارند. آنها به شیرهای مقاوم در برابر سرما و مقاوم در برابر سرما مانند شیرهای توپی برودتی، شیرهای کروی، شیرهای دروازهای و شیرهای یکطرفه نیاز دارند. هر کدام برای کاربرد خاص خود بر اساس جریان، فشار و الزامات کنترل استفاده میشوند. انتخاب شیر مناسب - و جنس مناسب - همان چیزی است که سیستم را بدون نشتی، پایدار و ایمن نگه میدارد.
