LNG（液化天然ガス）は、取り扱いが容易ではない物質です。-160℃でも液体のままです。材料は極低温では脆くなり、本来の機能を果たせなくなります。そのため、システムを構成するすべての部品、特にバルブは、耐久性と信頼性が求められます。
LNG 極低温ラインにどのようなバルブ ソリューションが機能するかを詳しく調べてみましょう。
LNGシステムに特殊なバルブが必要な理由
LNGは非常に低温で積み込まれ、貯蔵されます。このようなラインで使用されるバルブには、以下の要件があります。
- 極寒の温度でも作動
- 使用中に詰まったり損傷したりしない
- 漏れをしっかり止める
- 必要に応じて自由に開閉できます
バルブが適切に機能しないと、ガス漏れ、安全上の問題、あるいは圧力上昇につながる可能性があります。そのため、適切なバルブの選定が非常に重要です。
どのタイプのバルブが最適ですか?
すべてのバルブが極低温での使用に適しているわけではありません。極低温環境下では、他のバルブよりも優れた性能を発揮するバルブもいくつかあります。では、実際に何が機能するのか見ていきましょう。
- 極低温ボールバルブ
ボールバルブはLNGパイプライン用途で広く使用されています。極低温用ボールバルブは、低温に耐えられるよう特殊な材料を用いて製造されています。このような用途で使用されるバルブは、ステムが長くなっています。これにより、ハンドルまたはギアが低温流体から離れた状態を維持できます。これは、凍結を防ぎ、バルブが本来の機能を発揮できるようにするためです。
バルブ内のボールが確実な遮断を保証します。これにより、漏れが発生する可能性が低くなります。手動で操作できるように設計されており、主に移送ラインや貯蔵タンクに使用されます。
- 極低温グローブバルブ
グローブバルブは、流量制御が必要な場所に適しています。極低温用グローブバルブは、高耐久性部品と長いボンネットで構成されています。ボンネットは、冷気がバルブ上部に到達するのを防ぎます。
開閉速度は遅いですが、流量制御能力は優れています。一般的には、LNGシステムの小規模な配管や制御ポイントで使用されます。
- 極低温ゲートバルブ
ゲートバルブは、全閉または全開位置を実現する必要がある場合に適しています。極低温ゲートバルブは、流路が直線状であるため、圧力損失が低くなります。また、他の極低温バルブと同様に、安全な取り扱いのために長いボンネットを備えています。
ゲートバルブは、ガスや液体を高速で通過させる必要がある LNG プラントで広く利用されています。
- チェックバルブ
チェックバルブは方向チェックバルブです。流体の逆流を防ぎます。極低温用途では、これらのバルブは耐寒性も備えていなければなりません。チェックバルブが凍結すると、LNGラインに大きな問題が発生する可能性があります。
極低温チェックバルブは、低圧下では自由に開き、必要なときにしっかりと閉じる必要があります。
どのような材料を使用するのが最適ですか?
普通鋼などの標準的なバルブ材料は極低温での使用には耐えられません。代わりに、ステンレス鋼、インコネル、青銅などの特殊な材料が使用されます。これらの材料は低温でも劣化せず、破損することもありません。
シールとシートも慎重に選定する必要があります。軟質シールは収縮したり割れたりする可能性があります。そのため、信頼性と長期使用の観点から、金属対金属のシートが最も多く使用されます。
LNG極低温ラインには、通常のバルブ以上のものが求められます。極低温ボールバルブ、グローブバルブ、ゲートバルブ、チェックバルブといった堅牢で耐寒性に優れたバルブソリューションが求められます。これらのバルブは、流量、圧力、制御要件に基づいて、それぞれの用途に使用されます。適切なバルブと適切な材料を選択することで、システムの漏れがなく、安定性と安全性が維持されます。
