СПГ (сжиженный природный газ) — не самый удобный в обращении материал. Он остаётся жидким даже при температуре –160 °C. При очень низких температурах материалы становятся хрупкими или не могут выполнять свои функции. Поэтому каждая деталь системы, особенно клапаны, должна быть прочной и надёжной.
Давайте подробнее рассмотрим, какие клапанные решения подходят для криогенных линий СПГ.
Почему для систем СПГ требуются специальные клапаны
СПГ загружается и хранится при очень низких температурах. При использовании клапана на таких трубопроводах необходимо:
- Эксплуатировать при экстремально низких температурах
- Не засоряться и не повреждаться во время эксплуатации
- Герметично закрыть места утечек
- Свободно открываются и закрываются по мере необходимости.
Неисправность клапана может привести к утечке газа, возникновению угрозы безопасности или повышению давления. Именно поэтому правильный выбор клапана так важен.
Какие типы клапанов лучше всего подходят?
Не все клапаны подходят для криогенного использования. Некоторые работают лучше других в условиях низких температур. Давайте разберёмся, какие из них действительно работают.
- Криогенные шаровые краны
Шаровые краны широко используются в трубопроводах СПГ. Криогенный шаровой кран изготавливается из специального материала, способного работать при низких температурах. Используемые в таких системах краны имеют удлиненный шток. Это позволяет рукоятке или шестерне находиться на расстоянии от холодной жидкости. Это предотвращает образование наледи и обеспечивает нормальную работу крана.
Шар внутри клапана обеспечивает плотное перекрытие. Это снижает вероятность утечек. Клапаны предназначены для ручного управления и обычно применяются в трубопроводах и резервуарах для хранения.
- Криогенные шаровые клапаны
Шаровые клапаны подходят для случаев, когда требуется контролировать расход. Криогенные шаровые клапаны состоят из прочных компонентов и длинных крышек. Крышка предотвращает проникновение холода в верхнюю часть клапана.
Они открываются и закрываются медленнее, но обеспечивают более точное управление потоком. Они обычно используются в небольших трубопроводах или контрольных точках в системах сжиженного природного газа.
- Криогенные задвижки
Задвижки применяются там, где требуется достижение полного закрытия или полного открытия. Криогенная задвижка имеет прямой проход, что обеспечивает меньший перепад давления. Кроме того, она имеет длинный колпак для безопасного использования, как и другие криогенные клапаны.
Задвижки широко используются на заводах СПГ, где требуется обеспечить высокую скорость потока газа или жидкости.
- Обратные клапаны
Обратные клапаны — это обратные клапаны. Они предотвращают движение жидкости в неправильном направлении. Для криогенных применений эти клапаны также должны быть морозостойкими. Замерзание обратного клапана может привести к серьёзным проблемам в трубопроводах СПГ.
Криогенные обратные клапаны должны свободно открываться при низком давлении и плотно закрываться при необходимости.
Какие материалы лучше всего использовать?
Стандартные материалы клапанов, такие как обычная сталь, не выдерживают криогенных условий. Вместо них используются специальные материалы, такие как нержавеющая сталь, инконель или бронза. Они не разрушаются при низких температурах и не разрушаются.
Уплотнения и седла также требуют тщательного выбора. Мягкие уплотнения подвержены усадке и растрескиванию. Поэтому чаще всего используются седла типа «металл по металлу» для обеспечения надежности и длительного срока службы.
Криогенные трубопроводы СПГ требуют большего, чем просто клапаны. Им требуются прочные, морозостойкие решения, такие как криогенные шаровые краны, запорные клапаны, задвижки и обратные клапаны. Каждый из них используется в определённых условиях, исходя из требований к расходу, давлению и управлению. Выбор подходящего клапана и материала обеспечивает герметичность, стабильность и безопасность системы.
