Finu à avà, i scenarii d'applicazione criogenica chì necessitanu a sigillatura di valvole bidirezionali anu utilizatu principalmente dui tipi di valvole, vale à dì valvole à globu è valvole à sfera fisse / valvole à sfera fisse muntate in cima. Tuttavia, cù u sviluppu successu di a valvula à sfera criogenica bidirezionale, i cuncettori di sistemi anu ottenutu una opzione più attraente cà e valvole à sfera tradiziunali.valvole à sfera flottantiHà una velocità di flussu più alta, ùn hà nisuna restrizione nantu à a direzzione di u flussu è a direzzione di sigillatura di u mediu, è pò funziunà in modu sicuru in cundizioni criogeniche. È a dimensione hè più chjuca, u pesu hè più ligeru è a struttura hè più simplice.
I scenarii d'applicazione criogenica chì necessitanu valvole includenu l'entrata/uscita di i serbatoi di almacenamiento per u riempimentu è u scaricamentu, a pressurizazione di tubazioni viote chjuse, a gassificazione è a liquefazione, tubazioni multiuso per diversi sistemi in stazioni terminali GNL, sistemi di spedizione è petroliere, sistemi di distribuzione, stazioni di pompaggio è stazioni di riempimentu di carburante GNL, è ancu gruppi di valvole per gas naturale (GVU) relativi à i motori a doppio carburante nantu à e navi.
In i scenarii d'applicazione sopra menzionati, e valvole di chiusura à duie vie sò generalmente aduprate per cuntrullà è chjude u fluidu mediu. In paragone cù i tipi alternativi cum'èvalvole à sfera, anu parechji prublemi:
U coefficientu di flussu (Cv) hè bassu - questu influenzerà a selezzione di tutte e dimensioni di tubi pertinenti è diventerà un potenziale collu di buttiglia chì restringerà a capacità di flussu di u sistema.
· Bisognu di cunfigurà attuatori lineari per eseguisce funzioni di chjusura è di cuntrollu - paragunatu à l'attuatori rotativi rettangulari utilizati per cuntrullà è fà funziunà e valvole à sfera è altre valvole rotative rettangulari, questu tipu d'equipaggiu hà una struttura più cumplessa è hè caru. U costu è a cumplessità strutturale di un inseme cumpletu di valvole è attuatori sò assai prominenti.
· Sè a valvula di chjusura hè aduprata per realizà a funzione di chjusura d'emergenza necessaria da parechji sistemi GNL, a cumplessità serà ancu più alta.
Per e piccule strutture di GNL (SSLNG), i prublemi sopra citati saranu più evidenti, perchè sti sistemi devenu esse più chjuchi, più rentabili è avè a più grande capacità di flussu per accurtà u ciclu di carica è scaricamentu.
U coefficientu di flussu di a valvula à sfera hè più altu ch'è quellu di a valvula à globu di a listessa dimensione. In altre parolle, sò più chjuche in dimensione senza influenzà a portata. Questu significa chì a dimensione, u pesu è u costu di tuttu u sistema di tubazioni è ancu di tuttu u sistema sò significativamente ridutti. À u listessu tempu, pò aumentà significativamente u ritornu d'investimentu (ROI) di i sistemi cunnessi.
Benintesa, e valvole à sfera criogeniche standard sò unidirezionali, ciò chì ùn hè micca adattatu per i scenarii sopra menzionati chì richiedenu una sigillatura di valvula bidirezionale.
Sensu unicu vs. Sensu bidirezionale
Cum'è mostratu in a Figura 1, a valvula à sfera flottante standard per e cundizioni criogeniche hà un foru di riduzione di pressione nantu à u latu à monte di a sfera di a valvula per impedisce à a pressione di accumulà è di cresce quandu u mediu subisce un cambiamentu di fase. Quandu a valvula hè in a pusizione chjusa, u gasu naturale liquefattu chjusu in a cavità di u corpu di a valvula cumincierà à evaporà è à espandesi, è u vulume pò ghjunghje à 600 volte u vulume originale dopu esse statu cumpletamente espansu, ciò chì pò causà a scoppia di a valvula. Per impedisce sta situazione, a maiò parte di e valvule à sfera flottante standard anu aduttatu un mecanismu di riduzione di pressione d'apertura à monte. Per via di questu, e valvule à sfera tradiziunali ùn ponu micca esse aduprate in situazioni chì richiedenu una sigillatura bidirezionale.
È questu hè u stadiu induve a valvula à sfera criogenica à duie vie pò mustrà i so talenti. A differenza trà sta valvula è a valvula criogenica unidirezionale standard hè:
· Ùn ci hè nisuna apertura nantu à a sfera di a valvula per alleviare a pressione
· Pò sigillà u fluidu in e duie direzzione
· Ùn ci hè nisuna apertura nantu à a sfera di a valvula per alleviare a pressione
· Pò sigillà u fluidu in e duie direzzione
In a valvula à sfera criogenica à galleggiante à duie vie, u sedile di a valvula à molla à duie vie rimpiazza u mecanismu di riduzione di a pressione d'apertura à monte. U sedile di a valvula à molla pò liberà a pressione eccessiva generata da u gasu naturale liquefattu chjusu in a cavità di u corpu di a valvula, impedendu cusì à a valvula di scoppià, cum'è mostratu in a Figura 2.
Inoltre, a sede di a valvula caricata da molla aiuta à mantene a valvula à una coppia più bassa è à ottene un funziunamentu più fluidu in cundizioni criogeniche.
A valvula à sfera criogenica à duie vie hè dotata di un anellu di tenuta in grafite di seconda tappa, affinchì a valvula abbia una funzione di sicurezza antincendio. A menu chì un accidente catastroficu ùn faci brusgià e parte polimeriche di a valvula, a tenuta secundaria ùn entrerà in cuntattu cù u mediu. In casu d'accidente, a tenuta di secondu livellu realizzerà a funzione di prutezzione antincendio.
Vantaghji di e valvole à duie vie
In paragone cù e valvole à globu, e valvole à sfera fisse è quelle à sfera fissa muntate in cima, a valvula à sfera criogenica à galleggiante à duie vie hà tutti i vantaghji di una valvula à sfera à altu coefficientu di flussu, è ùn ci hè nisuna restrizione nantu à u fluidu è a direzzione di sigillatura. Pò esse aduprata in modu sicuru in cundizioni criogeniche; a dimensione hè relativamente chjuca è a struttura hè relativamente simplice. L'attuatore currispundente hè ancu relativamente simplice (rotazione à angulu rettu) è miniaturizatu. Quessi vantaghji significanu chì tuttu u sistema hè più chjucu, più ligeru è più economicu.
In paragone cù e valvole à globu, e valvole à sfera fisse è quelle à sfera fissa muntate in cima, a valvula à sfera criogenica à galleggiante à duie vie hà tutti i vantaghji di una valvula à sfera à altu coefficientu di flussu, è ùn ci hè nisuna restrizione nantu à u fluidu è a direzzione di sigillatura. Pò esse aduprata in modu sicuru in cundizioni criogeniche; a dimensione hè relativamente chjuca è a struttura hè relativamente simplice. L'attuatore currispundente hè ancu relativamente simplice (rotazione à angulu rettu) è miniaturizatu. Quessi vantaghji significanu chì tuttu u sistema hè più chjucu, più ligeru è più economicu.
A Tavula 1 paraguna a valvula à sfera flottante criogenica à duie vie cù altre valvule cù funzioni simili da u puntu di vista di a manutenzione, a dimensione, u pesu, u livellu di coppia, a difficultà di cuntrollu è u costu generale, è riassume in modu cumpletu i so vantaghji è svantaghji.
Sè una piccula installazione di GNL rompe a cunvenzione è adotta una valvula à sfera criogenica à duie vie, pò dà pienu ghjocu à i vantaghji unichi di a valvula à sfera, vale à dì, diametru cumpletu, alta velocità di flussu è alta velocità di scarica di a pipeline. Relativamente parlante, pò supportà tubi di dimensioni più chjuche mantenendu a stessa velocità di flussu, cusì pò riduce u vulume tutale, u pesu è a cumplessità di u sistema, è pò ancu riduce u costu di u sistema di tubazioni.
L'articulu precedente hà introduttu i vantaghji di esse adupratu cum'è valvula di chjusura. S'ellu hè adupratu cum'è valvula di cuntrollu, i vantaghji saranu più evidenti. Sè a valvula à sfera rotativa à angulu rettu hè aduprata, a cumplessità di u kit di automatizazione di a valvula serà significativamente ridutta, dunque hè diventatu un articulu opzionale per u sistema criogenicu.
U cuntenutu u più basicu di u kit di automatizazione sopra menzionatu hè a valvula à sfera criogenica à duie vie simplice è pratica, è l'attuatore rotativu rettangulare cù una struttura simplice è un altu rendimentu di i costi.
In breve, a valvula à sfera criogenica à duie vie hà un significatu pusitivu "sovversivu" per u sistema di pipeline criogeniche. In e piccule installazioni di GNL, pò dà pienu ghjocu à i so vantaghji.
In l'ultimi anni, stu novu pruduttu hè statu verificatu in applicazioni pratiche, dimustrendu ch'ellu hè di significanza pusitiva per u costu di u prugettu è u funziunamentu affidabile à longu andà di u sistema.
Data di publicazione: 17 di ghjugnu 2021