지금까지 양방향 밸브 밀봉이 필요한 극저온 응용 시나리오에서는 주로 글로브 밸브와 고정 볼 밸브/상단 장착 고정 볼 밸브라는 두 가지 유형의 밸브를 사용했습니다.그러나 양방향 극저온 볼 밸브의 성공적인 개발로 시스템 설계자는 기존 볼 밸브보다 더 매력적인 옵션을 얻었습니다.플로팅 볼 밸브.유속이 더 높고 매체의 흐름 방향과 밀봉 방향에 제한이 없으며 극저온 조건에서도 안전하게 작동할 수 있습니다.그리고 크기도 작고, 무게도 가벼우며, 구조도 더 단순해졌습니다.
밸브가 필요한 극저온 응용 시나리오에는 충전 및 배출을 위한 저장 탱크의 입구/출구, 폐쇄된 빈 파이프라인의 가압, 가스화 및 액화, LNG 터미널 스테이션, 운송 시스템 및 유조선의 다양한 시스템을 위한 다목적 파이프라인, 분배 시스템, 펌핑이 포함됩니다. 스테이션, LNG 연료 충전소, 선박의 이중 연료 엔진과 관련된 천연 가스 밸브 세트(GVU) 등이 있습니다.
위에서 언급한 적용 시나리오에서 양방향 차단 밸브는 일반적으로 매체 유체를 제어하고 차단하는 데 사용됩니다.등의 대체 유형에 비해볼 밸브, 그들은 몇 가지 문제가 있습니다:
유량 계수(Cv)가 낮습니다. 이는 모든 관련 파이프 크기의 선택에 영향을 미치고 시스템의 유량 용량을 제한하는 잠재적인 병목 현상이 됩니다.
· 폐쇄 및 제어 기능을 수행하려면 선형 액추에이터를 구성해야 합니다. 볼 밸브 및 기타 직사각형 로터리 밸브를 제어하고 작동하는 데 사용되는 직사각형 로터리 액추에이터에 비해 이러한 유형의 장비는 구조가 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다.전체 밸브 및 액추에이터 장비 세트의 비용과 구조적 복잡성은 매우 두드러집니다.
· 차단 밸브를 사용하여 많은 LNG 시스템에 필요한 비상 차단 기능을 구현하는 경우 복잡성은 더욱 높아집니다.
소형 LNG 시설(SSLNG)의 경우 위의 문제는 더욱 분명해집니다. 왜냐하면 이러한 시스템은 적재 및 하역 주기를 단축하기 위해 더 작고, 더 비용 효율적이며, 가장 큰 흐름 용량을 가져야 하기 때문입니다.
볼 밸브의 유량 계수는 동일한 크기의 글로브 밸브의 유량 계수보다 높습니다.즉, 유량에 영향을 주지 않고 크기가 더 작습니다.이는 전체 배관 시스템은 물론 전체 시스템의 크기, 무게 및 비용이 크게 감소함을 의미합니다.동시에 관련 시스템의 투자수익률(ROI)을 크게 높일 수 있습니다.
물론 표준 극저온 플로트 볼 밸브는 단방향이므로 위에서 언급한 양방향 밸브 밀봉이 필요한 시나리오에는 적합하지 않습니다.
단방향 대 양방향
그림 1에 표시된 것처럼 극저온 조건용 표준 플로팅 볼 밸브는 밸브 볼의 상류측에 압력 방출 구멍이 있어 매체의 상 변화 시 압력이 축적되어 상승하는 것을 방지합니다.밸브가 닫힌 위치에 있으면 밸브 본체의 공동에 둘러싸인 액화 천연 가스가 증발하고 팽창하기 시작하며 완전히 팽창한 후 부피가 원래 부피의 600배에 도달하여 밸브가 터질 수 있습니다. .이러한 상황을 방지하기 위해 대부분의 표준 플로트 볼 밸브는 상류 개방 압력 완화 메커니즘을 채택했습니다.이로 인해 양방향 밀봉이 필요한 상황에서는 기존 볼 밸브를 사용할 수 없습니다.
그리고 이것이 양방향 극저온 플로트 볼 밸브가 그 재능을 발휘할 수 있는 단계입니다.이 밸브와 표준 단방향 극저온 밸브의 차이점은 다음과 같습니다.
· 밸브 볼에 압력을 완화시키는 구멍이 없습니다.
· 양방향으로 유체를 밀봉할 수 있습니다.
· 밸브 볼에 압력을 완화시키는 구멍이 없습니다.
· 양방향으로 유체를 밀봉할 수 있습니다.
양방향 극저온 플로트 볼 밸브에서 양방향 스프링 장착 밸브 시트는 상류 개방 압력 완화 메커니즘을 대체합니다.스프링이 장착된 밸브 시트는 그림 2와 같이 밸브 본체의 공동에 둘러싸인 액화천연가스에 의해 생성된 과도한 압력을 방출하여 밸브가 터지는 것을 방지할 수 있습니다.
또한 스프링 장착 밸브 시트는 밸브를 더 낮은 토크로 유지하고 극저온 조건에서 보다 원활한 작동을 달성하는 데 도움이 됩니다.
양방향 극저온 플로트 볼 밸브에는 2단계 흑연 밀봉 링이 장착되어 있어 밸브에 화재 안전 기능이 있습니다.치명적인 사고로 인해 밸브의 폴리머 부분이 타지 않는 한 2차 씰은 매체와 접촉하지 않습니다.사고 발생 시 2단계 씰이 화재 안전 보호 기능을 수행합니다.
양방향 밸브의 장점
글로브 밸브, 고정형 및 상단 장착형 고정형 볼 밸브와 비교하여 양방향 극저온 플로트 볼 밸브는 고유량 볼 밸브의 모든 장점을 갖추고 있으며 유체 및 밀봉 방향에 제한이 없습니다.극저온 조건에서도 안전하게 사용할 수 있습니다.크기도 비교적 작고 구조도 비교적 단순하다.매칭 액츄에이터도 비교적 간단하고(직각 회전) 소형화되어 있습니다.이러한 장점은 전체 시스템이 더 작고 가벼우며 비용 효율적이라는 것을 의미합니다.
글로브 밸브, 고정형 및 상단 장착형 고정형 볼 밸브와 비교하여 양방향 극저온 플로트 볼 밸브는 고유량 볼 밸브의 모든 장점을 갖추고 있으며 유체 및 밀봉 방향에 제한이 없습니다.극저온 조건에서도 안전하게 사용할 수 있습니다.크기도 비교적 작고 구조도 비교적 단순하다.매칭 액츄에이터도 비교적 간단하고(직각 회전) 소형화되어 있습니다.이러한 장점은 전체 시스템이 더 작고 가벼우며 비용 효율적이라는 것을 의미합니다.
표 1은 양방향 극저온 플로팅 볼 밸브를 유지 관리, 크기, 무게, 토크 수준, 제어 난이도 및 전체 비용 측면에서 유사한 기능을 가진 다른 밸브와 비교하고 장단점을 종합적으로 요약합니다.
소규모 LNG 시설이 기존의 관습을 깨고 양방향 극저온 볼 밸브를 채택하면 볼 밸브의 고유한 장점, 즉 전체 직경, 높은 유량 및 높은 파이프라인 배출 속도를 최대한 활용할 수 있습니다.상대적으로 말하면 동일한 유량을 유지하면서 더 작은 크기의 파이프를 지원할 수 있으므로 시스템의 전체 부피, 무게 및 복잡성을 줄일 수 있으며 배관 시스템의 비용도 줄일 수 있습니다.
이전 기사에서는 차단 밸브로 사용하는 경우의 장점을 소개했습니다.제어 밸브로 사용하면 장점이 더욱 분명해집니다.직각 로터리 볼 밸브를 사용하면 밸브 자동화 키트의 복잡성이 크게 줄어들어 극저온 시스템의 선택 품목이 되었습니다.
위에서 언급한 자동화 키트의 가장 기본적인 내용은 간단하고 실용적인 양방향 극저온 플로트 볼 밸브와 간단한 구조와 높은 비용 효율성을 갖춘 직사각형 로터리 액츄에이터입니다.
간단히 말해서, 양방향 극저온 플로트 볼 밸브는 극저온 파이프라인 시스템에 대해 "파괴적인" 긍정적인 의미를 갖습니다.소규모 LNG 시설에서는 장점을 최대한 발휘할 수 있습니다.
지난 몇 년 동안 이 신제품은 실제 적용 사례에서 검증되었으며, 이는 프로젝트 비용 및 시스템의 장기적으로 신뢰할 수 있는 작동에 긍정적인 의미가 있음을 입증했습니다.
게시 시간: 2021년 6월 17일