Sehingga kini, senario aplikasi kriogenik yang memerlukan pengedap injap dua hala telah menggunakan dua jenis injap terutamanya, iaitu injap glob dan injap bola tetap/injap bola tetap yang dipasang di atas. Walau bagaimanapun, dengan kejayaan pembangunan injap bola kriogenik dua hala, pereka sistem telah memperoleh pilihan yang lebih menarik daripada injap bola tradisional-injap bola terapungIa mempunyai kadar aliran yang lebih tinggi, tiada sekatan pada arah aliran dan arah pengedap medium, dan boleh beroperasi dengan selamat dalam keadaan kriogenik. Saiznya lebih kecil, beratnya lebih ringan, dan strukturnya lebih ringkas.
Senario aplikasi kriogenik yang memerlukan injap termasuk saluran masuk/keluar tangki simpanan untuk pengisian dan pelepasan, penekanan saluran paip kosong yang tertutup, penggasan dan pencairan, saluran paip pelbagai guna untuk pelbagai sistem di stesen terminal LNG, sistem perkapalan dan kapal tangki, sistem pengedaran, stesen pam dan stesen pengisian bahan api LNG, serta set injap gas asli (GVU) yang berkaitan dengan enjin dwi-bahan api di kapal.
Dalam senario aplikasi yang dinyatakan di atas, injap tutup dua hala biasanya digunakan untuk mengawal dan mematikan bendalir medium. Berbanding dengan jenis alternatif sepertiinjap bola, mereka mempunyai beberapa masalah:
Pekali aliran (Cv) adalah rendah - ini akan menjejaskan pemilihan semua saiz paip yang berkaitan dan akan menjadi potensi kesesakan yang menyekat kapasiti aliran sistem.
· Perlu mengkonfigurasi penggerak linear untuk melaksanakan fungsi penutupan dan kawalan—berbanding dengan penggerak putar segi empat tepat yang digunakan untuk mengawal dan mengendalikan injap bola dan injap putar segi empat tepat yang lain, peralatan jenis ini mempunyai struktur yang lebih kompleks dan mahal. Kos dan kerumitan struktur set lengkap peralatan injap dan penggerak sangat ketara.
· Jika injap tutup digunakan untuk merealisasikan fungsi penutupan kecemasan yang diperlukan oleh banyak sistem LNG, kerumitannya akan menjadi lebih tinggi.
Bagi kemudahan LNG kecil (SSLNG), masalah di atas akan menjadi lebih jelas kerana sistem ini mestilah lebih kecil, lebih berkesan kos dan mempunyai kapasiti aliran terbesar untuk memendekkan kitaran pemuatan dan pemunggahan.
Pekali aliran injap bola adalah lebih tinggi daripada injap globe yang sama saiz. Dalam erti kata lain, saiznya lebih kecil tanpa menjejaskan kadar aliran. Ini bermakna saiz, berat dan kos keseluruhan sistem perpaipan dan juga keseluruhan sistem berkurangan dengan ketara. Pada masa yang sama, ia boleh meningkatkan pulangan pelaburan (ROI) sistem berkaitan dengan ketara.
Sudah tentu, injap bola apungan kriogenik standard adalah sehala, yang tidak sesuai untuk senario yang dinyatakan di atas yang memerlukan pengedap injap dua hala.
Sehala Vs Dua Hala
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, injap bola terapung standard untuk keadaan kriogenik mempunyai lubang pelepasan tekanan di bahagian hulu bola injap untuk mengelakkan tekanan daripada terkumpul dan meningkat apabila medium mengalami perubahan fasa. Apabila injap berada dalam kedudukan tertutup, gas asli cecair yang tertutup dalam rongga badan injap akan mula meruap dan mengembang, dan isipadu boleh mencapai 600 kali ganda isipadu asal selepas dikembangkan sepenuhnya, yang boleh menyebabkan injap pecah. Untuk mengelakkan situasi ini, kebanyakan injap bola terapung standard telah menggunakan mekanisme pelepasan tekanan pembukaan hulu. Oleh kerana itu, injap bola tradisional tidak boleh digunakan dalam situasi yang memerlukan pengedap dua hala.
Dan inilah peringkat di mana injap bola apungan kriogenik dua hala dapat menunjukkan bakatnya. Perbezaan antara injap ini dan injap kriogenik sehala standard ialah:
· Tiada bukaan pada bola injap untuk melegakan tekanan
· Ia boleh menutup bendalir dalam kedua-dua arah
· Tiada bukaan pada bola injap untuk melegakan tekanan
· Ia boleh menutup bendalir dalam kedua-dua arah
Dalam injap bola apungan kriogenik dua hala, tempat duduk injap pegas dua hala menggantikan mekanisme pelepasan tekanan pembukaan hulu. Tempat duduk injap pegas boleh melepaskan tekanan berlebihan yang dihasilkan oleh gas asli cecair yang tertutup dalam rongga badan injap, sekali gus menghalang injap daripada pecah, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
Di samping itu, tempat duduk injap berspring membantu mengekalkan tork injap pada tork yang lebih rendah dan mencapai operasi yang lebih lancar dalam keadaan kriogenik.
Injap bola apungan kriogenik dua hala dilengkapi dengan cincin pengedap grafit peringkat kedua, supaya injap mempunyai fungsi keselamatan kebakaran. Melainkan kemalangan bencana menyebabkan bahagian polimer injap terbakar, pengedap sekunder tidak akan bersentuhan dengan medium. Sekiranya berlaku kemalangan, pengedap peringkat kedua akan mencapai fungsi perlindungan keselamatan kebakaran.
Kelebihan injap dua hala
Berbanding dengan injap glob, injap bola tetap dan injap bola tetap yang dipasang di atas, injap bola apungan kriogenik dua hala mempunyai semua kelebihan injap bola pekali aliran tinggi, dan tiada sekatan pada arah bendalir dan pengedap. Ia boleh digunakan dengan selamat dalam keadaan kriogenik; saiznya agak kecil dan strukturnya agak mudah. Penggerak padanan juga agak mudah (putaran sudut kanan) dan bersaiz kecil. Kelebihan ini bermakna keseluruhan sistem lebih kecil, lebih ringan dan lebih menjimatkan kos.
Berbanding dengan injap glob, injap bola tetap dan injap bola tetap yang dipasang di atas, injap bola apungan kriogenik dua hala mempunyai semua kelebihan injap bola pekali aliran tinggi, dan tiada sekatan pada arah bendalir dan pengedap. Ia boleh digunakan dengan selamat dalam keadaan kriogenik; saiznya agak kecil dan strukturnya agak mudah. Penggerak padanan juga agak mudah (putaran sudut kanan) dan bersaiz kecil. Kelebihan ini bermakna keseluruhan sistem lebih kecil, lebih ringan dan lebih menjimatkan kos.
Jadual 1 membandingkan injap bola terapung kriogenik dua hala dengan injap lain yang mempunyai fungsi yang serupa dari perspektif penyelenggaraan, saiz, berat, tahap tork, kesukaran kawalan dan kos keseluruhan, dan meringkaskan secara komprehensif kelebihan dan kekurangannya.
Jika sebuah kemudahan LNG kecil melanggar konvensyen dan menerima pakai injap bola kriogenik dua hala, ia boleh memanfaatkan sepenuhnya kelebihan unik injap bola, iaitu diameter penuh, kadar aliran tinggi dan kadar pelepasan saluran paip yang tinggi. Secara relatifnya, ia boleh menyokong paip bersaiz lebih kecil sambil mengekalkan kadar aliran yang sama, jadi ia boleh mengurangkan jumlah isipadu, berat dan kerumitan sistem, dan juga boleh mengurangkan kos sistem perpaipan.
Artikel sebelumnya telah memperkenalkan kelebihan penggunaannya sebagai injap tutup. Jika digunakan sebagai injap kawalan, kelebihannya akan lebih jelas. Jika injap bola putar sudut kanan digunakan, kerumitan kit automasi injap akan berkurangan dengan ketara, jadi ia telah menjadi item pilihan untuk sistem kriogenik.
Kandungan paling asas kit automasi yang dinyatakan di atas ialah injap bola apungan kriogenik dua hala yang mudah dan praktikal, dan penggerak berputar segi empat tepat dengan struktur mudah dan kecekapan kos yang tinggi.
Pendek kata, injap bola apungan kriogenik dua hala mempunyai kepentingan positif yang "subversif" untuk sistem saluran paip kriogenik. Dalam kemudahan LNG kecil, ia boleh memainkan peranan sepenuhnya terhadap kelebihannya.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, produk baharu ini telah disahkan dalam aplikasi praktikal, membuktikan bahawa ia mempunyai kepentingan positif untuk kos projek dan operasi sistem yang boleh dipercayai dalam jangka masa panjang.
Masa siaran: 17 Jun 2021