Van On-Off Cryogenic cho Nhà Máy LNG Sumber

Giải pháp van On-Off khí nén hóa cryogenic cho Nhà máy LNG Sumber, Indonesia

Van cryogenic LNG, van on-off khí nén, nhà máy mini LNG, FLOWKS valve, van bi cryogenic

Tổng quan dự án

Nhà máy Mini LNG Sumber tại Indonesia yêu cầu gói hoàn chỉnh van on-off khí nén cho cô lập quy trình trên cả khu vực cryogenic và nhiệt độ môi trường. FLOWKS được chọn cung cấp danh mục van hỗn hợp — van bướm centerline, van cầu, và van bi — tất cả được chấp hành khí nén với chức năng fail-close lò xo trả về.

Nhà máy mini LNG hoạt động khác với cơ sở LNG thông thường. Dấu chân thiết bị nhỏ hơn, chu kỳ quy trình thường xuyên hơn, và mỗi van phải thực hiện kép nhiệm vụ: cô lập định tuyến trong vận hành bình thường và đóng cắt nhanh trong sự kiện an toàn. Điều đó đặt yêu cầu thực tế về thời gian phản hồi cơ cấu chấp hành, độ kín ghế qua biến thiên nhiệt, và khả năng tiếp tục hoạt động sau nhiều tháng ngồi cùng vị trí.

Điều kiện dịch vụ và thách thức kỹ thuật

Dịch vụ LNG nghĩa là đối xử với nhiệt độ xuống -196°C. Tại điểm đó, thép cacbon thông thường trở nên giòn. Ghế elastomer tiêu chuẩn vỡ. Phớp đóng băng. Kết nối trục-vo-chấp-hành lỏng vì co ngót nhiệt vi sai. Không điều gì trong số này là lý thuyết — đó là điều xảy ra khi đặt van vào dịch vụ methane lỏng mà không suy nghĩ qua stack vật liệu.

Cơ sở Sumber cũng có đường tiện ích nhiệt độ môi trường — nước làm mát, khí dụng cụ, nước chữa cháy — nơi yêu cầu van hoàn toàn khác. Cần kháng ăn mòn, không phải độ dẻo cryogenic. Ghế EPDM, không PCTFE. Bu-lông tiêu chuẩn, không B8M cryogenic.

Vì vậy thách thức kỹ thuật không phải một vấn đề. Nó là hai: cô lập cryogenic phía quy trình, và cô lập nhiệt độ môi trường đáng tin cậy phía tiện ích, tất cả trong cùng gói van và cùng lịch trình giao hàng.

Chiến lược lựa chọn van

[Van bướm](https://flowks.com/products/cryogenic-valves/cryogenic-butterfly-valve-with-inspection-port) cho dịch vụ tiện ích

Đường tiện ích — nước làm mát và dịch vụ chung — cần cô lập đường kính lớn. Van bướm là lựa chọn logic. Chúng tôi cung cấp van bướm centerline với thân lugged gang dẻo (A536), đĩa thép không gỉ CF8M và vật liệu trục F6A. Ghế EPDM xử lý dải nhiệt độ hệ thống nước tiện ích không vấn đề.

Các van này không cần thông lượng cryogenic. Chúng cần đóng mở đáng tin cậy trong khí hậu nhiệt đới, kháng ăn mòn từ nước xử lý, và tích hợp với hệ thống điều khiển khí nén nhà máy. Thân A536 cung cấp độ bền cấu trúc ở trọng lượng hợp lý. Đĩa CF8M kháng rỗ. Ghế EPDM cung cấp kín hai chiều kéo dài.

Van cầu cho đường quy trình cryogenic

Đường quy trình cryogenic cần van cầu. Van cầu cung cấp đặc tính tiết lưu tốt hơn van bi, và trong dịch vụ on-off, thiết kế ghế của chúng dung thứ hơn dưới chu kỳ nhiệt. Khi van đi từ môi trường đến -196°C và trở lại, ghế chịu sự tra tấn thực. Van cầu với phủ cứng Stellite trên bề mặt ghế xử lý điều đó tốt hơn thiết kế ghế mềm.

Chúng tôi chọn rèn F316L cho kích thước nhỏ hơn và đúc CF3M cho kích thước lớn hơn. Cả hai đều hóa học 316L — khác biệt là phương pháp sản xuất. Rèn cung cấp cấu trúc hạt và tính chất cơ học tốt hơn; đúc cung cấp dải kích thước và hiệu quả chi phí cho lỗ lớn hơn. XM-19 (Nitronic 50) được thông số cho trục vì sự kết hợp độ bền và độ dẻo cryogenic.

Van bi cho cô lập LPG và chất lỏng cryogenic

Nơi quy trình đòi hỏi cô lập lỗ đầy, hành động nhanh — đặc biệt trên đường LPG và chất lỏng cryogenic — van bi là câu trả lời. Lựa chọn bao gồm thiết kế bi nổi trong vật liệu thân thép không gỉ CF8M.

Cho van bi cryogenic, ghế PCTFE được thông số. PCTFE giữ tính chất cơ học ở -196°C tốt hơn PTFE tiêu chuẩn. Nó không cold-flow cách PTFE có thể dưới tải liên tục ở nhiệt độ cryogenic. Cho dịch vụ van bi nhiệt độ môi trường, RPTFE và PTFE đầy đủ.

Van bi cryogenic trong gói này cũng nhận nắp kéo dài với trục kéo dài. Đây không tùy chọn trong dịch vụ LNG — đây là yêu cầu thiết kế. Phần kéo dài tạo khoảng cách giữa chất lỏng quy trình cryogenic và phớp trục, giữ phớp trong dải nhiệt độ nơi nó thực sự kín. Không có nó, sương di chuyển lên trục, phớp mất độ đàn hồi, và phát thải t nghèo xảy ra.

Cân nhắc thiết kế cryogenic

Trục kéo dài trên van cryogenic trong gói này được thiết kế với ba điều trong tâm: nhiệt độ phớp, căn chỉnh trục, và bảo vệ cơ cấu chấp hành. Chiều dài kéo dài được tính toán để phớp hoạt động trong dải mà graphite hoặc PTFE có thể xử lý. Vật liệu trục — XM-19 — được chọn vì duy trì giới hạn chảy ở -196°C mà không có độ giòn ảnh hưởng đến grade austenitic tiêu chuẩn dưới tải cryogenic liên tục.

Bu-lông trên van cryogenic sử dụng stud bolt B8M với đai ốc 8M, mạ kẽm và phủ PTFE. Trong môi trường nhiệt đới ven biển như Indonesia, ăn mòn ngoài bu-lông là mối đe dọa thực như giòn cryogenic bên trong. Hệ phủ giải quyết cả hai.

Cho quá trình lựa chọn van cryogenic, tài liệu chính là báo cáo xác minh vật liệu. Mọi thành phần tiếp xúc chất lỏng trên van cryogenic — thân, nắp, đĩa, bi, giữ ghế, trục — cần xác định vật liệu dương tính để xác nhận đáp ứng yêu cầu nhiệt độ thấp.

Chấp hành khí nén và hệ thống điều khiển

Tất cả van trong gói được cung cấp với cơ cấu chấp hành khí nén lò xo trả về, đơn tác động, fail-close. Logic đơn giản: nếu khí dụng cụ mất, van đóng. Trong cơ sở LNG, đó là trạng thái an toàn cho van cô lập.

Cơ cấu chấp hành được kích thước để đạt hành trình đầy trong ba giây. Thời gian phản hồi đó quan trọng cho chuỗi đóng khẩn cấp. Khi hệ thống ESD trigger, van cần đóng trước khi rối loạn quy trình lan truyền. Ba giây không tùy ý — nó phù hợp thời gian logic đóng mà hệ thống an toàn nhà máy được thiết kế quanh.

Cơ cấu chấp hành rack-and-pinion được sử dụng trên van xoay (bướm và bi). Cơ cấu chấp hành tuyến tính được sử dụng trên van cầu. Cả hai loại được thông số với giao diện lắp Namur tiêu chuẩn. Cụm van chấp hành khí nén bao gồm van điện từ, công tắc hành trình, và bộ lọc điều áp — tất cả từ nhà sản xuất quốc tế established.

Công tắc tiệm cận cảm ứng Pepperl+Fuchs được sử dụng cho phản hồi vị trí. Van điện từ Namur IMI Norgren xử lý điều khiển khí pilot. Bộ lọc điều áp SMC làm sạch và điều áp nguồn khí dụng cụ đến cơ cấu chấp hành. Sự kết hợp này không kỳ lạ — đây là thông số tiêu chuẩn cho dự án LNG muốn độ tin cậy được chứng minh trong gói tự động hóa van.

Tuân thủ khu vực nguy hiểm

Cơ sở Sumber bao gồm khu vực phân loại nơi khí dễ cháy có thể có mặt. Thiết bị điện gắn van — van điện từ và công tắc hành trình — cần chứng nhận chống cháy nổ.

Dụng cụ được thông số Ex ic IIA T4. Đó là cấp an toàn nội thảm phù hợp cho khu vực nguy hiểm Zone 2 nơi hỗn hợp propane-không khí là nhóm khí đại diện. Cấp bảo vệ "ic" nghĩa là thiết bị được thiết kế sao cho, ngay cả dưới điều kiện lỗi, không thể tạo đủ năng lượng để châm ngòi khí quyển xung quanh.

An toàn nội thảm có lợi thế so với vỏ chống cháy trong cụm van: đấu dây đơn giản hơn, thành phần nhẹ hơn, và bảo trì có thể thực hiện mà không cắt điện toàn vòng lặp. Cho nhà máy mini LNG nơi vị trí van phân bố trên khu vực quy trình, tính thực tế đó quan trọng.

Thử nghiệm và giao hàng

Mỗi van trong gói trải qua thử nghiệm thân và ghế thủy tĩnh trước khi vận chuyển. Van cryogenic thêm nhận thử nghiệm rò rỉ cryogenic để xác minh độ kín ghế ở nhiệt độ vận hành. Đây là bước mà một số nhà cung cấp bỏ qua — tốn kém và tốn thời gian — nhưng là cách duy nhất để xác nhận rằng thiết kế ghế thực sự hoạt động ở -196°C.

Cụm cơ cấu chấp hành-van được thử nghiệm chức năng như đơn vị hoàn chỉnh. Hiệu chuẩn công tắc hành trình, phản hồi van điện từ, xác minh thời gian hành trình, và hành động fail-close đều được kiểm tra trên băng thử nghiệm trước khi cụm được phóng hành.

Tổng kết dự án

Nhà máy Mini LNG Sumber yêu cầu gói van có thể xử lý hai môi trường dịch vụ căn bản khác nhau — cô lập cryogenic quy trình và cô lập tiện ích nhiệt độ môi trường — trong một giao hàng phối hợp. FLOWKS thiết kế lựa chọn trên ba loại van, phù hợp vật liệu với điều kiện dịch vụ, và tiêu chuẩn hóa gói tự động hóa khí nén cho nhất quán trên toàn bộ lắp đặt.

Kết quả là quần thể van tích hợp sạch sẽ với hệ thống ESD nhà máy, hoạt động đáng tin cậy trên toàn dải nhiệt độ từ -196°C đến môi trường, và cung cấp cho người vận hành lắp đặt thân thiện bảo trì với dụng cụ quốc tế được chứng minh.

FLOWKS sản xuất dải hoàn chỉnh van công nghiệp bao gồm van bi, van điều tiết, van cổng, van cầu, van một chiều, lọc, van cổng dao, và van cốc — thiết kế cho dầu khí, hóa dầu, điện lực, và ứng dụng LNG toàn cầu.

**FLOWKS — How Quality Lasts!