China Custom Industrial LNG Pressure Reduction Regulator: Dimenzovanie a výber

Sklz na spätné splyňovanie s menovitým výkonom 5 000 Nm3/h nebude udržiavať stabilnú nastavenú hodnotu, ak je regulátor zníženia tlaku vo vnútri určený pre zemný plyn s okolitou teplotou. Symptóm je merateľný: výstupný tlak sa posunie o päť až osem percent, keď sa prietok zmení z 20 na 100 percent menovitej kapacity a v inštaláciách chladiaceho boxu začne sedlo presakovať po prvom tepelnom cykle. Kupujúci, ktorí získavajú čínsky zákazkový priemyselný regulátor na zníženie tlaku LNG, sa s tým stretávajú z jedného dôvodu: žiadosť o cenovú ponuku uvádza vstupný tlak, výstupný tlak a prietok, ale nikdy neoddeľuje kryogénnu službu od bežnej potrubnej služby.

Tá medzera je drahá. Regulátor, ktorý prejde továrenským vzduchovým testom pri 20 C, môže zlyhať pri funkčnej skúške za studena pri mínus 162 C, pretože režimy porúch v prevádzke na skvapalnený zemný plyn sú tepelné, nie hydraulické. Táto príručka obsahuje informácie o tom, čo sa v skutočnosti mení, keď je regulátor vyrobený pre LNG, ako ho dimenzovať tak, aby držal nastavenú hodnotu v reálnom prevádzkovom rozsahu, a ktoré továrenské kontroly predpovedajú výkon v teréne predtým, ako jednotka opustí dielňu.

Prečo služba LNG porušuje regulátory vytvorené pre plyn pri okolitej teplote

LNG ničí štandardné regulátory tromi mechanizmami: nesúladom tepelnej kontrakcie medzi telom a obložením, skrehnutím tesnenia pod teplotou skleného prechodu elastoméru a chladením Joule-Thomsonom sústredeným priamo pri otvore sedadla.

Tretí mechanizmus je najčastejšie podceňovaný. Zemný plyn expandujúci cez regulačnú zátku znižuje teplotu približne o 0,5 C na každý bar poklesu tlaku a účinok sa spája, keď je plyn už studený. Zníženie o 40 barov na 4 bary môže stlačiť oblasť sedadla o 20 C pod vstupnú teplotu. Ak má tento vstup už mínus 140 C, tvorba ľadu a hydrátu sa stáva skutočným rizikom na akomkoľvek vlhkom prúde a trim sa začne otáčať proti zamrznutej ploche sedadla.

China Custom Industrial LNG Pressure Reduction Regulator: Čo prispôsobenie skutočne mení

Čínsky zákazkový priemyselný regulátor tlaku LNG je pružinový alebo pilotne ovládaný tlakový regulačný ventil zostavený podľa špecifikácie definovanej kupujúcim, ktorá sa líši od konfigurácie katalógu výrobcu: menovitý výkon, materiál obloženia, prietokový koeficient, koncové pripojenia, prístrojové vybavenie a dokumentácia sú stanovené projektom a nie katalógom.

Slovo „custom“ má v tejto kategórii skutočnú inžiniersku váhu. Znamená to, že výrobca znovu upraví ventil pre špecifický Cv, rekvalifikuje elastoméry na minimálnu konštrukčnú teplotu kovu a znova spustí test výkonu podľa akceptačných kritérií kupujúceho. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje, čo sa zvyčajne mení.

Tento balík zmien zvyčajne pridáva k harmonogramu dodávky štyri až osem týždňov v porovnaní s katalógovou jednotkou a zvyčajne zvyšuje jednotkové náklady o 25 až 60 percent v závislosti od tlakovej triedy a rozsahu dokumentácie. Kupujúci, ktorí s týmito číslami zaobchádzajú skôr ako s obchodovateľnými než ako s nákladmi na kryogénnu kvalifikáciu, majú tendenciu skončiť s ventilom, ktorý prejde papierovaním a zlyhá v chladiacom boxe.

Pravidlá dimenzovania, ktoré rozhodujú o tom, či jednotka drží nastavenú hodnotu

Veľkosť pre najnižší očakávaný prietok, nie maximálny. Regulátor LNG vybraný len pre špičkový prietok bude loviť, cyklovať a zmrazovať svoje sedlo pri nízkom zaťažení, pretože zátka je takmer zatvorená a pokles tlaku sa sústreďuje na malú oblasť prietoku.

Praktickým dôsledkom je, že prietokový koeficient musí byť zvolený tak, aby normálny prevádzkový bod spadal medzi 20 a 80 percent menovitého Cv, nie 5 percent. Keď kupujúci špecifikuje iba "maximálny prietok 3 000 Nm3/h", výsledný ventil často beží pri 8-percentnom zdvihu počas normálnej potreby, čo je presne režim, v ktorom sa kryogénne trim správa najhoršie. Zadanie požiadavky na zníženie spolu s prietokom núti výrobcu k opätovnému prispôsobeniu a tento jediný riadok v špecifikačnom liste robí pre stabilitu nastavenej hodnoty viac ako ktorákoľvek iná položka na ňom.

Kryogénne materiály a možnosti úpravy, ktoré zabraňujú úniku sedadla

Únik sedadiel v prevádzke LNG takmer vždy súvisí s výberom materiálu na základe ceny, a nie energie nárazu pri nízkej teplote. Najväčšie riziko nesú tri výbery:

• Telo a veko: austenitická nehrdzavejúca oceľ 304 alebo 316 pre nízkoteplotnú uhlíkovú oceľ s malým otvorom, ako je A350 LF2 pre väčšie telesá ventilov, kde záleží na cene. Bežná uhlíková oceľ A216 WCB stráca rázovú húževnatosť a nemala by sa používať pod mínus 29 C.
• Vložka sedadla: PCTFE drží pružné tesnenie až do približne mínus 200 C a je predvolená. Sedlá typu kov na kov sú špecifikované tam, kde je povinná netesnosť triedy V alebo triedy VI, ale vyžadujú si užšiu toleranciu obrábania a tvrdšiu tuhosť pružín, aby spoľahlivo sedeli.
• Membrána a O-krúžky: fluorosilikón alebo silikón sú ťahúňmi; štandardný nitril krehne pod mínus 40 C a je jedinou najčastejšou príčinou zlyhania regulátora pri prvom studenom štarte.

Na podporných detailoch záleží rovnako ako na materiáli titulku. Hodnoty energie nárazu, záznamy o tepelnom spracovaní a kvalifikácia postupu zvárania pre vrecko na sedadlo, to všetko patrí do balíka dokumentácie, pretože to sú položky, ktoré si inšpektor tretej strany vyžiada. Výrobca, ktorý môže poskytnúť sledovateľnosť na úrovni kryogénneho obloženia, je vo všeobecnosti tiež tým, ktorý môže držať druhy kryogénnych materiálov pre aplikácie LNG prostredníctvom opakovanej objednávky o dva roky neskôr.

Továrenské kontroly, ktoré skutočne predpovedajú výkon v teréne

Štyri kontroly oddeľujú ventil, ktorý bude fungovať v chladiacom boxe, od ventilu, ktorý funguje len na skúšobnej stolici. Trvajte na všetkých štyroch a trvajte na tom, že budete svedkami aspoň prvého a tretieho.

Kontrolný zoznam rizík obstarávania pre zahraničných kupujúcich

Väčšina problémov pri získavaní zdrojov na tomto produkte pochádza z toho, čo vynecháva technický list, nie z toho, čo továreň nedokáže vyrobiť.

Jiangsu Changrun Intelligent Gas Equipment Co., Ltd. je jedným z príkladov čínskeho výrobcu, ktorý je schopný zvládnuť tento druh práce. Spoločnosť pôsobí v zariadení s rozlohou 10 000 metrov štvorcových s piatimi veľkými obrábacími dielňami a vykazuje ročnú produkciu nad 10 000 jednotiek, pričom technický personál tvorí 56 percent jej pracovnej sily. Sortiment produktov zahŕňa vysoko, stredno a nízkotlakové regulátory plynu, boxy na reguláciu tlaku, bezpečnostné uzatváracie a poistné ventily, filtračné zariadenia a prístroje na detekciu plynov, čo znamená, že projekt vyžadujúci kryogénny regulátor a jeho následnú filtráciu možno získať od jedného dodávateľa namiesto dvoch. Kupujúci by si aj tak mali overiť kryogénnu kvalifikáciu priamo, pretože široký katalóg nie je to isté ako kvalifikovaná výbava LNG.

Pre plne prispôsobenú konfiguráciu si kupujúci môžu pozrieť údaje výrobcu portfólio zariadení na reguláciu tlaku plynu a pred vyžiadaním cenovej ponuky priraďte triedu tlaku a koeficient prietoku k údajovému listu projektu.

Často kladené otázky

Aký je typický dodací čas pre vlastný regulátor na zníženie tlaku LNG z Číny?

Očakávajte osem až štrnásť týždňov od schválenia výkresu po odoslanie pre kryogénnu jednotku s materiálovými certifikátmi a funkčnou skúškou za studena. Katalógové jednotky sa dodávajú do troch až piatich týždňov, ale nie sú kvalifikované pre službu LNG. Pridanie inšpekčnej agentúry tretej strany zvyčajne pridá jeden až dva týždne.

Dá sa štandardný regulátor priemyselného plynu prerobiť na službu LNG?

Nie, nie ekonomicky. Prestavba znamená výmenu vložky sedadla, membrány, obloženia a často aj materiálu karosérie, potom rekvalifikáciu zostavy skúškou tesnosti héliom a funkčnou skúškou za studena. Výsledné náklady sa približujú k nákladom novej účelovej jednotky, pričom pôvodné tlakové hodnotenie a dokumentácia zostávajú nedotknuté iba na papieri.

Aký pomer zníženia by som mal určiť pre regulátor na zníženie tlaku LNG?

Uveďte skutočný minimálny a maximálny prietok a nechajte výrobcu potvrdiť dosiahnuteľný pokles. Väčšina kryogénnych trimov má stabilnú kontrolu medzi 10:1 a 25:1, ale použiteľný rozsah sa prudko zužuje, keď pokles tlaku prekročí 30 barov, pretože chladenie Joule-Thomson sa pri vysokých rozdieloch zintenzívni.

Ktorá dokumentácia by mala sprevádzať zásielku čínskeho regulátora LNG?

Minimálne: certifikáty fréz s číslami tepla pre telo, kapotu a vložku sedadla; mapa zvaru a kvalifikácia postupu zvaru, ak je karoséria vyrobená; protokol o skúške netesnosti hélia s uvedením triedy netesnosti; záznam o funkčnej skúške za studena ukazujúci výstupný tlak v troch bodoch prietoku; a rozmerovú správu. Bez záznamu o teste za studena ostatné dokumenty dokazujú kvalitu materiálu, ale nekontrolujú výkon.