Kiinan mukautettu teollisuus LNG:n paineenalennussäädin: Mitoitus- ja valintaopas

5 000 Nm3/h:n uudelleenkaasutusluukku ei pidä vakaata alavirran asetusarvoa, jos sen sisällä oleva paineenalennussäädin on määritetty ympäröivän lämpötilan maakaasulle. Oire on mitattavissa: ulostulopaine poikkeaa viidestä kahdeksaan prosenttia, kun virtaus heilahtelee 20 prosentista 100 prosenttiin nimelliskapasiteetista, ja kylmälaatikkoasennuksissa istuin alkaa vuotaa ensimmäisen lämpösyklin jälkeen. Ostajat, jotka hankkivat Kiinasta räätälöityä teollista nesteytetyn maakaasun paineenalennuslaitetta, törmäävät tähän yhdestä syystä: tarjouspyynnössä luetellaan tulopaine, ulostulopaine ja virtausnopeus, mutta ei koskaan eroteta kryogeenista palvelua tavallisesta putkipalvelusta.

Tuo väli on kallis. Tehdasilmatestin läpäisevä säädin 20 C:ssa voi epäonnistua kylmässä toimintakokeessa miinus 162 C:ssa, koska nesteytetyn maakaasupalvelun vikatilat ovat termisiä, ei hydraulisia. Tässä oppaassa kerrotaan, mikä todellisuudessa muuttuu, kun säädin rakennetaan LNG:tä varten, kuinka se mitoitetaan niin, että se pitää asetusarvon todellisella toiminta-alueella, ja mitkä tehdastarkastukset ennustavat kentän suorituskykyä ennen kuin yksikkö lähtee työpajasta.

Miksi LNG:n palvelu katkaisee säätimet, jotka on suunniteltu ympäristön lämpötilan kaasulle

LNG tuhoaa vakiosäätimet kolmen mekanismin avulla: rungon ja verhoilun välinen termisen supistumisen epäsuhta, tiivisteen haurastumista elastomeerin lasittumislämpötilan alapuolella ja Joule-Thomson-jäähdytys keskittyy suoraan istuimen aukkoon.

Kolmas mekanismi on useimmiten aliarvioitu. Säädintulpan poikki laajeneva maakaasu laskee lämpötilaa noin 0,5 C jokaista paineenpudotusta kohden ja vaikutus yhdistyy, kun kaasu on jo kylmää. 40 baarin pudotus 4 baariin voi vetää istuinalueen 20 C tulolämpötilan alapuolelle. Jos tuloaukko on jo miinus 140 C, jään ja hydraatin muodostumisesta tulee todellinen riski missä tahansa kosteassa virrassa, ja verhoilu alkaa pyöriä jäätynyttä istuinpintaa vasten.

Kiinan mukautettu teollisuuden LNG-painetta vähentävä säädin: mitä räätälöinti todella muuttaa

Kiinassa räätälöity LNG-paineenalennussäädin on jousikuormitettu tai pilottiohjattu paineensäätöventtiili, joka on rakennettu ostajan määrittämien eritelmien mukaan ja joka poikkeaa valmistajan luettelokokoonpanosta: rungon luokitus, trimmausmateriaali, virtauskerroin, päätyliitännät, instrumentointi ja dokumentaatio määritetään projektin eikä luettelon mukaan.

Sanalla "mukautettu" on todellinen suunnittelupaino tässä kategoriassa. Se tarkoittaa, että valmistaja trimmaa venttiilin uudelleen tietylle Cv:lle, luokittelee elastomeerit uudelleen vähimmäismitoitusmetallilämpötilaan ja suorittaa suoritustestin uudelleen ostajan hyväksymiskriteerien mukaisesti. Alla olevasta taulukosta näet, mikä yleensä muuttuu.

Tämä muutospaketti lisää yleensä neljästä kahdeksaan viikkoa toimitusaikatauluun verrattuna luetteloyksikköön, ja se nostaa tyypillisesti yksikkökustannuksia 25-60 prosenttia paineluokasta ja dokumentaation laajuudesta riippuen. Ostajat, jotka pitävät näitä lukuja neuvoteltavissa mieluummin kuin kryogeenisen pätevyyden kustannuksina, päätyvät yleensä venttiiliin, joka läpäisee paperityöt ja epäonnistuu kylmälaatikossa.

Mitoitussäännöt, jotka määräävät, pitääkö yksikkö asetusarvon

Koko pienimmälle odotetulle virtaukselle, ei enimmäismäärälle. Pelkästään huippuvirtauksella valittu LNG-säädin metsästää, kiertää ja jäädyttää istukan alhaisella kuormituksella, koska tulppa on melkein kiinni ja painehäviö keskittyy pienelle virtausalueelle.

Käytännön seuraus on, että virtauskerroin on valittava siten, että normaali toimintapiste on 20 - 80 prosenttia nimellisarvosta Cv, ei 5 prosenttia. Kun ostaja määrittelee vain "maksimivirtauksen 3 000 Nm3/h", tuloksena oleva venttiili käy usein 8 prosentin nostolla normaalin kysynnän aikana, mikä on juuri se järjestelmä, jossa kryogeeninen trimmaus käyttäytyy huonoimmin. Vähentämisvaatimuksen asettaminen virtausnopeuden rinnalle pakottaa valmistajan trimmaamaan uudelleen, ja tämä yksittäinen erittelylomakkeen rivi edistää asetuspisteen vakautta enemmän kuin mikään muu siinä oleva kohta.

Kryogeeniset materiaalit ja verhoiluvalinnat, jotka estävät istuimen vuotamisen

LNG-palvelussa istuinvuoto juontaa juurensa lähes aina hinnan perusteella tehdystä materiaalivalinnasta eikä matalan lämpötilan iskuenergiasta. Kolme valintaa sisältää suurimman riskin:

• Runko ja konepelti: austeniittista ruostumatonta terästä 304 tai 316 pienireikäisille, matalalämpöinen hiiliteräs, kuten A350 LF2, suuremmille venttiilirungoille, missä hinnalla on väliä. Tavallinen A216 WCB-hiiliteräs menettää iskunkestävyyden, eikä sitä tule käyttää alle -29 C:ssa.
• Istuimen sisäosa: PCTFE pitää joustavan tiivisteen noin miinus 200 C:een asti ja on oletusarvo. Metalli-metalli-tiivisteet on määritelty, jos luokan V tai luokan VI vuoto on pakollinen, mutta ne vaativat tiukempaa koneistustoleranssia ja kovemman jousinopeuden istuakseen luotettavasti.
• Kalvo ja O-renkaat: fluorosilikoni tai silikoni ovat työhevosia; tavallinen nitriili haurastuu alle miinus 40 C:n lämpötilassa ja on yleisin yksittäinen syy, miksi säädin epäonnistuu ensimmäisessä kylmäkäynnistyksessään.

Tukeva yksityiskohta on yhtä tärkeä kuin otsikkomateriaali. Iskuenergia-arvot, lämpökäsittelytietueet ja istuintaskun hitsausprosessin kelpoisuus kuuluvat kaikki dokumentaatiopakettiin, koska niitä ulkopuolinen tarkastaja pyytää. Valmistaja, joka voi tarjota luokkatason jäljitettävyyttä kryogeenisille varusteille, on yleensä myös se, joka kestää kryogeeniset materiaalilaadut LNG-sovelluksiin uusintatilauksen kautta kahden vuoden kuluttua.

Tehdastarkastukset, jotka todella ennustavat kentän suorituskyvyn

Neljä tarkistusta erottaa kylmälaatikossa toimivan venttiilin venttiilistä, joka toimii vain testipenkissä. Vaadi kaikkia neljää ja vaadi ainakin ensimmäisen ja kolmannen todistamista.

Hankintojen riskien tarkistuslista ulkomaisille ostajille

Useimmat tämän tuotteen hankintaongelmat johtuvat siitä, mitä teknisissä tiedoissa jätetään pois, ei siitä, mitä tehdas ei pysty rakentamaan.

Jiangsu Changrun Intelligent Gas Equipment Co., Ltd. on yksi esimerkki kiinalaisesta valmistajasta, joka on pystynyt käsittelemään tällaista työtä. Yritys toimii 10 000 neliömetrin laitoksessa, jossa on viisi suurta koneistuspajaa, ja sen vuosituotanto on yli 10 000 yksikköä, ja teknisen henkilöstön osuus sen työvoimasta on 56 prosenttia. Sen tuotevalikoimaan kuuluvat korkea-, keski- ja matalapainekaasusäätimet, paineensäätökotelot, turvasulku- ja ylipaineventtiilit, suodatuslaitteet ja kaasunilmaisulaitteet, joten sekä kryogeenisen säätimen että sen suodatuksen tarvitseva projekti voidaan hankkia yhdeltä toimittajalta kahden sijaan. Ostajien tulisi silti tarkistaa kryogeeninen kelpoisuus suoraan, koska laaja luettelo ei ole sama asia kuin hyväksytty LNG-varuste.

Täysin mukautetun kokoonpanon saamiseksi ostajat voivat tarkistaa valmistajan asetukset kaasun paineensäätölaitevalikoima ja sovita paineluokka ja virtauskerroin projektin tietolomakkeeseen ennen tarjouksen pyytämistä.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä on tyypillinen toimitusaika mukautetulle LNG:n paineenalennussäätimelle Kiinasta?

Odotettavissa on 8–14 viikkoa kryogeenisen yksikön hyväksynnästä toimitukseen, jossa on materiaalitodistukset ja kylmätoimintatesti. Luetteloyksiköt toimitetaan kolmesta viiteen viikossa, mutta ne eivät ole päteviä LNG-huoltoon. Kolmannen osapuolen tarkastusviraston lisääminen lisää yleensä yhdestä kahteen viikkoa.

Voidaanko tavallinen teollisuuskaasusäädin muuttaa LNG-palveluun?

Ei, ei taloudellisesti. Muuntaminen tarkoittaa istuimen sisäosan, kalvon, verhoilun ja usein runkomateriaalin vaihtamista ja sitten kokoonpanon uudelleenkelpoisuutta heliumvuototestillä ja kylmätoimintatestillä. Tuloksena oleva hinta lähestyy uuden tarkoitukseen rakennetun yksikön hintaa, mutta alkuperäinen paineluokitus ja dokumentaatio säilyvät ennallaan vain paperilla.

Mikä sammutussuhde minun pitäisi määrittää LNG:n paineenalennussäätimelle?

Määritä todellinen minimi- ja maksimivirtaus ja anna valmistajan vahvistaa saavutettavissa oleva sammutus. Useimmat kryogeeniset trimmit pitävät vakaan hallinnan välillä 10:1-25:1, mutta käyttöalue kapenee jyrkästi, kun painehäviö ylittää 30 baaria, koska Joule-Thomson-jäähdytys tehostuu korkeilla eroilla.

Mitä asiakirjoja kiinalaisen LNG-sääntelyviranomaisen lähetyksen mukana tulee olla?

Vähintään: tehdastodistukset, joissa on lämpönumerot rungolle, konepellille ja istuinosalle; hitsauskartta ja hitsausprosessin kelpoisuus, jos runko on valmistettu; heliumin vuototestiraportti, jossa ilmoitetaan vuotoluokka; kylmän toimintatestin pöytäkirja, joka osoittaa ulostulopaineen kolmessa virtauspisteessä; ja mittaraportti. Ilman kylmätestitulosta muut asiakirjat osoittavat materiaalin laadun, mutta eivät valvo suorituskykyä.