Kryogeenisten LNG-ympäristöjen maakaasuosien materiaalispesifikaatiostandardit

Metallurginen valinta matalan lämpötilan sitkeyteen

1. Suunniteltaessa Maakaasun osat nesteytetyn maakaasun (LNG) sovelluksissa ensisijainen suunnitteluhaaste on "kylmän haurauden" estäminen. Vakiohiiliteräkset käyvät läpi sitkeäksi hauraaksi muutoksen lämpötiloissa, jotka ylittävät selvästi LNG:n kiehumispisteen -162 °C. Siksi metallien valinta kryogeenisiin maakaasupalveluihin vaatii materiaaleja, joissa on Face-Centered Cubic (FCC) hilarakenne, kuten austeniittiset ruostumattomat teräkset tai 9 % nikkeliteräkset.
2. Yleisesti määritelty ruostumattomat teräslajit LNG-venttiileihin sisältävät ASTM A351 CF8M ja CF3M. Nämä laatuluokat säilyttävät korkean Charpy V-lovin iskunkestävyyden jopa -196 °C:n lämpötiloissa, mikä varmistaa, että painetta sisältävät komponentit eivät joudu katastrofaaliseen halkeamismurtumaan käyttörasituksen aikana.
3. Raskaaseen putkistoinfrastruktuuriin, matalan lämpötilan hiiliteräs vs. ruostumaton teräs Vertailut saavat insinöörit usein määrittelemään ASTM A333 Grade 6 -luokan 6 kohtalaiselle kylmälle, mutta todellisen kryogeenisen LNG:n käsittelyssä AISI 304/304L ja 316/316L ovat edelleen vertailukohtana niiden kromi-nikkelipitoisuuden vuoksi, joka stabiloi austeniittifaasia.

Tiivistyksen eheys ja hajapäästöjen hallinta -162 °C:ssa

1. The kryogeeniset tiivistysmateriaalit maakaasulle on voitettava polymeerien korkeat lämpökutistumiskertoimet. Perinteiset elastomeerit epäonnistuvat saavuttaessaan lasittumislämpötilansa (Tg). Näin ollen Maakaasun osat kuten tiivisteet ja venttiilin istukat käyttävät PCTFE:tä (polyklooritrifluorieteeni) tai modifioitua PTFE:tä (polytetrafluorieteeni), joka on vahvistettu lasi- tai hiilikuidulla tiivisteen ylläpitämiseksi nestemäisissä lämpötiloissa.
2. Hajapäästöt ovat kriittinen huolenaihe LNG-terminaaleissa. Korkea eheys LNG-komponenttien vuotostandardit niitä säätelee ISO 15848-1. Luokan A tiiviyden saavuttamiseksi komponentit sisältävät usein "jännitteellä kuormitettuja" tiivistejärjestelmiä, jotka käyttävät Belleville-jousia kohdistamaan jatkuvaa painetta varren tiivisteeseen, mikä kompensoi tiivisteen lämpökutistumista. Maakaasun osat jäähdytysjaksojen aikana.
3. Kuinka estää tiivisteen rikkoutuminen LNG-osissa sisältää pidennettyjen kansien (höyrypylväiden) käytön kryogeenisissä venttiileissä. Tämä rakenne mahdollistaa varren tiivisteen toiminnan ympäristön lämpötiloissa ylläpitämällä kaasupuskuria nestemäisen LNG:n ja tiivistysholkin välillä, mikä estää jään muodostumisen, joka voi vahingoittaa tiivistysrajapintaa.

Kryogeenisten metalliseosten fyysisten ominaisuuksien analyysi

1. Mekaaninen luotettavuus Maakaasun osat on validoitu tiukan jännitys-venymäanalyysin avulla äärimmäisissä lämpötiloissa. Materiaalin tulee kestää murtuman lisäksi myös myötöraja (tyypillisesti 205 MPa 316 litralle) kestääkseen korkeapainepumppujärjestelmien sisäisiä paineita.
2. Kryogeenisten materiaalien ominaisuuksien tekninen vertailu:

Tarkkuustekniikan ja pintakäsittelyn standardit

1. Pintamorfologia on elintärkeää LNG-säätimien ja varusteiden pitkäikäisyys . A Ra pintakäsittely kaasutiivisteille 0,4-0,8 mikrometriä tarvitaan kaasutiiviin metallin ja metallin välisen rajapinnan varmistamiseksi. Tarkkuustyöstö estää paikallisia jännityksen nousujoukkoja, jotka voisivat johtaa väsymishäiriöön, kun pinta laajenee ja supistuu nopeasti. Maakaasun osat .
2. Tapaamaan ASME B31.3 kryogeeniset putkistot , kaikki Maakaasun osat on läpäistävä ainetta rikkomaton testi (NDT), mukaan lukien DPI (Dye Penetrant Inspection) ja radiografinen testaus (RT). Tämä varmistaa, että valetussa tai taottussa raerakenteessa ei ole mikroskooppisia sulkeumia, jotka voisivat laajentua kryogeenisestä ympäristöön lämpökierron aikana, joka on tyypillistä huippu-parranajolaitoksille.
3. Ymmärtäminen LNG-osien korroosionkestävyys sisältää ilmakehän tiivistymisen vaikutusten analysoinnin. Koska kryogeeniset komponentit ovat alttiita "jäätymiselle", niiden on kestettävä kloridin aiheuttamaa jännityskorroosiohalkeilua (CSCC), jos ne sijaitsevat rannikon LNG-tuonti-/vientikeskuksissa, mikä edellyttää korkeita PREN-lukuja seoksen valinnassa.

Tekniikan UKK

1. Mikä on LNG-venttiilirunkojen yleisin materiaali? ASTM A351 CF8M (316 Stainless Steel) on alan standardi, koska sen iskunkestävyys on erinomainen -196 °C:ssa.
2. Miksi hiiliterästä ei voida käyttää LNG:ssä? Hiiliteräs käy läpi "kylmähaurastumisen" alle -29°C:n, menettää sitkeytensä ja särkyy kuin lasi iskun vaikutuksesta.
3. Mikä on PCTFE ja miksi sitä käytetään LNG:ssä? PCTFE on erikoistunut fluoripolymeeri, jota käytetään venttiilin istukoihin, koska se säilyttää mekaaniset ominaisuutensa ja mittastabiilisuutensa kryogeenisissa lämpötiloissa paremmin kuin PTFE.
4. Kuinka pidennetyt konepellit toimivat LNG-venttiileissä? Ne tarjoavat pystysuoran kaasupylvään, jonka ansiosta tiiviste pysyy lämpimänä ja estää tiivistettä jäätymästä ja rikkoutumasta.
5. Mitä NDT:tä tarvitaan kryogeenisille maakaasukomponenteille? Visuaalinen, Dye Penetrant- ja radiografinen testaus ovat vakiona sisäisen ja ulkoisen rakenteen eheyden varmistamiseksi.

Tekniset referenssit

1. ASME B31.3: Prosessiputkistokoodi kryogeenisten nesteiden käsittelyyn.
2. NACE MR0175/ISO 15156: Materiaalit käytettäväksi H2S-pitoisissa ympäristöissä öljyn ja kaasun tuotannossa.
3. ISO 28921-1: Teollisuusventtiilit - Eristysventtiilit matalan lämpötilan sovelluksiin.