1. Umumiy ko‘rinish
Ball klapanlar oddiy tuzilishi, kichik o'rnatish maydoni va tashqi harakatlantiruvchi kuchlar ta'siriga duchor bo'lmagan holda muhrlanish uchun o'rta kuchga tayanishi tufayli turli xil ish sharoitlarida keng qo'llaniladi. Hozirgi vaqtda kriyojenik balli klapanlar odatda LNG qabul qilish terminallarida qo'llaniladi, bunday terminallardagi klapanlarning umumiy sonining 80% ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, ish paytida kriyojenik balli klapanlarning ichki oqishi sodir bo'ladi. Kriyojenik klapanlarning dizayn mezonlari va valfni muhrlashning asosiy nazariyasiga asoslanib, ushbu maqolada kriogenli ball vanalarining muhrlanishiga ta'sir qiluvchi omillar tahlil qilinadi.
2. Dizayn mezonlari
Juda past ish harorati kriogen klapanlarni loyihalash va ishlab chiqarishda material tanlash, past haroratli muhrlanish, konstruktiv dizayn, eritma bilan ishlov berish, chuqur sovutish, issiqlik izolatsiyasi, sifat nazorati, texnik xizmat ko‘rsatish va xavfsizlik kabi bir qator texnik muammolarni keltirib chiqaradi. Shuning uchun kriyojenik klapanlarni loyihalash uchun bir qator qat'iy standartlar mavjud. Xalqaro miqyosda qo'llaniladigan asosiy standartlar
BS6364 "Kriogen klapanlar" va MSSSP-134 "Kriogen klapanlar va ularga qo'yiladigan talablar"
Kengaytirilgan korpus/kapoq". Ushbu ikki standart kriogen klapanlarni loyihalash va ishlab chiqarishning asosiy nuqtalari va qoidalarini har tomonlama aniqlab beradi. JB/T7749 "Kriogen klapanlar uchun texnik xususiyatlar" standarti BS6364 "Kriogen klapanlar" dan o'zgartirilgan.
Kriogen klapanlarni loyihalashda, umumiy valfni loyihalash tamoyillariga rioya qilishdan tashqari, ish sharoitlariga ko'ra kriyojenik valf dizayni uchun maxsus talablarga rioya qilish kerak.
① Vana past haroratli tizim uchun muhim issiqlik manbai bo'lmasligi kerak-. Buning sababi shundaki, issiqlik oqimi nafaqat issiqlik samaradorligini pasaytiradi, balki ortiqcha bo'lsa, ichki suyuqlikning tez bug'lanishiga olib keladi, bu esa g'ayritabiiy bosimning oshishiga va potentsial xavfga olib keladi.
② Past haroratli muhit qoʻl gʻildiragining ishlashiga va qadoqlash muhrining ishlashiga salbiy taʼsir koʻrsatmasligi kerak.
③ Past haroratli muhit bilan toʻgʻridan-toʻgʻri aloqada boʻlgan valflar agregatlari-portlashdan-bardoshli va yongʻinga-bardoshli tuzilmalarga ega boʻlishi kerak.
④ Past haroratlarda ishlaydigan valf agregatlarini moylash mumkin emas, shuning uchun ishqalanish qismlarining ishqalanishini oldini olish uchun tizimli choralar ko'rish kerak.
Kriogen klapanlarni loyihalash jarayonida, oqim quvvati kabi umumiy talablarni hisobga olishdan tashqari, kriyojenik klapanlarning texnik darajasini yaxshiroq baholash uchun boshqa ko'rsatkichlarni hisobga olish kerak. Odatda, kriyojenik klapanlarning texnik darajasi energiya iste'molining ratsionalligini o'lchash yo'li bilan baholanadi.
① Kriogen klapanlarning issiqlik izolyatsiyasi ko'rsatkichlari.
② Kriogen klapanlarning sovutish samaradorligi.
③ Kriogen klapanlarni ochish va yopish muhrlarining ishlash ko'rsatkichlari.
④ Kriogen klapanlar yuzasida muzlashning yo'qligi uchun shartlar.
Kriogen klapanlarning ishlash muhiti-umumiy maqsadli klapanlarnikidan ancha farq qiladi. Kriogen klapanlarni loyihalash, ishlab chiqarish va tekshirish jarayonida valfni loyihalash, ishlab chiqarish va tekshirishning umumiy qoidalariga rioya qilishdan tashqari, kriyojenik klapanlarning muhitiga muvofiq tegishli sozlashlarni amalga oshirish kerak.
3. Muhrlash elementlari
Sharli klapanlarning tuzilishi oddiy bo'lsa-da, ular o'rta bosimli o'z-o'zidan yopiladigan valflar{0}} va maxsus sharli tuzilishga ega bo'lsa-da, sharli klapanlarning yakuniy muhrlanishiga ta'sir qiluvchi ko'plab omillar mavjud.
3.1 Muhrlash juftligining sifati
Bilye klapanining muhrlanish juftligining sifati asosan to'pning yumaloqligi va to'p va valfning muhrlangan sirtlarining sirt pürüzlülüğünde namoyon bo'ladi.
o'rindiq. To'pning yumaloqligi
to'p va valf o'rindig'i orasidagi moslashish darajasiga ta'sir qiladi. Yuqori moslashish darajasi muhrlangan sirt bo'ylab suyuqlik harakatining qarshiligini oshiradi va shu bilan muhrlanish ishini yaxshilaydi. Odatda, to'pning yumaloqligi 9 daraja bo'lishi kerak.
Sızdırmazlık yuzasining sirt qoplamasi muhrlanishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Tugatish past bo'lsa va o'ziga xos bosim kichik bo'lsa, oqish ortadi. Muayyan bosim katta bo'lsa, qoplamaning qochqinlarga ta'siri sezilarli darajada kamayadi, chunki muhrlangan sirtdagi mikroskopik tishli tepaliklar tekislanadi. Yumshoq sızdırmazlık sirtining qoplamasining muhrlanish samaradorligiga ta'siri metall{3}}to-metall qattiq muhrlanishga qaraganda ancha kichikdir.
Suyuqlik oqishini faqat muhrlangan juftliklar orasidagi bo'shliq suyuqlik molekulasi diametridan kichikroq bo'lganda oldini olish mumkin degan fikrga asoslanib, suyuqlik oqishini oldini olish uchun bo'shliq 0,003 mkm dan kam bo'lishi kerak deb hisoblash mumkin. Biroq, hatto mayda maydalangan metall yuzaning eng yuqori balandligi hali ham 0,1 mkm dan oshadi, bu suv molekulalarining diametridan 30 baravar katta. Ko'rinib turibdiki, sızdırmazlık ishini faqat muhrlangan sirtning sirtini oshirish orqali yaxshilash qiyin. Sızdırmazlık ishiga ta'sir qilishdan tashqari, muhrlangan juftlikning sifati to'g'ridan-to'g'ri ball valfining xizmat qilish muddatiga ta'sir qiladi. Shuning uchun ishlab chiqarish jarayonida muhrlangan juftlikning sifati yaxshilanishi kerak.
3.2 Muhrlashning o'ziga xos bosimi
Muhrlashning o'ziga xos bosimi muhrlangan sirtning birlik maydoniga ta'sir qiluvchi bosimni anglatadi. U valfning old va orqa qismidagi bosim farqi va tashqi muhrlash kuchi bilan hosil bo'ladi. Muayyan bosimning kattaligi to'g'ridan-to'g'ri sızdırmazlık ishlashi, ishonchliligi va balli valfning xizmat qilish muddatiga ta'sir qiladi. Oqish bosim farqiga teskari proportsionaldir. Sinovlar shuni ko'rsatdiki, xuddi shu boshqa sharoitlarda qochqin bosim farqining kvadratiga teskari proportsionaldir, shuning uchun bosim farqi ortishi bilan oqish kamayadi. Bosim farqi muhrlanishning o'ziga xos bosimini belgilovchi muhim omil bo'lganligi sababli, muhrlanishning o'ziga xos bosimi kriyojenik balli klapanlarning muhrlanishi uchun juda muhimdir. To'pga qo'llaniladigan muhrlanishning o'ziga xos bosimi juda katta bo'lmasligi kerak. Kattaroq o'ziga xos bosim muhrlanish uchun foydali bo'lsa-da, u vana ish momentini oshiradi. Shuning uchun, muhrlanishning o'ziga xos bosimini oqilona tanlash kriyojenik balli klapanlarning muhrlanishini ta'minlash uchun asosdir.
3.3 Suyuqlikning fizik xossalari
3.3.1 Yopishqoqlik
Suyuqlikning o'tkazuvchanligi uning yopishqoqligi bilan chambarchas bog'liq. Xuddi shu boshqa sharoitlarda suyuqlikning yopishqoqligi qanchalik yuqori bo'lsa, uning o'tkazuvchanligi past bo'ladi. Gaz va suyuqlikning yopishqoqligi juda katta farq qiladi. ① Gazning yopishqoqligi suyuqliknikidan o'nlab marta kichik, shuning uchun uning o'tkazuvchanligi suyuqliknikidan kuchliroqdir. Biroq, to'yingan bug 'istisno bo'lib, uni yopish oson. ② Siqilgan gaz suyuqlikdan ko'ra sizib chiqishiga ko'proq moyil bo'ladi.
3.3.2 Harorat
Suyuqlikning o'tkazuvchanligi yopishqoqlikning o'zgarishiga olib keladigan haroratga bog'liq. Gazning viskozitesi haroratning oshishi bilan ortadi va gaz haroratining kvadrat ildiziga proportsionaldir. Aksincha, suyuqlikning viskozitesi haroratning ko'tarilishi bilan keskin kamayadi va harorat kubiga teskari proportsionaldir. Bunga qo'shimcha ravishda, harorat o'zgarishidan kelib chiqadigan qism o'lchamlarining o'zgarishi, muhrlanish sohasidagi muhrlanish bosimining o'zgarishiga olib keladi va muhrga zarar etkazishi mumkin. Uning ta'siri, ayniqsa, past haroratli suyuqliklarni muhrlashda muhim-. Suyuqlik bilan aloqada bo'lgan plomba juftligi odatda quvvat{6}}yotuvchi qismlarga nisbatan pastroq haroratda bo'lgani uchun, bu plomba jufti qismlarining qisqarishi va bo'shashishiga olib keladi. Past haroratlarda muhrlanish murakkab va ko'pchilik muhrlash materiallari past haroratlarda muvaffaqiyatsizlikka uchraydi. Shuning uchun, muhrlash materiallarini tanlashda haroratning ta'sirini hisobga olish kerak.
3.3.3 Sirtning gidrofilligi
Sirtning gidrofilligining oqishga ta'siri kapillyar teshiklarning xususiyatlaridan kelib chiqadi. Sirtda yupqa yog 'plyonkasi mavjud bo'lganda, kontakt yuzasining hidrofilligi buziladi va suyuqlik kanali bloklanadi, shuning uchun suyuqlikning kapillyar teshiklardan o'tishi uchun kattaroq bosim farqi talab qilinadi. Shuning uchun, ba'zi balli vanalar sızdırmazlık ishlashi va xizmat muddatini yaxshilash uchun muhrlangan moydan foydalanadi. Yog 'yog'ini yopish uchun ishlatganda, yog 'plyonkasi foydalanish paytida pasaysa, yog'ni to'ldirishga e'tibor berish kerak. Amaldagi yog 'suyuq muhitda erimasligi, bug'lanishi, qattiqlashishi yoki boshqa kimyoviy o'zgarishlarga duchor bo'lmasligi kerak. Kriogen sharli klapanlar muhrlangan moydan foydalanish uchun mos emas, chunki ko'pchilik moylar ultra-past harorat sharoitida shishalanadi.
3.4 Strukturaviy o'lchovlar
3.4.1 Plomba juftining tuzilishi
Sızdırmazlık juftligi mutlaqo qattiq bo'lmaganligi sababli, uning strukturaviy o'lchamlari muhrlanish kuchi yoki harorat o'zgarishi ta'sirida muqarrar ravishda o'zgaradi. Bu muhrlash juftlari orasidagi o'zaro ta'sir kuchini o'zgartiradi, natijada muhrlanish samaradorligi pasayadi. Ushbu o'zgarishni qoplash uchun muhr ma'lum bir elastik deformatsiyaga ega bo'lishi kerak. Hozirgi vaqtda ba'zi balli valf o'rindiqlari elastik kompensatsiya yoki metall elastik tayanchga ega strukturaviy shaklni qabul qiladi va ba'zi to'plar elastik to'p tuzilishini ham qabul qiladi. Bu muhrlanish ishini yaxshilash uchun ijobiy shakllardir.
3.4.2 Muhrlash yuzasining kengligi
Yopish yuzasining kengligi kapillyar teshiklarning uzunligini aniqlaydi. Kengligi oshganda, suyuqlikning kapillyar teshiklar bo'ylab harakatlanish yo'li proportsional ravishda oshadi, oqish esa teskari kamayadi. Lekin, aslida, bu shunday emas, chunki muhrlangan juftlarning aloqa yuzalarini to'liq o'rnatib bo'lmaydi. Deformatsiyadan so'ng, muhrlangan sirtning kengligi to'liq samarali muhr rolini o'ynay olmaydi. Boshqa tomondan, sızdırmazlık yuzasining kengligining oshishi kerakli muhrlanish kuchini oshirishni talab qiladi. Shuning uchun, muhrlangan sirtning kengligini oqilona tanlash ham muhimdir.
3.4.3 Muhrlash halqasining o'lchami
Kriogen shar klapanlari odatda PCTFE muhrlash uzuklarini ishlatadi. Past haroratlarda PCTFE ning chiziqli kengayish koeffitsienti metallga qaraganda ancha yuqori. Shuning uchun, PCTFE sızdırmazlık halqasi past haroratlarda qisqaradi, natijada to'p bilan muhrlanishning o'ziga xos bosimi kamayadi va valf o'rindig'i bilan oqish kanallari hosil bo'ladi. Shuning uchun, PCTFE sızdırmazlık halqasining o'lchami ham kriyojenik balli klapanlarning muhrlanishiga ta'sir qiluvchi muhim omil hisoblanadi. Dizaynda past haroratlarda o'lchamning qisqarishi ta'sirini hisobga olish kerak va jarayonda sovuq yig'ish jarayoni qabul qilinishi kerak.
4. Xulosa
Mavjud LNG qabul qilish terminallarida kriogenli sharli klapanlarning umumiy ichki qochqin hodisasiga yo'naltirilgan holda, kriyojenik klapanlarning dizayn mezonlari va vana muhrlanishining asosiy nazariyasiga asoslanib, ushbu maqola kriogenli shar klapanlarning muhrlanishiga ta'sir qiluvchi omillarni, shu jumladan muhrlanish juftligi sifatini tahlil qiladi, muhrlangan suyuqlikning o'ziga xos o'lchami va tuzilishi. Kriogen balli klapanlarning muhrlanishiga ta'sir qiluvchi boshqa ko'plab omillar mavjud, masalan, qattiqlik
to'pning va to'p markazi bo'ladimi
yig'ish paytida valf o'rindig'ining muhrlangan yuzasi bilan konsentrik. Sızdırmazlık o'ziga xos bosimi va sızdırmazlık juftining tuzilishi va o'lchami kriogenli ball klapanlarining muhrlanishiga ta'sir qiluvchi muhim omillar bo'lib, ular dizaynda to'liq hisobga olinishi kerak.
