1. Memilih Katup untuk Layanan Kriogenik
MemilihKatup KriogenikUntuk aplikasi kriogenik, pemilihan katup bisa sangat rumit. Pembeli harus mempertimbangkan kondisi di atas kapal dan di pabrik. Selain itu, sifat spesifik fluida kriogenik memerlukan kinerja katup yang spesifik. Pemilihan yang tepat memastikan keandalan pabrik, perlindungan peralatan, dan pengoperasian yang aman. Pasar LNG global menggunakan dua desain katup utama.
Operator harus mengurangi ukuran tangki gas alam agar tetap sekecil mungkin. Mereka melakukan ini melalui LNG (gas alam cair). Dengan mendinginkan hingga sekitar -165 °C, gas alam menjadi cair. Pada suhu ini, katup isolasi utama harus tetap berfungsi.
2. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Desain Katup Kriogenik
Suhu memiliki pengaruh penting pada desain katup. Misalnya, pengguna mungkin membutuhkannya untuk lingkungan yang umum seperti Timur Tengah. Atau, mungkin cocok untuk lingkungan dingin seperti lautan kutub. Kedua lingkungan tersebut dapat memengaruhi kekedapan dan daya tahan katup. Komponen katup ini meliputi badan katup, penutup, batang, segel batang, katup bola, dan dudukan katup. Karena komposisi material yang berbeda, bagian-bagian ini memuai dan menyusut pada suhu yang berbeda.
2.1. Opsi aplikasi kriogenik
• Operator menggunakan katup di lingkungan dingin, seperti anjungan minyak di laut kutub.
• Operator menggunakan katup untuk mengelola cairan yang suhunya jauh di bawah titik beku.
Dalam kasus gas yang sangat mudah terbakar, seperti gas alam atau oksigen, katup juga harus berfungsi dengan benar jika terjadi kebakaran.
2.2. Tekanan Katup Kriogenik
Terjadi penumpukan tekanan selama penanganan refrigeran secara normal. Hal ini disebabkan oleh peningkatan panas lingkungan dan pembentukan uap selanjutnya. Perhatian khusus harus diberikan saat mendesain sistem katup/pipa. Hal ini memungkinkan tekanan untuk menumpuk.
2.3. Suhu Katup Kriogenik
Perubahan suhu yang cepat dapat memengaruhi keselamatan pekerja dan pabrik. Karena komposisi material yang berbeda dan lamanya waktu terpapar zat pendingin, setiap komponen katup kriogenik mengembang dan menyusut dengan laju yang berbeda.
Masalah besar lainnya saat menangani refrigeran adalah peningkatan panas dari lingkungan sekitar. Peningkatan panas inilah yang menyebabkan produsen mengisolasi katup dan pipa.
Selain rentang suhu yang tinggi, katup tersebut juga harus memenuhi tantangan yang cukup besar. Untuk helium cair, suhu gas cair turun hingga -270 °C.
2.4. Fungsi Katup Kriogenik
Sebaliknya, jika suhu turun hingga nol mutlak, fungsi katup menjadi sangat menantang. Katup kriogenik menghubungkan pipa dengan gas cair ke lingkungan. Hal ini terjadi pada suhu sekitar. Akibatnya, bisa terjadi perbedaan suhu hingga 300 °C antara pipa dan lingkungan.
2.5. Efisiensi Katup Kriogenik
Perbedaan suhu menciptakan aliran panas dari zona hangat ke zona dingin. Hal ini akan merusak fungsi normal katup. Dalam kasus ekstrem, hal ini juga mengurangi efisiensi sistem. Ini menjadi perhatian khusus jika es terbentuk di ujung yang hangat.
Namun, dalam aplikasi suhu rendah, proses pemanasan pasif ini juga disengaja. Proses ini digunakan untuk menyegel batang katup. Biasanya, batang katup disegel dengan plastik. Bahan-bahan ini tidak dapat menahan suhu rendah, tetapi segel logam berkinerja tinggi dari kedua bagian, yang banyak bergerak berlawanan arah, sangat mahal dan hampir tidak mungkin dibuat.
2.6. Penyegelan Katup Kriogenik
Ada solusi yang sangat sederhana untuk masalah ini! Anda membawa plastik yang digunakan untuk menyegel batang katup ke area dengan suhu yang relatif normal. Ini berarti bahwa bahan penyegel batang katup harus dijauhkan dari cairan.
2.7. Katup isolasi kedap putar tiga offset
Penggeseran ini memungkinkan katup untuk membuka dan menutup. Penggeseran ini memiliki gesekan dan gesek yang sangat kecil selama pengoperasian. Katup ini juga menggunakan torsi batang untuk membuatnya lebih rapat. Salah satu tantangan penyimpanan LNG adalah rongga yang terperangkap. Di dalam rongga ini, cairan dapat mengembang secara eksplosif lebih dari 600 kali. Katup isolasi rapat tiga putaran menghilangkan tantangan ini.
2.8. Katup periksa penyekat tunggal dan ganda
Katup-katup ini merupakan komponen kunci dalam peralatan pencairan karena mencegah kerusakan yang disebabkan oleh aliran balik. Material dan ukuran merupakan pertimbangan penting karena katup kriogenik harganya mahal. Akibat dari penggunaan katup yang salah dapat membahayakan.
3. Bagaimana Para Insinyur Memastikan Kekedapan Katup Kriogenik?
Kebocoran sangat mahal jika kita mempertimbangkan biaya awal untuk mengubah gas menjadi zat pendingin. Selain itu, kebocoran juga berbahaya.
Salah satu masalah besar pada teknologi kriogenik adalah kemungkinan kebocoran dudukan katup. Pembeli seringkali meremehkan pertumbuhan radial dan linier batang katup relatif terhadap badan katup. Jika pembeli memilih katup yang tepat, mereka dapat menghindari masalah-masalah tersebut.
Perusahaan kami merekomendasikan penggunaan katup suhu rendah yang terbuat dari baja tahan karat. Selama pengoperasian dengan gas cair, material ini merespons dengan baik terhadap gradien suhu.Katup KriogenikSebaiknya gunakan bahan penyegel yang sesuai dengan kekedapan hingga 100 bar. Selain itu, memperpanjang penutup merupakan fitur yang sangat penting karena menentukan kekedapan bahan penyegel batang.
Waktu posting: 13 Mei 2020