1. Gambaran Keseluruhan
Injap bola digunakan secara meluas dalam pelbagai keadaan kerja kerana struktur mudah mereka, ruang pemasangan kecil, dan pergantungan pada daya sederhana untuk pengedap tanpa dipengaruhi oleh daya pemacu luaran. Pada masa ini, injap bola kriogenik biasanya diterima pakai dalam terminal penerima LNG, menyumbang 80% daripada jumlah injap dalam terminal tersebut. Walau bagaimanapun, kebocoran dalaman injap bola kriogenik berlaku semasa operasi. Berdasarkan kriteria reka bentuk injap kriogenik dan teori asas prestasi pengedap injap, kertas ini menganalisis faktor -faktor yang mempengaruhi pengedap injap bola kriogenik.
2. Kriteria reka bentuk
Suhu operasi yang sangat rendah menimbulkan satu siri cabaran teknikal untuk reka bentuk dan pembuatan injap kriogenik, seperti pemilihan bahan, pengedap suhu rendah -, reka bentuk struktur, rawatan penyelesaian, rawatan penyejukan yang mendalam, penebat haba, pemeriksaan kualiti, penyelenggaraan, dan keselamatan. Oleh itu, terdapat satu siri standard yang ketat untuk reka bentuk injap kriogenik. Di peringkat antarabangsa, piawaian utama yang digunakan adalah
BS6364 "Injap Cryogenic" dan MSSSP-134 "Keperluan untuk injap kriogenik dan mereka
Badan/bonet yang dilanjutkan ". Kedua -dua piawaian ini secara komprehensif menentukan perkara utama dan peraturan untuk reka bentuk dan pembuatan injap kriogenik. JB/T7749" Spesifikasi Teknikal untuk Injap Kriogenik "diubah dari BS6364" injap kriogenik ".
Dalam reka bentuk injap kriogenik, selain mengikuti prinsip reka bentuk injap umum, keperluan khas untuk reka bentuk injap kriogenik harus dipatuhi mengikut keadaan operasi.
① Injap tidak boleh menjadi sumber haba yang signifikan untuk sistem suhu rendah -. Ini kerana aliran masuk haba bukan sahaja mengurangkan kecekapan terma tetapi juga menyebabkan penyejatan cecair dalaman yang cepat jika berlebihan, yang membawa kepada kenaikan tekanan yang tidak normal dan potensi bahaya.
② Medium suhu rendah - tidak boleh memberi impak yang berbahaya kepada operasi tangan dan prestasi meterai pembungkusan.
③ Perhimpunan injap dalam hubungan langsung dengan media suhu rendah - harus mempunyai letupan - bukti dan kebakaran - struktur tahan.
④ Perhimpunan injap yang beroperasi pada suhu rendah tidak boleh dilincirkan, jadi langkah -langkah struktur perlu diambil untuk mengelakkan lelasan bahagian geseran.
Dalam proses reka bentuk injap kriogenik, selain mempertimbangkan keperluan umum seperti kapasiti aliran, petunjuk lain perlu diambil kira untuk menilai tahap teknikal injap kriogenik. Biasanya, tahap teknikal injap kriogenik dinilai dengan mengukur rasionalitas penggunaan tenaga.
① Prestasi penebat haba injap kriogenik.
② Prestasi penyejukan injap kriogenik.
③ Prestasi kerja pembukaan dan penutup meterai injap kriogenik.
④ Keadaan untuk tiada icing pada permukaan injap kriogenik.
Persekitaran kerja injap kriogenik agak berbeza dari injap tujuan umum -. Dalam proses reka bentuk, pembuatan, dan pemeriksaan injap kriogenik, selain mematuhi peraturan umum untuk reka bentuk, pembuatan, dan pemeriksaan injap, pelarasan yang sesuai harus dibuat mengikut persekitaran injap kriogenik.
3. Unsur pengedap
Walaupun struktur injap bola mudah, kerana ia adalah tekanan sederhana diri - injap pengedap dan mempunyai struktur bola khas, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi prestasi pengedap akhir injap bola.
3.1 Kualiti pasangan pengedap
Kualiti pasangan pengedap injap bola terutamanya dicerminkan dalam pusingan bola dan kekasaran permukaan permukaan pengedap bola dan injap
tempat duduk. Pusingan bola
mempengaruhi tahap yang sesuai antara bola dan kerusi injap. Ijazah yang lebih tinggi meningkatkan rintangan pergerakan bendalir di sepanjang permukaan pengedap, dengan itu meningkatkan prestasi pengedap. Umumnya, bulat bola diperlukan untuk menjadi gred 9.
Kemasan permukaan permukaan pengedap mempunyai kesan yang signifikan terhadap pengedap. Apabila penamatnya rendah dan tekanan tertentu kecil, kebocoran meningkat. Apabila tekanan khusus adalah besar, kesan penamat pada kebocoran berkurangan dengan ketara kerana puncak -puncak bergerigi mikroskopik pada permukaan pengedap diratakan. Kesan penamat permukaan pengedap lembut pada prestasi pengedap jauh lebih kecil daripada logam - ke - logam pengedap tegar.
Berdasarkan pandangan bahawa kebocoran bendalir boleh dicegah hanya apabila jurang antara pasangan pengedap lebih kecil daripada diameter molekul cecair, dapat dipertimbangkan bahawa jurang untuk mencegah kebocoran cecair mestilah kurang dari 0.003 μm. Walau bagaimanapun, walaupun ketinggian puncak permukaan logam tanah yang halus masih melebihi 0.1 μm, iaitu 30 kali lebih besar daripada diameter molekul air. Ia dapat dilihat bahawa sebenarnya sukar untuk meningkatkan prestasi pengedap hanya dengan meningkatkan kemasan permukaan permukaan pengedap. Di samping mempengaruhi prestasi pengedap, kualiti pasangan pengedap secara langsung mempengaruhi hayat perkhidmatan injap bola. Oleh itu, kualiti pasangan pengedap mesti diperbaiki semasa pembuatan.
3.2 Mengetuk Tekanan Khusus
Pengedap tekanan khusus merujuk kepada tekanan yang bertindak di kawasan unit permukaan pengedap. Ia dihasilkan oleh perbezaan tekanan antara depan dan belakang injap dan daya pengedap luaran. Besarnya tekanan spesifik secara langsung memberi kesan kepada prestasi pengedap, kebolehpercayaan, dan hayat perkhidmatan injap bola. Kebocoran berkadar songsang dengan perbezaan tekanan. Ujian telah menunjukkan bahawa di bawah keadaan lain yang sama, kebocoran berkadar songsang dengan persegi perbezaan tekanan, jadi kebocoran berkurangan dengan peningkatan perbezaan tekanan. Oleh kerana perbezaan tekanan adalah faktor penting yang menentukan tekanan khusus pengedap, tekanan khusus pengedap adalah penting untuk prestasi pengedap injap bola kriogenik. Tekanan spesifik pengedap yang digunakan untuk bola tidak boleh terlalu besar. Walaupun tekanan khusus yang lebih besar memberi manfaat kepada pengedap, ia akan meningkatkan tork operasi injap. Oleh itu, pemilihan yang munasabah pengedap tekanan khusus adalah premis untuk memastikan pengedap injap bola kriogenik.
3.3 Sifat Fizikal Cecair
3.3.1 Kelikatan
Kebolehtelapan cecair berkait rapat dengan kelikatannya. Di bawah keadaan lain yang sama, semakin tinggi kelikatan bendalir, semakin rendah kebolehtelapannya. Kelikatan gas dan cecair sangat berbeza. ① Kelikatan gas adalah berpuluh -puluh kali lebih kecil daripada cecair, jadi kebolehtelapannya lebih kuat daripada cecair. Walau bagaimanapun, stim tepu adalah pengecualian, yang mudah dimeteraikan. ② Gas termampat lebih terdedah kepada kebocoran daripada cecair.
3.3.2 Suhu
Kebolehtelapan bendalir bergantung kepada suhu yang menyebabkan perubahan kelikatan. Kelikatan gas meningkat dengan kenaikan suhu dan berkadar dengan akar kuadrat suhu gas. Sebaliknya, kelikatan cecair berkurangan dengan ketara dengan kenaikan suhu dan berkadar songsang dengan kiub suhu. Di samping itu, perubahan dalam dimensi bahagian yang disebabkan oleh perubahan suhu akan membawa kepada perubahan tekanan pengedap di kawasan pengedap dan boleh merosakkan meterai. Impaknya amat penting untuk pengedap cecair suhu rendah -. Kerana pasangan pengedap yang bersentuhan dengan bendalir biasanya lebih rendah dalam suhu daripada bahagian galas -, ini menyebabkan komponen pasangan pengedap mengecut dan berehat. Pengedap pada suhu rendah adalah kompleks, dan kebanyakan bahan pengedap gagal pada suhu rendah. Oleh itu, pengaruh suhu harus dipertimbangkan ketika memilih bahan pengedap.
3.3.3 Hydrophilicity Surface
Kesan hidrofilik permukaan pada kebocoran disebabkan oleh ciri -ciri liang kapilari. Apabila terdapat filem minyak nipis di permukaan, hidrofilik permukaan sentuhan dimusnahkan dan saluran bendalir disekat, jadi perbezaan tekanan yang lebih besar diperlukan untuk membuat cecair melalui liang kapilari. Oleh itu, beberapa injap bola menggunakan gris pengedap untuk meningkatkan prestasi pengedap dan hayat perkhidmatan. Apabila menggunakan gris untuk pengedap, perhatian harus dibayar untuk menambah gris jika filem minyak berkurangan semasa penggunaan. Greas yang digunakan tidak boleh larut dalam medium bendalir, dan tidak harus menguap, mengeras, atau menjalani perubahan kimia lain. Injap bola kriogenik tidak sesuai untuk menggunakan gris pengedap, kerana kebanyakan gris akan vitrify di bawah ultra - keadaan suhu rendah.
3.4 Dimensi Struktur
3.4.1 Struktur pasangan pengedap
Oleh kerana pasangan pengedap tidak benar -benar tegar, dimensi strukturnya pasti akan berubah di bawah tindakan daya pengedap atau perubahan suhu. Ini akan mengubah daya interaksi antara pasangan pengedap, mengakibatkan prestasi pengedap yang dikurangkan. Untuk mengimbangi perubahan ini, meterai harus mempunyai ubah bentuk elastik tertentu. Pada masa ini, beberapa kerusi injap bola mengamalkan bentuk struktur dengan pampasan elastik atau sokongan elastik logam, dan beberapa bola juga mengamalkan struktur bola elastik. Ini adalah bentuk positif untuk meningkatkan prestasi pengedap.
3.4.2 Lebar permukaan pengedap
Lebar permukaan pengedap menentukan panjang liang kapilari. Apabila lebar meningkat, laluan pergerakan bendalir di sepanjang liang kapilari meningkat secara proporsional, manakala kebocoran berkurangan secara terbalik. Tetapi pada hakikatnya, ini tidak berlaku kerana permukaan sentuhan pasangan pengedap tidak dapat dipasang sepenuhnya. Selepas ubah bentuk, lebar permukaan pengedap tidak dapat sepenuhnya memainkan peranan pengedap yang berkesan. Sebaliknya, peningkatan lebar permukaan pengedap memerlukan peningkatan daya pengedap yang diperlukan. Oleh itu, pemilihan yang munasabah lebar permukaan pengedap juga penting.
3.4.3 Saiz cincin pengedap
Injap bola kriogenik biasanya menggunakan cincin pengedap PCTFE. Pekali pengembangan linear PCTFE pada suhu rendah jauh lebih tinggi daripada logam. Oleh itu, cincin pengedap PCTFE akan mengecut pada suhu rendah, mengakibatkan tekanan pengedap yang dikurangkan dengan bola dan pembentukan saluran kebocoran dengan kerusi injap. Oleh itu, saiz cincin pengedap PCTFE juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi pengedap injap bola kriogenik. Pengaruh pengecutan saiz pada suhu rendah harus dipertimbangkan dalam reka bentuk, dan proses pemasangan sejuk harus diterima pakai dalam proses.
4. Kesimpulan
Yang bertujuan untuk fenomena kebocoran dalaman yang sama dengan injap bola kriogenik dalam terminal yang menerima LNG yang sedia ada, berdasarkan kriteria reka bentuk injap kriogenik dan teori asas pengedap injap, kertas ini menganalisis faktor -faktor yang mempengaruhi pengedap injap bola kriogenik, termasuk kualiti cecair, Terdapat banyak faktor lain yang mempengaruhi pengedap injap bola kriogenik, seperti kekakuan
bola dan sama ada pusat bola
Concentric dengan permukaan pengedap kerusi injap semasa pemasangan. Pengedap tekanan khusus dan struktur dan saiz pasangan pengedap adalah faktor penting yang mempengaruhi pengedap injap bola kriogenik, yang mesti dipertimbangkan sepenuhnya dalam reka bentuk.
