Китайский промышленный регулятор давления СПГ, изготовленный на заказ: Руководство по выбору и определению размеров

Регазификационная установка с производительностью 5000 Нм3/ч не будет поддерживать стабильную заданную температуру на выходе, если регулятор давления внутри нее рассчитан на природный газ при температуре окружающей среды. Симптом измерим: давление на выходе колеблется на пять-восемь процентов при изменении расхода от 20 до 100 процентов номинальной производительности, а в установках с холодильной камерой седло начинает протекать после первого термического цикла. Покупатели, приобретающие изготовленный на заказ промышленный регулятор давления СПГ в Китае, сталкиваются с этим по одной причине: в запросе котировок указаны входное давление, выходное давление и расход, но никогда не отделяется криогенная работа от обычной эксплуатации трубопровода.

Этот разрыв обходится дорого. Регулятор, прошедший заводское испытание на воздухе при температуре 20°С, может не пройти холодное функциональное испытание при температуре минус 162°С, поскольку виды отказов при работе со сжиженным природным газом являются термическими, а не гидравлическими. В этом руководстве рассказывается о том, что на самом деле меняется, когда регулятор создается для СПГ, как подобрать его размер, чтобы он удерживал заданное значение в реальном рабочем диапазоне, и какие заводские проверки позволяют прогнозировать эксплуатационные характеристики до того, как агрегат покинет мастерскую.

Почему работа СПГ нарушает работу регуляторов, рассчитанных на газ при температуре окружающей среды

СПГ разрушает стандартные регуляторы по трем механизмам: несоответствие теплового сжатия между корпусом и тримом, охрупчивание уплотнения ниже температуры стеклования эластомера и охлаждение Джоуля-Томсона, сосредоточенное прямо в отверстии седла.

Третий механизм чаще всего недооценивают. Природный газ, расширяясь через пробку регулятора, снижает температуру примерно на 0,5°C на каждый бар падения давления, причем эффект усиливается, когда газ уже холодный. Понижение давления с 40 бар до 4 бар может привести к понижению температуры седла на 20 C ниже температуры на входе. Если температура на входе уже минус 140 C, образование льда и гидратов становится реальным риском на любом влажном потоке, и триммер начинает вращаться, прижимаясь к замерзшей поверхности седла.

Китайский изготовленный на заказ промышленный регулятор давления СПГ: что на самом деле меняет адаптация

Промышленный регулятор давления СПГ, изготовленный по индивидуальному заказу в Китае, представляет собой регулирующий клапан с пружинным или пилотным управлением, изготовленный по спецификации, определенной покупателем, которая отличается от конфигурации каталога производителя: номинал корпуса, материал отделки, коэффициент расхода, торцевые соединения, контрольно-измерительные приборы и документация - все это устанавливается проектом, а не каталогом.

Слово «кастом» имеет в этой категории реальный инженерный вес. Это означает, что производитель повторно настраивает клапан для определенного Cv, повторно аттестует эластомеры на минимальную расчетную температуру металла и повторно проводит испытания производительности в соответствии с критериями приемки покупателя. В таблице ниже показано, что обычно меняется.

Этот пакет изменений обычно увеличивает срок поставки на четыре-восемь недель по сравнению с единицей по каталогу и обычно увеличивает стоимость единицы на 25-60 процентов в зависимости от класса нагрузки и объема документации. Покупатели, которые рассматривают эти цифры как договорные, а не как стоимость криогенной квалификации, как правило, в конечном итоге получают клапан, который проходит документацию и выходит из строя в холодильной камере.

Правила определения размера, определяющие, будет ли агрегат удерживать заданное значение

Размер для минимального ожидаемого расхода, а не максимального. Регулятор СПГ, выбранный только на пиковом расходе, будет колебаться, циклично и замораживать свое седло при низкой нагрузке, поскольку пробка почти закрыта, а перепад давления концентрируется на крошечной площади потока.

Практическим следствием является то, что коэффициент расхода должен быть выбран таким образом, чтобы нормальная рабочая точка находилась в диапазоне от 20 до 80 процентов номинального Cv, а не на уровне 5 процентов. Когда покупатель указывает только «максимальный расход 3000 Нм3/ч», в результате клапан часто работает с подъемом 8 процентов при нормальном потреблении, а это именно тот режим, в котором криогенный трим ведет себя хуже всего. Предоставление требования к снижению наряду с расходом вынуждает производителя выполнять повторную настройку, и эта единственная строка в спецификации делает больше для стабильности заданного значения, чем любой другой пункт в ней.

Криогенные материалы и варианты отделки, предотвращающие утечку через седло

Утечка через седло при работе с СПГ почти всегда связана с выбором материала, сделанным с учетом цены, а не энергии удара при низкой температуре. Наибольший риск несут три варианта:

• Корпус и крышка: аустенитная нержавеющая сталь 304 или 316 для клапанов малого диаметра, низкотемпературная углеродистая сталь, такая как A350 LF2, для корпусов клапанов большего размера, где стоимость имеет значение. Обычная углеродистая сталь A216 WCB теряет ударную вязкость, и ее нельзя использовать при температуре ниже минус 29°С.
• Вставка седла: PCTFE обеспечивает эластичное уплотнение при температуре примерно до минус 200 C и используется по умолчанию. Седла «металл по металлу» применяются в тех случаях, когда утечка класса V или класса VI является обязательной, но они требуют более жесткого допуска механической обработки и более высокой жесткости пружины для надежной посадки.
• Диафрагма и уплотнительные кольца: фторсиликон или силикон — рабочие лошадки; стандартный нитрил становится хрупким при температуре ниже минус 40°C и является единственной наиболее распространенной причиной неудачного первого холодного запуска регулятора.

Вспомогательные детали имеют такое же значение, как и материал заголовка. Значения энергии удара, записи о термообработке и аттестация процедуры сварки кармана сиденья — все это входит в пакет документации, поскольку именно эти данные запросит сторонний инспектор. Производитель, который может обеспечить отслеживаемость криогенного трима на уровне класса, как правило, также может обеспечить Криогенные марки материалов для применения в СПГ через повторный заказ два года спустя.

Заводские проверки, которые фактически прогнозируют производительность в полевых условиях

Четыре проверки отделяют клапан, который будет работать в холодном боксе, от клапана, который работает только на испытательном стенде. Настаивайте на всех четырех и настаивайте на том, чтобы стать свидетелем хотя бы первого и третьего.

Контрольный список рисков закупок для зарубежных покупателей

Большинство проблем с поставщиками этого продукта возникают из-за того, что не указано в спецификации, а не из-за того, что завод не может изготовить.

Компания Jiangsu Changrun Intelligent Gas Equipment Co., Ltd. является одним из примеров китайского производителя, способного выполнять такого рода работы. Компания работает на территории площадью 10 000 квадратных метров с пятью крупными механическими цехами и сообщает о годовом объеме производства более 10 000 единиц, при этом технический персонал составляет 56 процентов ее рабочей силы. Ассортимент продукции компании включает регуляторы газа высокого, среднего и низкого давления, коробки регулирования давления, предохранительные запорные и предохранительные клапаны, фильтрующее оборудование и устройства для обнаружения газа. Это означает, что проект, требующий как криогенного регулятора, так и его последующей фильтрации, может быть получен от одного поставщика вместо двух. Покупателям по-прежнему следует напрямую проверять криогенную квалификацию, поскольку широкий каталог — это не то же самое, что квалифицированная комплектация СПГ.

Для получения полностью индивидуальной конфигурации покупатели могут ознакомиться с информацией производителя. портфолио оборудования для регулирования давления газа и сопоставьте класс давления и коэффициент расхода с техническими данными проекта, прежде чем запрашивать предложение.

Часто задаваемые вопросы

Каков типичный срок поставки изготовленного на заказ регулятора давления СПГ из Китая?

Ожидайте от восьми до четырнадцати недель от утверждения чертежа до отгрузки криогенной установки с сертификатами на материалы и холодным функциональным испытанием. Установки по каталогу будут доставлены через три-пять недель, но они не подходят для обслуживания СПГ. Добавление стороннего инспекционного агентства обычно добавляет одну-две недели.

Можно ли переоборудовать стандартный регулятор промышленного газа для работы с СПГ?

Нет, не экономически. Переоборудование означает замену вставки седла, диафрагмы, трима и часто материала корпуса с последующей повторной аттестацией узла с помощью испытания на утечку гелием и холодного функционального испытания. Итоговая стоимость приближается к стоимости новой, специально построенной установки, при этом исходное номинальное давление и документация остаются нетронутыми только на бумаге.

Какой диапазон регулирования следует указать для регулятора снижения давления СПГ?

Укажите реальный минимальный и максимальный расход и позвольте производителю подтвердить достижимый диапазон регулирования. Большинство криогенных триммеров обеспечивают стабильное управление в диапазоне от 10:1 до 25:1, но полезный диапазон резко сужается, когда падение давления превышает 30 бар, поскольку охлаждение Джоуля-Томсона усиливается при высоких перепадах давления.

Какая документация должна сопровождать поставку СПГ в Китай?

Как минимум: заводские сертификаты с номерами плавок корпуса, крышки и седла; карта сварных швов и аттестация процедуры сварки, если изготовлен кузов; протокол испытаний на утечку гелия с указанием класса утечки; протокол холодного функционального испытания, показывающий давление на выходе в трех точках потока; и отчет о размерах. Без протокола холодного испытания другие документы подтверждают качество материала, но не контролируют его характеристики.