Ventile für LNG-Wiederverdampfungsterminals sind Absperr-, Regel-, Notabschalt-, Rückschlag- und Druckschutzventile, die von der Schiffsentladung über die LNG-Lagerung, den Umgang mit Boil-off-Gas, die Verdampfung, die Dosierung und den Erdgasausstoß eingesetzt werden. Die besondere Herausforderung besteht darin, dass ein Terminal mehrere sehr unterschiedliche Ventilservices beinhaltet: kryogenes Flüssig-LNG um -162°C, Zweiphasen-Boil-Off-Gas, Hochdruck-Gasversorgungssysteme, Seewasser- oder Glykolversorgungssysteme und sicherheitskritische ESD-Aufgaben. Die praktische Schlussfolgerung ist klar: ein Ventil, das für einen LNG-Terminalbetrieb akzeptabel ist, kann in einem anderen Betrieb unsicher, unzuverlässig oder teuer sein, wenn die Betriebsbedingungen nicht genau festgelegt sind.
LNG-Projekte komprimieren ein großes Risiko auf ein kleines Stück Hardware. Das Erdgasvolumen wird um etwa 600 Mal wenn es verflüssigt ist, was den Transport auf dem Seeweg praktisch macht, aber auch strenge Anforderungen an die Kältetechnik, die Entflammbarkeit und den Einschluss in den Empfangsterminals stellt. Die großen Ventilhersteller beschreiben, dass LNG-Ventile in allen Bereichen der Verflüssigung, des Transports, des Terminals und der Wiederverdampfung eingesetzt werden, wobei die Aufgaben von extrem kryogenen Tieftemperaturen bis hin zu Gasventilen mit hohem Durchsatz reichen. In diesem Artikel wird erläutert, wie man die Ventildienste in einem LNG-Regasifizierungsterminal abbildet, bessere Spezifikationen erstellt und die häufigsten Fallstricke bei Beschaffung, Installation und Wartung vermeidet.
Warum LNG-Regasifizierungs-Terminal-Ventile einen Service-by-Service-Ansatz benötigen
Ein Wiederverdampfungsterminal ist keine einzelne Ventilanwendung. Es handelt sich um eine Kette miteinander verbundener Dienste, die LNG von einem Spediteur oder Lkw in einen Speicher befördern, Boil-Off-Gas verwalten, flüssiges LNG auf Druck pumpen, verdampfen, messen und in ein Gasnetz einspeisen. Ein mittelgroßes Terminal kann Entladesysteme, LNG-Lagerung, Boil-Off-Gas-Handling, Regasifizierung, Gasversand, Bunkerung, Lkw-Beladung und Elektro-/Steuerungssysteme umfassen. Jeder Bereich verändert die Anforderungen an die Ventile.
Die kalte Flüssigkeitsseite erfordert kryogene Materialien, verlängerte Hauben, Tieftemperaturabdichtungen und validierte Leckageleistung. Die Boil-Off-Gasseite kann Niedertemperaturdampf, Kompressoransaugung/-entladung, Druckkontrolle und flüchtige Emissionen betreffen. Der Verdampfer und die Abgasseite können von einer kryogenen Flüssigkeit zu einem wärmeren Gas wechseln, was zu thermischen Zyklen und Druckänderungen führt. Sicherheitssysteme sind eine weitere Ebene: ESD-Ventile, Überdruckventile, Rückschlagventile und feuersichere Absperrungen müssen bei Bedarf funktionieren, nicht nur während des normalen Betriebs.
Für Carter Valve ist dies genau die Art von Aufgabe, bei der eine anwendungsbezogene Auswahl wichtig ist. Carter's Öl- und Gaslösungen und Leitfaden zur Auswahl kritischer Absperrventile sind nützliche Referenzen, wenn es darum geht, die Erwartungen in Bezug auf Isolierung, Betätigung, Leckage und Wartung zu definieren, bevor ein Kaufauftrag erteilt wird.
Hauptventilstandorte in einem LNG-Empfangs- und Wiederverdampfungsterminal
Der beste Weg, um Fehler bei der Spezifikation zu vermeiden, besteht darin, das Terminal zunächst abzubilden. Ich beginne in der Regel mit einer einfachen Prozessskizze und markiere, ob jedes Ventil mit kryogener Flüssigkeit, Dampf, Zweiphasenströmung, Warmgas, Versorgungsflüssigkeit, Notabsperrung oder Druckentlastung arbeitet.
| Terminal-Bereich | Typische Aufgaben eines Ventils | Schwerpunkt der Spezifikation |
|---|---|---|
| Schiffsentladearme und Pierverrohrung | ESD, Isolierung, Entleerung, Entlüftung, doppelte Blockierung, wo erforderlich | Philosophie des schnellen Schließens, kryogene Konstruktion, Koordinierung der Notabschaltung, Leckageklasse |
| Einlass/Auslass des LNG-Speichertanks | Schnittstellen für Tankabsperrung, Rezirkulation, Entleerung, Druckschutz | Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen, verlängerte Motorhaube, Entlastung bei Flüssigkeitseintritt, Wartungsfreundlichkeit |
| Boil-off-Gas-System | BOG-Isolierung, Kompressoransaugung/-ausstoß, Druckregelung | Emissionsarme Verpackung, Gasdichtheit, Regelstabilität, Verdichterschutz |
| LNG-Ausspeisepumpen | Pumpenabsperrung, Rückschlagventile, Mindestmengensicherung | Kompatibilität mit kryogenen Flüssigkeiten, Rückschlagventildynamik, Druckstoßprüfung |
| Verdampfer | LNG-Einlassabsperrung/-regelung, Auslassgasabsperrung, Versorgungsventile | Thermische Wechselbeanspruchung, Zweiphasen-Risiko, Erosion, Antriebsdrehmoment, Korrosion der Versorgungseinrichtungen |
| Gasmessung und -abgabe | Isolierung, Steuerung, Druckminderung, Sicherheitsabschaltung | Gasdruckstufe, Lärm, Leckage, Betätigung, Einhaltung von Normen |
| Entlastung und Druckentlastung | Druckentlastung, thermische Entlastung, Abblasen, Entlüften | Einstelldruck, Kapazität, Ausdehnung der eingeschlossenen Flüssigkeit, Abflussführung |
Diese Tabelle zeigt auch ein häufiges Beschaffungsproblem auf. Ein Einkäufer kann Lieferanten nach “LNG-Ventilen” als Paket fragen, aber die Lieferanten können die Ventile nicht verantwortungsvoll dimensionieren und auswählen, ohne die Servicekategorie zu kennen. Das Ergebnis kann sein, dass bei einfachen Dienstleistungen überspezifizierte Waren und bei kritischen Dienstleistungen unterspezifizierte Ventile angeboten werden.
LNG-Terminal-Betriebsbedingungen, die die Ventilkonstruktion verändern
Die wichtigsten Betriebsvariablen sind Temperatur, Phase, Druck, Leckagefolge und Zyklenhäufigkeit. LNG-Flüssigkeitsservice ist in der Regel die offensichtlichste kryogene Aufgabe, aber es ist nicht die einzige schwierige. Boil-Off-Gasleitungen können bei niedrigen Temperaturen und hoher Emissionsempfindlichkeit eingesetzt werden. Send-Out-Gasventile sind zwar nicht kryogen, aber sie können einen höheren Druck, einen größeren Durchfluss, Lärm und Sicherheitsabschaltungen erfordern.
| Zustand der Dienstleistung | Auswirkungen auf die Gestaltung |
|---|---|
| Kryogenes Flüssig-LNG | Erfordert Tieftemperaturwerkstoffe, verlängerte Motorhaube, Tieftemperaturprüfung und dichte Absperrung |
| Zweiphasiges oder blinkendes Risiko | Erfordert die Überprüfung von Steuerventilen, Erosionsbeständigkeit und die Vermeidung von drosselnden Absperrventilen |
| Hochdruck-Absauggas | Erfordert eine Druck-Temperatur-Einstufung, eine Geräuschprüfung, einen Spielraum für den Antrieb und eine Kontrolle der flüchtigen Emissionen |
| Thermisches Zyklieren | Erfordert Materialkompatibilität, kontrollierte Abstände, ggf. strombelastete Verpackung |
| Entzündliche Dämpfe | Erfordert Leckagekontrolle, ESD-Philosophie, feuersichere Bewertung und sichere Entlüftung |
| Eingeschlossene Flüssigkeit | Erfordert thermische Entlastung oder Hohlraumentlastung, um Überdruck durch Flüssigkeitsausdehnung zu verhindern |
| Meeresumwelt | Erfordert Korrosionsbeständigkeit, Beschichtung, Auswahl der Befestigungsmittel und wartbare Betätigung |
In den EPA-Leitlinien für die Meldung von Chemikalieninventaren werden kryogene Bedingungen als sehr niedrige Temperaturen beschrieben, -130°F oder weniger, für bestimmte gespeicherte Gase. LNG selbst wird in der Regel bei -162 °C gelagert. Bei diesen Temperaturen reichen Standardmaterialien, Standardpackungen und reine Umgebungstests nicht aus. Der Ausfall von Tieftemperaturventilen kann zu Leckagen, Einfrieren, Drehmomenterhöhung, Sprödbruch oder Ausfall des Hubes führen, wenn das Terminal das Ventil am meisten benötigt.
Spezifikationsstapel: Was in einem LNG-Ventil-Datenblatt stehen muss
Eine solide Spezifikation für LNG-Ventile beginnt mit den Betriebsdaten und legt dann die Konstruktionsanforderungen darüber. Wenn die erste Schicht schwach ist, wird jede spätere Anforderung zum Rätselraten. Für jede Ventilkennzeichnung sollte das Datenblatt Angaben zu Flüssigkeit, Phase, Mindest- und Höchsttemperatur, Normal- und Auslegungsdruck, Differenzdruck, Durchflussbedingungen, Rohrklasse, Ausrichtung, Isolierung, Betätigung, Fehlstellung, Leckageanforderungen und Prüfstandard enthalten.
| Spezifikationsebene | Was klar zu definieren ist |
|---|---|
| Daten zum Dienst | LNG, BOG, Erdgas, Seewasser, Glykol, Stickstoff, Entleerungs-, Entlüftungs- oder Entlastungsleitungen |
| Materialien | Gehäuse, Haube, Scheibe/Kugel/Klappe, Spindel, Sitz, Packung, Verschraubung und Tieftemperaturzähigkeitsbasis |
| Kryogenische Konstruktion | Verlängerte Motorhaube, Spindelausrichtung, Isolationsschnittstelle, Hohlraumentlastung, antistatische Anforderungen |
| Leckage-Klasse | Sitzleckage bei Umgebungs- und kryogener Temperatur; gegebenenfalls Spindelleckage |
| Prüfung | Schalen-, Sitz-, Tieftemperatur-, flüchtige Emissions-, Brandsicherheits-, Funktions- und projektspezifische Prüfungen |
| Betätigung | Drehmoment-/Schubbasis, Hubzeit, Fail-Action, Handnotbetätigung, Zubehör, lokale Anzeige |
| Sicherheitsfunktion | ESD-Ursache und -Wirkung, Proof-Test, Reset-Philosophie, Bypass-Kontrollen, Diagnose |
| Dokumentation | MTRs, Prüfbescheinigungen, GA-Zeichnungen, IOM-Handbuch, Ersatzteile, Basisdaten zu Drehmoment/Hub |
ASME B16.34 umfasst Druck-Temperatur-Bewertungen, Abmessungen, Toleranzen, Werkstoffe, zerstörungsfreie Prüfung, Tests und Kennzeichnung für viele Ventilkonstruktionen. NFPA 59A ist ein führender Standard für die Produktion, Lagerung und Handhabung von Flüssiggas. API beschreibt seine Normen auch als konsensbasierte Dokumente, die in der gesamten Öl- und Gasindustrie zur Verbesserung der Sicherheit und Zuverlässigkeit eingesetzt werden. In der Praxis kann ein LNG-Terminalprojekt auf mehrere Normen gleichzeitig verweisen, so dass in der Spezifikation für den Ventileinkauf angegeben werden sollte, welche Normen für welchen Ventiltyp gelten und welche Abnahmekriterien für die Konfliktlösung gelten.
Für die Produktauswahl von Carter Valve, die kryogene sechsfach exzentrische Absperrklappe, Absperrventil-Kategorie, und Kategorie Drosselklappe sind natürliche Ausgangspunkte für LNG-Isolierungsaufgaben. Für den Druckschutz, siehe Carter's Kategorie Sicherheitsventil während der frühen Paketdefinition.
Ventiltypen nach Service: Nicht überall ein Design erzwingen
Es gibt keinen einzigen Ventiltyp, der sich für jeden LNG-Regas-Terminaldienst eignet. Absperrklappen können für die Absperrung von großen Durchmessern attraktiv sein, da sie kompakt und relativ leicht sind. Kugelhähne werden häufig für dichte Absperrungen und die Absperrung über die gesamte Bohrung verwendet. Durchgangsventile oder Regelventile für hohe Beanspruchung werden dort eingesetzt, wo die Genauigkeit der Drosselung wichtig ist. Rückschlagventile schützen Pumpen und verhindern den Rückfluss. Druckbegrenzungsventile schützen Geräte und eingeschlossene Mengen.
| Ventil-Typ | Wo er üblicherweise eingesetzt wird | Watch-outs |
|---|---|---|
| Kryogenes Absperrventil | Große LNG-Isolierung, Verdampfer-Isolierung, Versorgungsisolierung je nach Ausführung | Bestätigen Sie Leckage, Drehmoment, verlängerte Motorhaube, Temperaturwechsel und Stellgliedspanne. |
| Kugelhahn | Enge Isolierung, ESD, Abfluss/Entlüftung, kleinere kryogene Leitungen | Bestätigen Sie Hohlraumentlastung, feuersichere Konstruktion, Sitzmaterial und Tieftemperaturprüfung |
| Absperrschieber | Bohrlochisolierung in ausgewählten kryogenen Dienstleistungen | Langsamerer Betrieb, Betätigungsgröße, Sitzverschleiß und Einbaulage |
| Durchgangs-/Regelventil | Durchflussregelung, Druckregelung, BOG- oder Abflussregelung | Die Dimensionierung muss für Blinklicht, Lärm, Erosion und Stabilität ausgelegt sein. |
| Rückschlagventil | Pumpenabfluss und Rückflussverhinderung | Überprüfung von Slam, umgekehrter Geschwindigkeit, Druckstoß und Niedrigtemperaturmaterialien |
| Sicherheitsventil | Tank, Rohrleitungen, Verdampfer und Schutz vor Flüssigkeitseinschlüssen | Bemessungsgrundlage, Einstelldruck, kryogene Kompatibilität und Abflussführung sind entscheidend |
Ein häufiger Fehler besteht darin, ein Absperrventil zur Drosselung zu verwenden, weil es bereits in der Leitung installiert ist. Bei kryogenen Flüssigkeiten und Zweiphasenströmungen ist dies besonders riskant. Sitzverschleiß, Vibrationen, Lärm und instabile Strömungen können das Ventil beschädigen und zu Leckagen führen. Wenn der Prozess eine Modulation erfordert, sollten Sie ein Regelventil für diese Aufgabe spezifizieren, anstatt von einem Absperrventil zu verlangen, sich wie ein solches zu verhalten.
Häufige Fallstricke bei der Auswahl von LNG-Terminalventilen
Der schnellste Weg zur Verbesserung eines LNG-Ventilpakets besteht darin, Fallstricke zu erkennen, bevor sie in der Praxis auftreten. Viele dieser Fehler werden nicht durch mangelnde Bemühungen verursacht, sondern weil die Rohrleitungs-, Prozess-, Beschaffungs-, Sicherheits- und Wartungsteams jeweils nur einen Teil des Problems sehen.
| Fallstrick | Was später passiert | Bessere Praxis |
|---|---|---|
| Falsche Zähigkeit des Materials | Sprödbruchrisiko, Rissbildung, Leckage oder zurückgewiesene Unterlagen | Spezifizieren Sie MDMT, Materialqualität, Schlagprüfung und MTR-Rückverfolgbarkeit |
| Anspruch auf Leckage nur in der Umgebung | Ventil besteht Werkstatttest, ist aber nach Abkühlung undicht | ggf. Abnahme von kryogenen Sitz- und Spindelleckagen verlangen |
| Kurze verlängerte Motorhaube | Packung gefriert, Drehmoment steigt, Spindel wird undicht | Dämmstärke und Mindestausdehnung über der Kältezone festlegen |
| Absperrventil für die Steuerung | Sitzbeschädigung, Vibration, instabiler Fluss, vorzeitige Leckage | Verwenden Sie spezielle Steuerventile für den Drosselungsbetrieb |
| Unterdimensionierter Antrieb | Langsamer Hub, unvollständiger Verschluss, fehlgeschlagene ESD-Aktion | Drehmoment/Schubkraft für niedrige Temperatur, ΔP, Packungsreibung und Alterung |
| Unzugängliche Installation | Wartung erfordert Entfernung der Isolierung oder unsicheren Zugang | Prüfen Sie Antrieb, Packung, Endschalter und Handradzugang im 3D-Modell |
| Keine Entlastung bei Flüssigkeitseinschlüssen | Druckanstieg durch Erwärmung und Ausdehnung des eingeschlossenen LNG | Entlastung oder Entlüftung für Hohlräume und verstopfte Flüssigkeitsabschnitte vorsehen |
Blackhall Engineering identifiziert Ermüdung durch thermische Zyklen, Sitzbeschädigung oder Dichtungserosion sowie falsche oder falsch ausgerichtete Betätigung als häufige Fehlerarten bei Tieftemperaturventilen. Diese Fehlerarten lassen sich direkt auf die Probleme von LNG-Terminals übertragen. Ein Ventil kann die erste Abkühlung überstehen und dennoch nach wiederholten An- und Abfahrvorgängen, Beladungen und Wartungszyklen unzuverlässig werden.
ESD, Betätigung und Fehlstellung: Spezifizieren Sie das Verhalten, nicht nur die Hardware
LNG-Terminal-Notabschaltventile müssen als Teil einer Sicherheitsfunktion behandelt werden. In der Spezifikation sollten die auslösenden Signale, die Schließ- oder Öffnungsrichtung, die Hubzeit, die Ausfallwirkung, die lokale und die Fernanzeige, die Rücksetzphilosophie, die manuelle Überbrückung und die Proof-Test-Methode definiert werden. Eine vage Anweisung wie “ausfallsicher” ist nicht ausreichend.
Ein Entlade-ESD-Ventil muss beispielsweise schnell schließen, wenn eine Verbindung zwischen Schiff und Land ausgelöst wird, ein Feuer erkannt wird, der Ladearm notgelöst wird oder der Tankfüllstand hoch ist. Ein Send-Out-Gasabschaltventil kann unterschiedliche Schließzeiten haben, um einen Druckstoß zu vermeiden. Ein BOG-Kompressor-Ventil benötigt möglicherweise eine spezielle Ausfallposition, um den Kompressorbetrieb und den Tankdruck zu schützen. Jeder Dienst sollte in die Beschreibung von Ursache und Wirkung aufgenommen und dann im Ventildatenblatt berücksichtigt werden.
Leitfaden von Carter Valve über ESD-Ventilauswahl, Leckage und Hubzeit ist eine nützliche interne Überleitung für Leser, die die Ventilauswahl mit der Abschaltphilosophie verbinden müssen. Die Leitfaden für die Auslegung von Stellantrieben für Absperrklappen unterstützt auch die Diskussion um Drehmoment und Ausfallverhalten.
Materialien, Prüfungen und Leckagen: Wo das Beschaffungswesen oft Risiken übersieht
Das preisgünstigste Angebot, das nach Konformität aussieht, kann teuer werden, wenn es keinen Nachweis über Tieftemperaturtests, keine Rückverfolgbarkeit der Materialien und keine eindeutige Leckageannahme enthält. Für den LNG-Betrieb sollten in der Regel druckbeständige Werkstoffe, die für die minimale Auslegungstemperatur des Metalls geeignet sind, geeignete Spindel- und Verkleidungswerkstoffe, kompatible Packungs- und Sitzwerkstoffe sowie eine Dokumentation, die bei der Inbetriebnahme oder späteren Wartung überprüft werden kann, erforderlich sein.
| Anforderung | Warum das wichtig ist |
|---|---|
| MTR und Rückverfolgbarkeit von Materialien | Bestätigt, dass die gelieferte Armatur dem angegebenen Tieftemperaturmaterial entspricht |
| Charpy-/Stoßdaten, sofern erforderlich | Unterstützt die Zähigkeit bei minimaler Auslegungstemperatur |
| Kryogenes Prüfzeugnis | Bestätigt die Dichtheit und den Betrieb bei niedrigen Temperaturen, nicht nur bei Umgebungsbedingungen |
| Definition der Leckageklasse | Verhindert Verwechslungen zwischen API 598, ISO 5208, FCI oder projektspezifischer Sprache |
| Referenz für die Prüfung der Brandsicherheit | Wichtig für ausgewählte ESD- und Kohlenwasserstoff-Absperrventile |
| Kontrolle flüchtiger Emissionen | Unterstützt die Verringerung von Methanemissionen und das Management von Stammleckagen |
| Gegebenenfalls Reinigung mit Sauerstoff | Erforderlich für Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Versorgungsdienste, nicht standardmäßig für allgemeines LNG |
Der Artikel von Carter Valve über Ventil-Leckageklassen kann Teams dabei helfen, einen der häufigsten Kommunikationsfehler zu vermeiden: die Annahme, dass “dichtes Abschalten” für Prozess, Beschaffung und Lieferanten dasselbe bedeutet.
Inbetriebnahme und Lebenszyklusprüfungen für LNG-Terminal-Ventile
Die Inbetriebnahme sollte nicht nur bestätigen, dass Ventile sich öffnen und schließen. Sie sollte eine Grundlage für die zukünftige Zuverlässigkeit schaffen. Erfassen Sie für jede kritische Armatur die Einbaulage, die Antriebseinstellungen, die Hubzeit, das Drehmoment- oder Druckprofil, den Nachweis der Leckageprüfung, die Reaktion der Endschalter, den ESD-Signalpfad und alle Abweichungen von der Herstellerdokumentation.
| Kontrollpunkt für die Inbetriebnahme | Akzeptanzfrage |
|---|---|
| FAT und Prüfprotokoll | Stimmt das gelieferte Ventil mit dem genehmigten Datenblatt und den Zeichnungen überein? |
| Kryogenes Prüfzeugnis | Wurde das Ventil bei den geforderten niedrigen Temperaturen und Leckagekriterien getestet? |
| Überwachung der Abkühlung | Ist das Ventil ohne abnormale Leckage, Bindung oder Frostmuster abgekühlt? |
| Hub/Drehmoment-Basislinie | Ist die Antriebsleistung unter den installierten Bedingungen ausreichend? |
| ESD-Test | Erreicht das Ventil innerhalb der geforderten Zeit die richtige Endstellung? |
| Überprüfung des Entlastungspfads | Sind eingesperrte LNG-Mengen gegen thermische Ausdehnung geschützt? |
| Überprüfung der Zugänglichkeit | Sind Packung, Antrieb, Zubehör und Handnotbetätigung für die Wartung sicher erreichbar? |
| Ersatzteilübergabe | Sind Sitze, Packungen, Dichtungen, Magnetspulen, Schalter und Spezialwerkzeuge gekennzeichnet? |
Die Lektion über den Lebenszyklus ist einfach: Das während der Inbetriebnahme erstellte Ventilprotokoll wird zur Referenz für die Fehlersuche. Ohne Basisdaten müssen die Teams später raten, ob ein steigendes Drehmoment, eine kleine Leckage oder ein langsamerer Hub eine normale Alterung oder eine Frühwarnung ist.
Kosten und Risiko: Warum “fast richtig” teuer sein kann
In LNG-Terminals sollten die Kosten für die Ventile gegen die betrieblichen Auswirkungen abgewogen werden. Ein undichtes Tankabsperrventil kann die Wartung verzögern. Ein schlechtes ESD-Ventil kann ein Sicherheitsrisiko darstellen. Ein fehlender thermischer Entlastungspfad kann die Rohrleitungen einem Überdruck aussetzen. Ein Ventil, das ohne Zugang installiert ist, kann eine kleine Packungsanpassung zu einer Cold-Box- oder Isolierungsarbeit machen.
Die Kosten einer schlechten Auswahl sind nicht nur der Austausch von Hardware. Sie können auch Verzögerungen bei der Schiffsentladung, Unterbrechungen der Auslieferung, Methanemissionen, Notfallwartung, Verzögerungen bei der Inbetriebnahme, Nacharbeiten an der Isolierung und behördliche Kontrollen umfassen. Der bessere kommerzielle Ansatz besteht darin, einmal die richtige Spezifikation zu kaufen, die Dokumentation aufzubewahren und das Ventil je nach Kritikalität des Betriebs zu warten.
Schlussfolgerung
Die Ventile für LNG-Wiederverdampfungsterminals müssen nach Service und nicht nach allgemeiner Ventilkategorie ausgewählt werden. Ein und dasselbe Terminal umfasst kryogenes Flüssig-LNG, Boil-Off-Gas, Hochdruck-Sendgas, Versorgungssysteme, Notabsperrung und Druckschutz. Für jeden Dienst sind andere Werkstoffe, Haubenkonstruktionen, Leckageklassen, Antriebsgrößen, Prüfungen, Dokumentationen und Wartungszugänge erforderlich.
Für EPC- und Terminal-Teams besteht der zuverlässigste Arbeitsablauf darin, jedes Ventilkennzeichen den jeweiligen Betriebsbedingungen zuzuordnen, die anwendbaren Normen und Abnahmekriterien zu definieren, bei Bedarf kryogene Tests zu verifizieren, das ESD- und Fail-Position-Verhalten zu bestätigen und Inbetriebnahme-Baselines für die lebenslange Wartung zu erhalten. Carter Valve kann diese Arbeit mit Absperrklappen für schwere Betriebsbedingungen, kryogenen Isolationskonfigurationen, Antriebsabstimmung, Leckageklassen und Unterstützung bei der Auswahl von Öl- und Gasventilen unterstützen.
Häufig gestellte Fragen
Welche Ventile werden in einem LNG-Wiederverdampfungsterminal verwendet?
In einem LNG-Wiederverdampfungsterminal werden kryogene Absperrventile, Klappen, Kugelhähne, Schieber, Regelventile, Rückschlagventile, Sicherheitsventile, ESD-Ventile, Entleerungs- und Entlüftungsventile sowie Versorgungsventile eingesetzt. Der richtige Typ hängt davon ab, ob es sich um LNG-Flüssigkeit, Boil-Off-Gas, Send-Out-Gas, Verdampfer, Entlastung oder Abschaltfunktion handelt.
Was ist die wichtigste Spezifikation für LNG-Terminalventile?
Der wichtigste Ausgangspunkt sind vollständige Betriebsdaten. Temperatur, Druck, Phase, Durchfluss, Leckageanforderungen, Fehlstellung, Prüfnorm, Isolierung, Ausrichtung und Wartungszugang müssen definiert werden, bevor der Ventiltyp oder das Material verantwortungsvoll ausgewählt werden kann.
Brauchen alle LNG-Ventile verlängerte Motorhauben?
Nicht jede Armatur in einem Terminal benötigt eine verlängerte Motorhaube, aber bei kryogenen Flüssigkeiten und Tieftemperaturen ist dies häufig der Fall. Das verlängerte Ventiloberteil hält die Spindelpackung von der kalten Zone fern und hilft, Einfrieren, Leckagen und hohe Betriebsdrehmomente zu verhindern.
Warum sind Tieftemperaturprüfungen für LNG-Ventile wichtig?
Die Tieftemperaturprüfung bestätigt, dass die Armatur bei niedrigen Temperaturen abdichten und funktionieren kann. Umgebungstests allein können nicht nachweisen, dass sich Werkstoffe, Sitze, Packungen, Abstände und Antriebsdrehmoment nach dem Abkühlen korrekt verhalten.
Können Absperrklappen in LNG-Terminals eingesetzt werden?
Ja, Kryo-Absperrklappen können für ausgewählte LNG-Absperraufgaben eingesetzt werden, insbesondere für Leitungen mit größerem Durchmesser, bei denen kompakte Abmessungen und ein geringeres Gewicht von Vorteil sind. Sie müssen für die kryogene Temperatur, die Leckageanforderung, das Antriebsdrehmoment und die thermischen Zyklen ausgelegt und getestet werden.
Was sind die häufigsten LNG-Ventilfehler?
Zu den häufigen Fehlern gehören Undichtigkeiten der Packung, Beschädigungen des Sitzes, Ermüdung durch thermische Zyklen, Fehlausrichtung des Stellantriebs, hohe Drehmomente nach dem Abkühlen, Nichterreichen der ESD-Position sowie Undichtigkeiten, die durch falsches Material oder fehlende kryogene Prüfnachweise verursacht werden.
Was ist ein häufiger Fallstrick bei der Beschaffung von LNG-Ventilen?
Ein häufiger Fallstrick ist der Kauf auf der Grundlage des Ventiltyps und des Preises, ohne eine Trennung der Dienstleistungen vorzunehmen. Ein Ventil, das für den Betrieb mit Warmgas geeignet ist, kann für die Absperrung von kryogenem LNG ungeeignet sein, und ein Ventil, das für die Absperrung geeignet ist, kann für die Drosselung ungeeignet sein.
Wie sollten die Ventile der LNG-Terminals in Betrieb genommen werden?
Bei der Inbetriebnahme sollten die Dokumentation, die Tieftemperaturzertifikate, die Einbaulage, die Leckageleistung, das Abkühlverhalten, der Hub und das Drehmoment des Stellantriebs, die Reaktion auf ESD-Auslösungen, die Entlastungspfade und die Wartungsfähigkeit überprüft werden. Die Ergebnisse sollten für die künftige Fehlersuche gespeichert werden.
Referenzen
[1] Wärtsilä - Kleine und mittelgroße LNG-Terminals
[2] Baker Hughes - LNG-Ventil-Lösungen
[3] U.S. EPA - Was wird als kryogene Bedingungen angesehen?
[4] ASME - B16.34 Ventile: Flansch-, Gewinde- und Schweissenden
[6] American Petroleum Institute - Normen
[7] Blackhall Engineering - Vermeidung von häufigen Fehlern in Tieftemperaturventilen
[8] QRC Valves - Kryogenische Ventile: Verwendungen, Typen, Normen und Prüfungen
[9] Carter Valve - Kryogenische sechsfach exzentrische Absperrklappe