LNG再ガス化ターミナルバルブ：サービス条件、仕様、よくある落とし穴

LNG再ガス化ターミナルバルブ は、船の荷揚げからLNG貯蔵、ボイルオフガス処理、気化、計量、天然ガス送出まで使用される隔離弁、制御弁、緊急停止弁、逆止弁、圧力保護弁である。LNGの貯蔵、ボイルオフガスの取り扱い、気化、計量、天然ガスの送出まで、船舶の荷揚げからLNGの貯蔵、ボイルオフガスの取り扱い、気化、計量、天然ガスの送出まで使用されます。 -162°C, 二相ボイルオフガス、高圧ガス送出、海水またはグリコール・ユーティリティ・システム、セーフティ・クリティカルなESD業務などである。実用的な結論は明らかだ： あるLNGターミナルのサービスでは許容されるバルブでも、別のサービスでは、サービス条件が正確に規定されていなければ、安全でなく、信頼性が低く、高価なバルブになる可能性がある。.

LNGプロジェクトは、大量のリスクを小さなハードウェアに圧縮する。天然ガスの容積はおよそ 600回 LNGは液化されると海上輸送が可能になる一方で、受入ターミナルでは厳しい極低温性、可燃性、封じ込め要件が生じる。主要なバルブサプライヤーは、LNGバルブは液化、輸送、ターミナル、再ガス化の各用途で使用され、極低温の極低温サービスから大容量のガスバルブに至るまで、幅広い用途で使用されると説明している。この記事では、LNG再ガス化ターミナルにおけるバルブサービスのマッピング方法、より良い仕様書の書き方、最も一般的な調達、設置、メンテナンスの落とし穴を避ける方法について説明する。.

LNG再ガス化ターミナルバルブにサービスごとのアプローチが必要な理由

再ガス化ターミナルは、ひとつのバルブ・アプリケーションではない。LNGを運搬船やトラックから貯蔵所に移動させ、ボイルオフガスを管理し、液体LNGを圧送し、気化させ、計量し、ガスネットワークに送る、一連の接続されたサービスである。中規模ターミナルには、荷揚げシステム、LNG貯蔵、ボイルオフガス処理、再ガス化、ガス送出、バンカリング、トラックへの積み込み、電気／制御システムなどが含まれる。各分野でバルブの要件が変わります。.

低温液体側には、極低温材料、拡張ボンネット、低温シーリング、検証されたリーク性能が必要である。ボイルオフガス側では、低温蒸気、コンプレッサーの吸入／吐出、圧力制御、漏出ガスの懸念がある。気化器と送出側では、極低温液体からより温度の高いガスに移行し、熱サイクルと圧力変化が生じる可能性がある。安全システムは、さらに別のレイヤーを追加する：ESDバルブ、圧力開放バルブ、逆止弁、火災安全隔離弁は、通常運転時だけでなく、必要に応じて作動しなければなりません。.

カーターバルブにとって、これはまさにアプリケーションベースの選択が重要となる職務である。カーターの 石油・ガスソリューション そして 臨界隔離弁セレクションガイド は、注文書が発行される前に、過酷なサービスの隔離、作動、漏れ、および保守に関する期待事項を定義する際に有用な参考文献です。.

LNG受入・再ガス化ターミナルの主要バルブ位置

仕様の間違いを避ける最良の方法は、まずターミナルのマッピングをすることです。私は通常、簡単なプロセススケッチから始め、各バルブが極低温液体、蒸気、二相流、温ガス、ユーティリティ流体、緊急隔離、圧力リリーフのどれを見るかをマークします。.

この表はまた、一般的な調達の問題を露呈している。バイヤーはベンダーに “LNGバルブ ”をパッケージとして要求するかもしれないが、ベンダーはサービスカテゴリーを知らずにバルブのサイズや選定をすることはできない。その結果、簡単なサービスでは商品アイテムがオーバースペックになり、重要なサービスではバルブがアンダースペックになる可能性がある。.

バルブ設計を変えるLNGターミナルのサービス条件

最も重要なサービス変数は、温度、位相、圧力、リーク結果、サイクル頻度である。LNG液体サービスは通常、最も明白な極低温サービスですが、難しいのはそれだけではありません。ボイルオフガスラインは、低温と高い排出感度を見ることができます。送出ガスバルブは極低温ではありませんが、より高い圧力、より大きな流量、騒音、安全シャットダウンが要求されます。.

化学物質インベントリー報告に関するEPAのガイダンスでは、極低温条件を超低温と説明している、, -130°F以下, ある種の貯蔵ガスの場合。LNGそのものは、一般的に-162℃付近で取り扱われる。このような温度では、標準的な材料、標準的なパッキンの想定、および周囲温度のみのテストでは十分ではありません。極低温バルブの不具合は、リーク、凍結、トルクの増加、脆性破壊、あるいはターミナルがバルブを最も必要とする時にストロークしないといった事態を引き起こす可能性があります。.

仕様スタック：LNGバルブのデータシートに記載する内容

強力なLNGバルブの仕様は、まずサービスデータから始まり、その上に設計要件を重ねる。最初の層が弱ければ、後の要件はすべて推測の域を出なくなる。各バルブタグについて、データシートには流体、相、最低・最高温度、常用・設計圧力、差圧、流量条件、配管クラス、方向、絶縁、作動、フェールポジション、漏れ要件、試験規格を記載する。.

ASME B16.34は、多くのバルブ構造に関する圧力温度定格、寸法、公差、材料、非破壊検査、試験、およびマーキングについて規定しています。NFPA59Aは、LNGの生産、貯蔵、取り扱いに関する主要な規格である。APIはまた、その規格を、安全性と信頼性を高めるために石油・ガス業界全体で使用されるコンセンサスに基づく文書と説明している。実際には、LNG ターミナルプロジェクトは一度に複数の規格を参照する可能性があるため、バルブ購入仕様書は、どの規格がどのバルブタイプに適用され、どの受入基準が競合の解決に適用されるかを特定する必要がある。.

カーターバルブ製品の選択については 極低温6偏心バタフライバルブ, 分離弁カテゴリー, そして バタフライバルブ は、LNG隔離作業のための自然な出発点です。圧力保護については、カーターの 安全リリーフバルブカテゴリー 初期のパッケージ定義中に.

サービス別のバルブタイプ：1つの設計をあらゆる場所に押し付けない

単一のバルブタイプが全ての LNG レガス ターミナルサービスに理想的ということはありません。バタフライバルブはコンパクトで比較的軽量なため、大口径の隔離に魅力的です。ボールバルブはタイトシャットオフやフルボアアイソレーションに一般的です。グローブ弁またはシビアサービス制御弁は、絞り精度が重要な場合に使用されます。逆止弁はポンプを保護し、逆流を防ぎます。プレッシャーリリーフバルブは、機器やトラップされた容積を保護します。.

よくある間違いは、隔離弁が既にラインに設置されているからという理由で、絞りに隔離弁を使うことです。極低温流体や二相流の場合、これは特に危険です。シートの侵食、振動、騒音、不安定な流れがバルブを損傷させ、漏れを発生させる可能性があります。もしプロセスにモジュレーションが必要であれば、アイソレーションバルブにそのような役割を求めるのではなく、そのような役割のために設計されたコントロールバルブを指定してください。.

LNGターミナルバルブ選定におけるよくある落とし穴

LNGバルブパッケージを改善する最も手っ取り早い方法は、現場に現れる前に落とし穴を特定することです。このようなミスの多くは、努力不足が原因ではなく、配管、プロセス、調達、安全、メンテナンスの各チームが問題の一部しか見ていないために起こります。.

ブラックホール・エンジニアリングは、一般的な極低温バルブの故障モードとして、熱サイクル疲労、シートの損傷やシールの侵食、誤った作動や位置ずれを挙げている。これらの故障モードは、LNGターミナルの問題に直結する。バルブは最初のクールダウンを乗り切っても、スタートアップ、シャットダウン、ローディング、メンテナンスのサイクルを繰り返すうちに信頼性が低下することがあります。.

ESD、作動、フェイルポジション：ハードウェアだけでなく、動作も指定する

LNG ターミナル緊急遮断弁は、安全機能の一部として扱われなければならない。仕様書では、開始信号、閉鎖または開放方向、ストローク時間、フェイルアクション、ローカルおよびリモート表示、リセットの考え方、手動オーバーライド、プルーフテスト方法を定義する必要がある。フェールセーフ」のような曖昧な指示では不十分である。.

例えば、アンローディングESDバルブは、船岸リンクトリップ時、火災検知時、ローディングアーム緊急リリース時、あるいはタンクレベルが高い時に素早く閉じる必要があるかもしれない。送出ガスシャットダウンバルブは、圧力サージを避けるために異なる閉鎖タイミングが必要な場合がある。BOGコンプレッサーバルブは、コンプレッサー運転とタンク圧力を保護するために、特定のフェイルポジションが必要な場合がある。各サービスは、原因と結果の説明に書かれ、バルブのデータシートに反映されなければならない。.

カーターバルブのガイド ESDバルブの選択、漏れ、ストローク時間 は、バルブ選択とシャットダウン哲学を結びつける必要のある読者にとって、有用な内部移行である。その バタフライバルブ用アクチュエータサイジングガイド また、トルクとフェイルアクションの議論もサポートしている。.

材料、試験、漏れ：調達がリスクを見落としがちな点

極低温試験の証拠、材料のトレーサビリティー、明確な漏れの受容が欠けている場合、最も低価格で規格に適合しているように見える入札が高価になる可能性がある。LNGサービスでは通常、最低設計金属温度に適した保圧材料、適切なステムおよびトリム材料、適合するパッキンおよびシート材料、試運転時またはその後のメンテナンス時に監査可能な文書が要求されるはずである。.

カーター・バルブの記事 バルブ漏れクラス が、最も一般的なコミュニケーションの失敗の1つである、「タイト・シャットオフ」がプロセス、調達、ベンダーにとって同じ意味であると思い込んでしまうことを回避するのに役立つ。.

LNGターミナルバルブの試運転とライフサイクルチェック

試運転は、単にバルブの開閉を確認するだけであってはならない。それは、将来の信頼性のためのベースラインを作成するものでなければならない。各重要バルブについて、設置方向、アクチュエータ設定、ストローク時間、トルクまたは圧力プロフ ァイル、リークテストの証拠、リミットスイッチの応答、ESD 信号経路、およびベンダーの文書か らの逸脱を記録すること。.

ライフサイクルの教訓は単純である。試運転中に作成されたバルブの記録がトラブルシューティングの基準となる。ベースラインデータがなければ、後のチームは、トルクの上昇、小さな漏れ、ストロークの遅れが正常な経年劣化なのか、それとも早期警告なのかを推測しなければなりません。.

コストとリスク：「ほぼ正しい」が高くつく理由

LNG ターミナルでは、バルブのコストは操業上の影響に対して評価されなければならない。タンク隔離バルブの漏れはメンテナンスを遅らせる可能性がある。ESDバルブの性能が低いと、安全性に懸念が生じる可能性がある。サーマルリリーフパスがないと、配管が過圧にさらされる可能性がある。アクセスがない状態で設置されたバルブは、わずかなパッキン調整をコールドボックスや断熱材を使用する作業に変えてしまう可能性がある。.

選択ミスによるコストは、ハードウェアの交換だけではありません。船舶の荷降ろし遅延、積み出しの中断、メタン排出、緊急メンテナンス、試運転の保留、断熱材の手直し、規制当局の監視などが含まれる。より良い商業的アプローチは、正しい仕様を一度購入し、文書を保存し、サービスの重要性に基づいてバルブを保守することです。.

結論

LNG再ガス化ターミナルのバルブは一般的なバルブカテゴリーではなく、サービス別に選択する必要があります。同じターミナルでも、極低温液体 LNG、ボイルオフガス、高圧送出ガス、ユーティリティシステム、緊急隔離、圧力保護などがあります。それぞれのサービスによって、要求される材料、ボンネットのデザイン、リーククラス、アクチュエーターのサイジング、テスト、文書化、メンテナンスアクセスが変わります。.

EPCやターミナルチームにとって、最も信頼できるワークフローは、全てのバルブタグをそのサービス条件に対応させ、適用される規格や受け入れ基準を定義し、必要な場合には極低温試験を検証し、ESDやフェールポジションの動作を確認し、ライフサイクルメンテナンスのために試運転のベースラインを保存することです。CarterValveは、シビアサービスバタフライバルブ、極低温隔離コンフィギュレーション、アクチュエーターのマッチング、リーククラスガイダンス、オイル＆ガスバルブの選定サポートにより、この作業をサポートすることができます。.

よくある質問

参考文献

[1] バルチラ - 中小規模LNGターミナル

[2] ベーカーヒューズ - LNGバルブソリューション

[3] U.S. EPA - 極低温状態とはどのような状態を指すのか？

[4] ASME - B16.34 バルブ：フランジ、ネジ切り、溶接端

[5] NFPA - NFPA 59A、液化天然ガスの生産、貯蔵、取り扱いに関する規格

[6] 米国石油協会 - 規格

[7] ブラックホール・エンジニアリング - 極低温バルブの一般的な故障の回避

[8] QRC バルブ - 極低温バルブ：用途、種類、規格、試験

[9] カーターバルブ - 極低温6偏心バタフライバルブ