Sampai saat ini, skenario aplikasi kriogenik yang membutuhkan penyegelan katup dua arah sebagian besar menggunakan dua jenis katup, yaitu katup globe dan katup bola tetap/katup bola tetap yang dipasang di bagian atas. Namun, dengan keberhasilan pengembangan katup bola kriogenik dua arah, perancang sistem telah memperoleh pilihan yang lebih menarik daripada katup bola tradisional.katup bola apung. Memiliki laju aliran yang lebih tinggi, tidak ada batasan pada arah aliran dan arah penyegelan media, dan dapat beroperasi dengan aman dalam kondisi kriogenik. Selain itu, ukurannya lebih kecil, bobotnya lebih ringan, dan strukturnya lebih sederhana.
Skenario aplikasi kriogenik yang membutuhkan katup meliputi saluran masuk/keluar tangki penyimpanan untuk pengisian dan pengosongan, pemberian tekanan pada pipa kosong yang tertutup, gasifikasi dan pencairan, pipa serbaguna untuk berbagai sistem di stasiun terminal LNG, sistem pengiriman, dan kapal tanker, sistem distribusi, stasiun pemompaan dan stasiun pengisian bahan bakar LNG, serta set katup gas alam (GVU) yang terkait dengan mesin dual-fuel pada kapal.
Dalam skenario aplikasi yang disebutkan di atas, katup penutup dua arah umumnya digunakan untuk mengontrol dan mematikan fluida medium. Dibandingkan dengan jenis alternatif sepertikatup bolaMereka memiliki beberapa masalah:
Koefisien aliran (Cv) rendah—ini akan memengaruhi pemilihan semua ukuran pipa yang relevan dan akan menjadi hambatan potensial yang membatasi kapasitas aliran sistem.
• Perlu mengkonfigurasi aktuator linier untuk melakukan fungsi penutupan dan kontrol - dibandingkan dengan aktuator putar persegi panjang yang digunakan untuk mengontrol dan mengoperasikan katup bola dan katup putar persegi panjang lainnya, jenis peralatan ini memiliki struktur yang lebih kompleks dan mahal. Biaya dan kompleksitas struktural dari satu set lengkap peralatan katup dan aktuator sangat menonjol.
• Jika katup penutup digunakan untuk mewujudkan fungsi penghentian darurat yang dibutuhkan oleh banyak sistem LNG, kompleksitasnya akan lebih tinggi lagi.
Untuk fasilitas LNG kecil (SSLNG), masalah-masalah di atas akan lebih terlihat jelas, karena sistem ini harus lebih kecil, lebih hemat biaya, dan memiliki kapasitas aliran terbesar agar dapat mempersingkat siklus pemuatan dan pembongkaran.
Koefisien aliran katup bola lebih tinggi daripada katup globe dengan ukuran yang sama. Dengan kata lain, ukurannya lebih kecil tanpa memengaruhi laju aliran. Ini berarti ukuran, berat, dan biaya seluruh sistem perpipaan, bahkan seluruh sistem itu sendiri, berkurang secara signifikan. Pada saat yang sama, hal ini dapat secara signifikan meningkatkan pengembalian investasi (ROI) dari sistem terkait.
Tentu saja, katup bola apung kriogenik standar bersifat satu arah, yang tidak cocok untuk skenario yang disebutkan di atas yang membutuhkan penyegelan katup dua arah.
Satu Arah vs Dua Arah
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, katup bola apung standar untuk kondisi kriogenik memiliki lubang pelepas tekanan di sisi hulu bola katup untuk mencegah penumpukan dan peningkatan tekanan ketika medium mengalami perubahan fasa. Ketika katup dalam posisi tertutup, gas alam cair yang terperangkap dalam rongga badan katup akan mulai menguap dan mengembang, dan volumenya dapat mencapai 600 kali volume semula setelah mengembang sepenuhnya, yang dapat menyebabkan katup pecah. Untuk mencegah situasi ini, sebagian besar katup bola apung standar telah mengadopsi mekanisme pelepas tekanan bukaan hulu. Karena itu, katup bola tradisional tidak dapat digunakan dalam situasi yang membutuhkan penyegelan dua arah.
Dan di sinilah katup bola apung kriogenik dua arah dapat menunjukkan kemampuannya. Perbedaan antara katup ini dan katup kriogenik satu arah standar adalah:
• Tidak ada lubang pada bola katup untuk mengurangi tekanan
• Dapat menyegel cairan di kedua arah
• Tidak ada lubang pada bola katup untuk mengurangi tekanan
• Dapat menyegel cairan di kedua arah
Pada katup bola apung kriogenik dua arah, dudukan katup pegas dua arah menggantikan mekanisme pelepasan tekanan pembukaan hulu. Dudukan katup pegas dapat melepaskan tekanan berlebih yang dihasilkan oleh gas alam cair yang terperangkap di dalam rongga badan katup, sehingga mencegah katup pecah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Selain itu, dudukan katup yang dilengkapi pegas membantu menjaga torsi katup tetap rendah dan mencapai pengoperasian yang lebih lancar dalam kondisi kriogenik.
Katup bola apung kriogenik dua arah dilengkapi dengan cincin penyegel grafit tahap kedua, sehingga katup memiliki fungsi keselamatan kebakaran. Kecuali terjadi kecelakaan dahsyat yang menyebabkan bagian polimer katup terbakar, segel sekunder tidak akan bersentuhan dengan media. Dalam hal terjadi kecelakaan, segel tingkat kedua akan menjalankan fungsi perlindungan keselamatan kebakaran.
Keunggulan katup dua arah
Dibandingkan dengan katup globe, katup bola tetap dan katup bola tetap yang dipasang di atas, katup bola apung kriogenik dua arah memiliki semua keunggulan katup bola dengan koefisien aliran tinggi, dan tidak ada batasan pada arah fluida dan penyegelan. Katup ini dapat digunakan dengan aman dalam kondisi kriogenik; ukurannya relatif kecil dan strukturnya relatif sederhana. Aktuator yang sesuai juga relatif sederhana (rotasi sudut siku-siku) dan berukuran mini. Keunggulan ini berarti bahwa seluruh sistem lebih kecil, lebih ringan, dan lebih hemat biaya.
Dibandingkan dengan katup globe, katup bola tetap dan katup bola tetap yang dipasang di atas, katup bola apung kriogenik dua arah memiliki semua keunggulan katup bola dengan koefisien aliran tinggi, dan tidak ada batasan pada arah fluida dan penyegelan. Katup ini dapat digunakan dengan aman dalam kondisi kriogenik; ukurannya relatif kecil dan strukturnya relatif sederhana. Aktuator yang sesuai juga relatif sederhana (rotasi sudut siku-siku) dan berukuran mini. Keunggulan ini berarti bahwa seluruh sistem lebih kecil, lebih ringan, dan lebih hemat biaya.
Tabel 1 membandingkan katup bola apung kriogenik dua arah dengan katup lain yang memiliki fungsi serupa dari perspektif perawatan, ukuran, berat, tingkat torsi, kesulitan kontrol, dan biaya keseluruhan, serta merangkum secara komprehensif kelebihan dan kekurangannya.
Jika fasilitas LNG kecil mendobrak konvensi dan mengadopsi katup bola kriogenik dua arah, maka fasilitas tersebut dapat memanfaatkan sepenuhnya keunggulan unik dari katup bola, yaitu diameter penuh, laju aliran tinggi, dan laju pengeluaran pipa yang tinggi. Secara relatif, katup ini dapat mendukung pipa berukuran lebih kecil sambil mempertahankan laju aliran yang sama, sehingga dapat mengurangi volume total, berat, dan kompleksitas sistem, serta dapat mengurangi biaya sistem perpipaan.
Artikel sebelumnya telah memperkenalkan keunggulan penggunaan katup ini sebagai katup penutup. Jika digunakan sebagai katup kontrol, keunggulannya akan lebih jelas. Jika katup bola putar siku digunakan, kompleksitas kit otomatisasi katup akan berkurang secara signifikan, sehingga menjadi item opsional untuk sistem kriogenik.
Komponen paling dasar dari perangkat otomatisasi yang disebutkan di atas adalah katup bola apung kriogenik dua arah yang sederhana dan praktis, serta aktuator putar persegi panjang dengan struktur sederhana dan efisiensi biaya yang tinggi.
Singkatnya, katup bola apung kriogenik dua arah memiliki signifikansi positif yang "mengubah paradigma" bagi sistem pipa kriogenik. Di fasilitas LNG kecil, katup ini dapat memanfaatkan sepenuhnya keunggulannya.
Dalam beberapa tahun terakhir, produk baru ini telah diverifikasi dalam aplikasi praktis, membuktikan bahwa produk ini memiliki signifikansi positif terhadap biaya proyek dan pengoperasian sistem yang andal dalam jangka panjang.
Waktu posting: 17 Juni 2021