Η αποτελεσματική μεταφορά LNG δεν αφορά ποτέ μόνο τη μεταφορά υγρού από το σημείο Α στο σημείο Β. Η πραγματική πρόκληση είναι ο έλεγχος της θερμικής αύξησης κατά τη μεταφορά. Ακόμη και μια μικρή ποσότητα θερμότητας περιβάλλοντος μπορεί να δημιουργήσει αέριο εξάτμισης, να αποσταθεροποιήσει τη ροή και να μειώσει τη συνολική απόδοση του συστήματος.

At HL Cryogenics, σχεδιάζουμε συστήματα μεταφοράς με μόνωση κενού που εστιάζουν στη μακροπρόθεσμη θερμική σταθερότητα, τη χαμηλή διαρροή θερμότητας και την αξιόπιστη μονοφασική παροχή υγρού. Τα συστήματά μας συνδυάζουνσωλήνας με μόνωση κενού, εύκαμπτος σωλήναςσυγκροτήματα, τεχνολογία ενεργά συντηρούμενης κενού και εξοπλισμός διαχείρισης φάσεων για την υποστήριξη σταθερής μεταφοράς LNG σε βιομηχανικές και θαλάσσιες εφαρμογές.

Γιατί η μόνωση κενού έχει σημασία στη μεταφορά LNG

Τα κρυογονικά υγρά όπως το LNG είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην εισροή θερμότητας. Στις συμβατικές μονωμένες σωληνώσεις, οι θερμικές απώλειες αυξάνονται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου καθώς μειώνεται η απόδοση της μόνωσης. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερους ρυθμούς εξάτμισης, αστάθεια πίεσης και λειτουργικές ανεπάρκειες.

Σωλήνες με μόνωση κενούαντιμετωπίζει αυτό το πρόβλημα ελαχιστοποιώντας και τις τρεις κύριες μορφές μεταφοράς θερμότητας:

• Στερεά αγωγιμότητα
• Συναγωγή αερίου
• Θερμική ακτινοβολία

Μαςσωλήνας με μόνωση κενούκαι τα συστήματα εύκαμπτων σωλήνων χρησιμοποιούν δομή διπλού τοιχώματος με δακτυλιοειδή χώρο υψηλού κενού, που συνήθως διατηρείται κάτω από 1 × 10⁻⁵ mbar. Υπό αυτές τις συνθήκες, η αγωγιμότητα και η μεταφορά αερίου σχεδόν εξαλείφονται επειδή τα υπολειμματικά μόρια αερίου γίνονται πολύ αραιά για να μεταφέρουν αποτελεσματικά τη θερμότητα.

Για την περαιτέρω μείωση της μεταφοράς θερμότητας από ακτινοβολία, εγκαθίσταται πολυστρωματική μόνωση (MLI) γύρω από τον εσωτερικό σωλήνα. Αυτά τα ανακλαστικά στρώματα μειώνουν σημαντικά την απορρόφηση θερμότητας από την ακτινοβολία από το εξωτερικό περίβλημα.

Το αποτέλεσμα είναι ένα επίπεδο θερμικής απόδοσης πολύ ανώτερο από τους συμβατικούς σωλήνες αφρού ή τις μηχανικά μονωμένες κρυογονικές σωληνώσεις.

Συνήθως κατασκευάζουμε τον εσωτερικό σωλήνα διεργασίας και το εξωτερικό περίβλημα από ανοξείδωτο χάλυβα 304L ή 316L για να εξασφαλίσουμε κρυογονική ανθεκτικότητα, αντοχή στη διάβρωση και αξιόπιστη απόδοση συγκόλλησης υπό επαναλαμβανόμενους θερμικούς κύκλους.

Δυναμικό σύστημα αντλίας κενούγια μακροπρόθεσμη απόδοση

Ένα συνηθισμένο πρόβλημα με τα παραδοσιακά συστήματα στατικού κενού είναι η σταδιακή υποβάθμιση του κενού με την πάροδο του χρόνου. Η έκλυση αερίων από τις εσωτερικές επιφάνειες, οι μικροσκοπικές διαρροές διείσδυσης και ο θερμικός κύκλος μπορούν να αυξήσουν σταδιακά την πίεση στον δακτύλιο, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της μόνωσης.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό,HL Cryogenicsανέπτυξε έναΔυναμικό σύστημα αντλίας κενούσχεδιασμένο για μακροπρόθεσμη σταθερότητα κενού.

Το σύστημα εκκενώνει συνεχώς ή περιοδικά τον δακτυλιοειδή χώρο χρησιμοποιώντας αντλίες σπειροειδούς ροής ξηρής λειτουργίας ή στροβιλομοριακές αντλίες. Μια βαλβίδα αντεπιστροφής απομονώνει τον χώρο κενού σε συνθήκες αναμονής, ενώ τα ενσωματωμένα μανόμετρα κενού παρέχουν παρακολούθηση της πίεσης του δακτυλίου σε πραγματικό χρόνο.

Ενσωματώνονται επίσης μονάδες προσρόφησης για τη δέσμευση της υγρασίας και των υπολειμματικών υδρογονανθράκων μέσα στον χώρο κενού.

Επειδή το επίπεδο κενού διατηρείται ενεργά, η απόδοση της μόνωσης παραμένει σταθερή καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του συστήματος αντί να μειώνεται σταδιακά. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, ο δακτύλιος μπορεί να παραμείνει εντός του εύρους των 10⁻6 mbar ακόμη και σε ζεστά και υγρά περιβάλλοντα.

Αυτό συμβάλλει άμεσα στα εξής:

• Χαμηλότεροι ρυθμοί εξάτμισης LNG
• Πιο σταθερή παροχή υγρού
• Μειωμένη συχνότητα συντήρησης
• Βελτιωμένη αποδοτικότητα κύκλου ζωής

Διατήρηση σταθερής μονοφασικής ροής LNG

Η σταθερή μεταφορά LNG εξαρτάται όχι μόνο από την απόδοση της μόνωσης, αλλά και από την αποτελεσματική διαχείριση των φάσεων.

Μαςβαλβίδες με μόνωση κενούέχουν σχεδιαστεί για να διατηρούν κρυογονικές θερμοκρασίες σε όλη τη γραμμή μεταφοράς, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τη διαρροή θερμότητας σε κρίσιμα σημεία ελέγχου. Οι εκτεταμένες διαμορφώσεις του καπό διατηρούν τη συσκευασία του στελέχους μακριά από την ψυχρή ζώνη, βοηθώντας στην πρόληψη του σχηματισμού πάγου και βελτιώνοντας την αξιοπιστία λειτουργίας.

Για τη διαχείριση του αερίου ανάφλεξης που παράγεται κατά τη μεταφορά,διαχωριστές φάσεων με μόνωση κενούεγκαθίστανται ανάντη των αντλιών ή των συστημάτων υποδοχής. Αυτοί οι διαχωριστές απομακρύνουν τους ατμούς από το υγρό ρεύμα προτού φτάσουν σε ευαίσθητο εξοπλισμό κατάντη.

Ο σχεδιασμός του διαχωριστή συνήθως περιλαμβάνει:

• Εφαπτομενική ροή εισόδου για φυγοκεντρικό διαχωρισμό
• Δομές εσωτερικής σταθεροποίησης επιπέδου
• Δυναμικά διατηρούμενη μόνωση κενού

Αυτό βοηθά στην αποτροπή της συσσώρευσης ατμών και μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο σπηλαίωσης της αντλίας.

Μίνι τανκςγια συστήματα LNG μικρής κλίμακας και κινητά συστήματα

Για κινητούς σταθμούς LNG, συστήματα ολίσθησης ή μικρότερες εφαρμογές μεταφοράς, ηΜίνι δεξαμενήΗ σειρά παρέχει συμπαγή, μονωμένη κενού αέρος αποθήκευση buffer χωρητικότητας από 100 έως 3.000 λίτρα.

Το εσωτερικό δοχείο στηρίζεται με δομικά στηρίγματα χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας και ενσωματώνεται με τεχνολογία ενεργητικής συντήρησης κενού. Αυτές οι δεξαμενές μπορούν να λειτουργήσουν ως ενδιάμεσοι χώροι αποθήκευσης μεταξύ των οχημάτων παράδοσης ΥΦΑ και των συστημάτων διανομής κατάντη.

Υπό στατικές συνθήκες λειτουργίας, οι ρυθμοί αυτοσυμπίεσης μπορούν συνήθως να περιοριστούν σε κάτω από 0,1 bar ανά ώρα.

Τυπική απόδοση μεταφοράς LNG

Ένα τυπικό σύστημα μεταφοράς LNG που έχει σχεδιαστεί από την HL Cryogenics μπορεί να λειτουργεί εντός:

• Πίεση λειτουργίας από 6 έως 20 bar
• Ταχύτητες ροής έως 8 m/s
• Τιμές διαρροής θερμότητας μόλις 0,25 W/m

Με την ενσωμάτωση άκαμπτωνσωλήνας με μόνωση κενούΜε εύκαμπτα τμήματα σωλήνων σε σημεία διαστολής ή αρθρωτούς βραχίονες φόρτωσης, η συνολική απόδοση του συστήματος μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά.

Σε πολλές εφαρμογές LNG, αυτό μεταφράζεται σε ρυθμούς εξάτμισης κάτω από 0,05% ανά 100 μέτρα γραμμής μεταφοράς ανά ώρα, συμβάλλοντας στη βελτίωση τόσο της λειτουργικής σταθερότητας όσο και της οικονομικής απόδοσης.

Μαςεύκαμπτος σωλήνας με μόνωση κενούΤα συγκροτήματα χρησιμοποιούν:

• Εσωτερικοί πυρήνες από κυματοειδές ανοξείδωτο χάλυβα 316L
• Ενισχυμένες εξωτερικές δομές πλεξούδας
• Κατασκευή δακτυλίου κενού με περιτύλιγμα MLI

Αυτό επιτρέπει στον εύκαμπτο σωλήνα να διατηρεί την ακεραιότητα του κενού υπό επαναλαμβανόμενους κύκλους κάμψης και θερμικής συστολής.

Παράδειγμα έργου: Τερματικός σταθμός LNG στο Βιετνάμ

HL Cryogenicsπρόσφατα προμήθευσε ένα κρυογονικό σύστημα μεταφοράς 350 μέτρων για ένα έργο τερματικού σταθμού LNG στο Βιετνάμ.

Το σύστημα σχεδιάστηκε για να μεταφέρει 200 ​​m³/h ΥΦΑ από δεξαμενές αποθήκευσης σε προβλήτα φόρτωσης στα 10 bar, τηρώντας παράλληλα αυστηρούς περιορισμούς εξάτμισης.

Η τελική διαμόρφωση περιελάμβανε:

• Άκαμπτος σωλήνας με μόνωση κενούγια μεγάλα ευθύγραμμα τμήματα
• Εύκαμπτος σωλήνας με μόνωση κενούσε αρθρωτές συνδέσεις προβλήτας
• ΔιπλόςΔυναμικά συστήματα αντλιών κενούδιατηρώντας πίεση δακτυλίου 5 × 10⁻⁶ mbar

Κατά τη θέση σε λειτουργία, η μετρούμενη διαρροή θερμότητας σταθεροποιήθηκε σε περίπου 0,28 W/m. Σε σύγκριση με τον προηγούμενο αγωγό με μόνωση πολυουρεθάνης, η διαρροή μειώθηκε κατά περίπου 80%.

Η εγκατάσταση ενόςδιαχωριστής φάσης με μόνωση κενούεξάλειψε επίσης τα επαναλαμβανόμενα προβλήματα σπηλαίωσης της αντλίας που προηγουμένως είχαν προκαλέσει διακοπές λειτουργίας.

Σήμερα, το σύστημα λειτουργεί με συνεχή παρακολούθηση κενού και προγραμματισμένο κύκλο λειτουργίας αντλίας για να διατηρεί σταθερή απόδοση στο ζεστό και υγρό παράκτιο περιβάλλον του Βιετνάμ.

Σχεδιασμένο για Διεθνή Συμμόρφωση

Τα κρυογονικά μας συστήματα μεταφοράς έχουν σχεδιαστεί σύμφωνα με τα σημαντικότερα διεθνή πρότυπα, όπως:

• ASME B31.3
• ΕΝ 13480
• ISO 21013
• BS 6364 για δοκιμές κρυογονικών βαλβίδων

Αυτό επιτρέπειHL Cryogenicsεξοπλισμός για την υποστήριξη έργων σε:

• Τερματικοί σταθμοί LNG στη Νοτιοανατολική Ασία
• Συστήματα ημιαγωγών αερίου στην Ανατολική Ασία
• Βιομηχανικές εγκαταστάσεις φυσικού αερίου στην Ευρώπη
• Αναδυόμενα έργα υποδομής υγρού υδρογόνου στη Μέση Ανατολή

Προσαρμόζουμε επίσης τα πρότυπα φλαντζών, τις συνδέσεις μπαγιονέτ και τις διαμορφώσεις του εξωτερικού μανδύα ώστε να ταιριάζουν με τους περιφερειακούς κώδικες και τις συνθήκες λειτουργίας που αφορούν συγκεκριμένα το έργο.

Μηχανική Υποστήριξη για Έργα Μεταφοράς ΥΦΑ

Είτε αναπτύσσετε μια νέα εγκατάσταση ανεφοδιασμού LNG είτε αναβαθμίζετε ένα υπάρχον δίκτυο κρυογονικής μεταφοράς, η σταθερή μόνωση κενού μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τόσο τη θερμική απόδοση όσο και την αξιοπιστία λειτουργίας.

HL Cryogenicsπαρέχει ολοκληρωμένη μηχανική υποστήριξη που καλύπτει:

• Συστήματα σωλήνων με μόνωση κενού
• Κρυογονικός εύκαμπτος σωλήνας
• Βαλβίδες με μόνωση κενού
• Διαχωριστές φάσεων
• Λύσεις για μίνι δεξαμενές
• Δυναμικά συστήματα αντλιών κενού

Η ομάδα μηχανικών μας μπορεί να σας βοηθήσει με υπολογισμούς διαρροών θερμότητας, ανάλυση πτώσης πίεσης και προσαρμοσμένο σχεδιασμό συστήματος με βάση τις απαιτήσεις της διεργασίας σας.