Det finns en hög nivå av komplexitet och flera utmaningar involverade i design, tillverkning och testning av ventiler för högtrycksmiljöer och ventiler för kryogena miljöer.
Så vad händer när ventiler måste uppfylla kraven från både högtrycks- och kryogenapplikationer? Till exempel när det gäller pumpar som används för att leverera flytande naturgas (LNG) eller komprimerad naturgas (CNG) till marina fartyg. Tja, i sådana fall är insatserna ännu högre och utmaningarna större. Det är därför bara en handfull företag runt om i världen har kapaciteten och expertis att tillverka dessa ventiler – och Habonim är en ledande sådan.
I det här blogginlägget kommer vi att beskriva dessa komplexiteter, som inkluderar tekniska, regulatoriska, testnings- och säkerhetsutmaningar, samt hur vi utnyttjar vår beprövade erfarenhet och omfattande interna kapaciteter inom både högtrycks- och kryogenventiler för att övervinna dessa utmaningar.
Designar ventiler som tål extrema tryck och kryogena temperaturer
Kryogena högtrycksventiler måste nå erforderliga tätningsnivåer under högtrycksförhållanden och i miljöer som kännetecknas av extremt låga temperaturer. Och de måste göra detta samtidigt som de uppnår optimala arbetsmoment och under olika driftsförhållanden.
När det gäller extrema tryckförhållanden måste ventilerna fungera effektivt och säkra tätheten i både låga och höga tryck, samt att öppna och stänga under full ΔP. Vår högtrycksventilserie är baserad på en flytande kulteknologi speciellt byggd för uthållighet och tillförlitlighet med ett designtryck på upp till ANSI Class 2500 (414 bar / 6000 psi). Dessa ventiler har ett integrerat fjäderbelastat säte som kompenserar för extrema tryckförändringar och möjliggör full tätning under dessa förhållanden. Dessutom kan ett valfritt hybridsäte som kapslar in en polymertätning i ett metallhölje integreras för att möjliggöra för ventilen att öppna och stänga under full ΔP och bibehålla tillförlitlig tätning under en avsevärd användningsperiod. Habonim erbjuder också en tuff linje av metallsättande ventiler för särskilt svåra miljöförhållanden och media som de som är typiska för flygtillämpningar, där ventilsäkerheten är avgörande.
Högtrycksventiler för kryogena applikationer måste även tåla temperaturer ner till -196°C (-321°F), vilket är karakteristiskt för bearbetning, lagring, transport och distribution av industrigaser i flytande fas och av flytande naturgas ( LNG). Eftersom ventiler är konstruerade av olika material med varierande kontraktionsförhållanden tar vi noga hänsyn till detta när vi designar våra ventiler för kryogena miljöer. Detta säkerställer optimal funktionalitet, full tätning och konstanta ventilmoment över ett brett område av växlande temperaturer [från +30°C (86°F) ner till -196°C (-321°F)).
Dessa utmaningar är ännu mer betydande när det gäller små bulk LNG, eftersom systemkomponenter också måste vara små och lätta. Utöver våra beprövade kryogena ventiler tillverkar och levererar vi också unika, snabbverkande COMPACT™ pneumatiska ställdon, som erbjuder dubbel effekt för samma storlek ställdon eller halva storleken för samma mängd effekt. Detta gör det möjligt för oss att erbjuda integrerade, kompakta och högeffektiva lösningar som utmärker sig överallt där det krävs lösningar med litet fotavtryck och lågt vridmoment inom naturgasindustrin.
Testa ventiler i simulerade förhållanden
ventiler är också utmanande eftersom det måste göras under simulerade och kontrollerade högtrycks- och kryogena förhållanden. Med ett åtagande att tillhandahålla lösningar av högsta kvalitet använder vi vårt breda utbud av interna laboratorier och utrustning för att utföra strikta tester som ofta överstiger de erforderliga standarderna för högtrycks- och kryogenventiler. Vi gör också allt för att följa relevanta lagar, standarder och förordningar för att bevara miljön (ISO-14001) och för att främja hälsa och säkerhet för anställda (ISO-45001).
För att uppfylla de relevanta kryogena standarderna testar vi våra ventiler enligt BS 6364-standarden. För att göra detta, sänker vi ventilen i flytande kväve och väntar på att temperaturen stabiliseras vid -196 ° C (-321 ° F). Vi använder sedan heliumgas och en heliumdetektor för att kontrollera om det finns något utgående läckage från ventilens hölje, och en flödesmätare för att testa att internt tätningsläckage inte överstiger de högsta tillåtna nivåerna som anges i standarden. Dessutom testar vi arbetsmomentet vid lägsta temperaturer för att säkerställa designöverensstämmelse och full kompatibilitet med ställdonet när det används.
För att simulera och testa ventilprestanda under verkliga miljöförhållanden, såväl som effekten av temperaturen på ventilen över hela temperaturstabiliseringsdiagrammet, utför vi inline-tester med flytande kväve och undersöker effekten på ventilens tätning och vridmoment när dess material kontrakterar.
Testerna görs ofta på ett brett utbud av ventiler och tätningsmaterial i våra interna testlabb. Dessutom investerar vi konsekvent i att utveckla nya material som underlättar utformningen av överlägsen tätning över tid, och lägre och stabilare vridmoment.
Uppfyller branschstandarder och säkerhetskrav
Våra kryogena högtrycksventiler är designade, tillverkade och testade enligt allmänna standarder för industrikvalitetssystem som API-6D (nr: 6D-1278) och ISO 9001 Quality Management, samt specifika standarder som:
- Kryogena och komprimerade gasapplikationer
– TPED 2010/35/EU-förordning för produkter som används för att transportera flytande och komprimerad gas. Vissa av produktlinjerna för detta segment genomgår också typgodkännande av externa anmälda organ.
– Design, testning och inspektion av dessa produkter görs i enlighet med BS 6364:1984 (tillägg 3), testning av EN 14432:2014 och testning av EN 1626-2008.
– Produkter för kryogena applikationer rengörs och monteras enligt internationella standarder som är specifika för detta segment (ASTM A380, CGA G-4.1 och EN 12300) för att eliminera antändningsrisker. - Högtrycksapplikationer – CE-PED 2014/68/EU för tryckbärande anordningar.
- Oil & Gas segment – API Spec Q1 standard för produkter som levereras till denna sektor.
- Marin sektor – Ventiler designade för den marina sektorn är certifierade genom olika typgodkännanden av internationella anmälda organ som Lloyd’s Register (LR), DNV-GL, ABS, Bureau Veritas (BV), RINA och Korean Register (KR).
- Explosiva och brandfarliga miljöer – Brandsäker API 607 och ISO 10497, API 6FA och ATEX 2014/34/EU-standard.
Förutom att uppfylla dessa standarder, integrerar Habonim även specifika säkerhetsfunktioner för högtrycks- och kryogenapplikationer. Till exempel, Emergency Shutdown (ESD) för att möjliggöra säker avstängning av gasflödet i händelse av en nödsituation eller systemfel; en dubbelkroppstätning för kropp till ändar och för överlägsen atmosfärisk tätning för kroppshuven; och en helt brandsäker design som är testad och certifierad enligt API 607 och ISO 10497.
Alla våra lösningar för LNG-industrin har också vårt överlägsna integritetspaket – Total HermetiX™.
Att övervinna utmaningarna så att du får den tillförlitlighet du behöver
Sammanfattningsvis innebär design och tillverkning av kryogena högtrycksventiler en hög komplexitetsnivå och flera tekniska utmaningar. Dessa inkluderar behovet av att designa dem så att de tätar och fungerar effektivt (öppna och stänga) under full ΔP av höga och låga tryck, och i instabila kryogena temperaturer med minimala vridmoment.
Habonim är stolta över att vara en ledare bland de få utvalda leverantörer som har expertis och förmåga att övervinna dessa utmaningar. Vår långsiktiga meritlista, hängivna team och förmåga att erbjuda intern support från de första planeringsstadierna till certifiering, har gjort det möjligt för oss att leverera ventiler med TAC och 3.2-bevakning (DNV-GL, BV) , LR och RINA) för unika projekt inom Aerospace, Chemicals Maritime och Oil & Gas-segmenten.
