LNG の貯蔵および輸送では、媒体は長期間 -162 度に維持されます。この極低温状態では特殊なバルブ設計が必要です。極低温ボールバルブの場合、拡張ボンネットは冗長ではありませんが、シールの信頼性、熱安定性、および操作の安全性を確保するために必要な技術的ソリューションです。この設計は、安全な LNG システム運用のための中核要件として、API 624 や BS 6364 などの国際規格によって義務付けられています。具体的な理由は以下の通りです。
I. 密閉性能を確保するために低温を隔離する
パッキンボックスはバルブの動的シールシステムの中核です。従来のパッキンは-162度になると弾性が失われ、ステムをしっかりと密閉できず漏れの原因となります。その間、空気中の水分が梱包箱内で結露し凍結します。氷の結晶がパッキンに傷を付けてステムを固着させ、バルブの動作を妨げる可能性があります。
拡張ボンネットはネックを長くして梱包箱を極低温媒体から持ち上げることでこの問題を解決します。ネックは熱障壁として機能し、上方への熱伝達を減らし、梱包箱を 0 度以上に保ちます。これにより、パッキンの弾性が維持され、着氷が防止され、ステムのスムーズな回転が保証され、低排出基準に沿った動的シール性能が維持されます。-
II.熱の侵入を最小限に抑えるために断熱のためのスペースを提供する
LNGは気化熱が低いです。わずかな熱の侵入でも蒸発を引き起こし、約 600 倍に膨張し、パイプラインの圧力が上昇する可能性があります。従来のバルブには断熱スペースが不足しており、バルブ本体からの熱損失が発生していました。拡張されたボンネットは、首の周りに厚い断熱層を配置するための十分なスペースを提供し、継続的な熱バリアを形成します。
このバリアは外部の熱を遮断し、LNG の蒸発を減らし、パイプラインの圧力を安定させます。断熱材の外面は周囲温度に近い温度に保たれ、オペレーターの凍傷の原因となるバルブの氷結を防ぎ、落氷による損傷を防ぎます。
Ⅲ．物理的な隔離を有効にして運用の安全性を強化
LNG は可燃性で爆発性があります。漏洩は大きなリスクをもたらします。従来のバルブは操作機構を極低温ゾーンの近くに配置しており、漏れが発生した場合に気化したガスがオペレータにすぐに到達することを可能にします。延長されたボンネットにより物理的に分離され、ハンドルとアクチュエータが危険な場所から安全な距離に保たれます。たとえ少量の漏れがあっても、拡張されたネック内でガスが拡散および希釈され、オペレータの位置での可燃性ガスのレベルが低下します。
メンテナンスのために、LNG バルブはコールド ボックスなどの限られたスペースに置かれることがよくあります。延長されたボンネットにより、パッキンフォロワーとグリースフィッティングが断熱材の外側に配置されるため、断熱材を取り外さずに定期的なメンテナンスが可能になり、操作の困難さとコストが削減されます。-この設計は、バルブを安全に操作するための BS 6364 の操作高さ要件も満たしています。
IV.規格および設計仕様への準拠
延長されたボンネットの長さは、厳格な基準に従う必要があります。 BS 6364 によると、ネックの長さはバルブの場合は 250mm 以上、DN100 以下、より大きなバルブの場合は 300mm 以上です。これらの寸法は、梱包箱を -196 度で 5 度以上に保つことが熱的に検証されています。熱応力亀裂を防ぐために、ネックの壁の厚さの極低温強度チェックも必要です。
脆性破壊を避けるために、材料は ASTM A350 LF2 炭素鋼や ASTM A182 F304 ステンレス鋼など、バルブ本体の極低温靱性と一致する必要があります。ネック-と-のボンネット接続には一体鍛造または完全溶け込み溶接が使用されており、フランジからの熱橋が排除され、断熱性能が向上しています。
業界標準では、LNG 極低温ボールバルブの拡張ボンネットが義務付けられています。 API 624 では、それらと -196 度の極低温シール テストが必要です。 GB/T 24924-2020 では、ネックの長さと梱包箱の温度に関する規則も定められています。これらの規格は、LNG サプライ チェーン全体での技術的な一貫性と安全性を保証します。
極低温ボールバルブの拡張ボンネットは、LNG の極低温、可燃性、蒸発しやすい性質に対する体系的なソリューションです。断熱による密閉を確保し、保温のための断熱を可能にし、物理的な分離により安全性を高めます。-厳格な業界基準を満たしています。この設計は極低温サービスにおけるバルブ機能に不可欠であり、LNG システムの安全な動作には必須です。
