ในการจัดเก็บและขนส่ง LNG สื่อจะถูกรักษาไว้ที่ -162 องศาเป็นเวลานาน สภาวะการแช่แข็งนี้จำเป็นต้องมีการออกแบบวาล์วแบบพิเศษ สำหรับบอลวาล์วไครโอเจนิก ฝากระโปรงแบบขยายไม่ซ้ำซ้อน แต่เป็นโซลูชันทางเทคนิคที่จำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือในการซีล ความเสถียรทางความร้อน และความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน การออกแบบนี้ได้รับคำสั่งจากมาตรฐานสากล เช่น API 624 และ BS 6364 ซึ่งเป็นข้อกำหนดหลักสำหรับการทำงานของระบบ LNG ที่ปลอดภัย เหตุผลเฉพาะมีดังนี้
I. แยกอุณหภูมิต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการซีล
กล่องบรรจุเป็นแกนหลักของระบบซีลไดนามิกของวาล์ว การบรรจุแบบทั่วไปจะสูญเสียความยืดหยุ่นที่ -162 องศา ทำให้ไม่สามารถปิดผนึกก้านได้แน่นและทำให้เกิดการรั่วไหล ในขณะเดียวกันความชื้นในอากาศจะควบแน่นและแข็งตัวในกล่องบรรจุ ผลึกน้ำแข็งสามารถทำคะแนนการบรรจุและยึดก้าน ขัดขวางการทำงานของวาล์ว
ฝากระโปรงที่ขยายออกจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้โดยการยืดส่วนคอให้ยาวขึ้นเพื่อยกกล่องบรรจุให้ห่างจากตัวกลางแช่แข็ง คอทำหน้าที่เป็นแผงกั้นความร้อน ลดการถ่ายเทความร้อนด้านบนและทำให้กล่องบรรจุมีอุณหภูมิสูงกว่า 0 องศา วิธีนี้จะรักษาความยืดหยุ่นในการบรรจุ ป้องกันน้ำแข็ง รับรองการหมุนของก้านอย่างราบรื่น และรักษาประสิทธิภาพการปิดผนึกแบบไดนามิกให้สอดคล้องกับมาตรฐาน-การปล่อยมลพิษต่ำ
ครั้งที่สอง จัดให้มีพื้นที่สำหรับฉนวนเพื่อลดความร้อนที่เข้ามา
LNG มีความร้อนของการกลายเป็นไอต่ำ แม้แต่ความร้อนเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้เกิดการระเหย ขยายตัวประมาณ 600 เท่า และทำให้แรงดันท่อพุ่งสูงขึ้น วาล์วแบบทั่วไปไม่มีพื้นที่สำหรับเป็นฉนวน ส่งผลให้สูญเสียความร้อนผ่านตัววาล์ว หมวกกันน็อคแบบขยายให้พื้นที่กว้างขวางสำหรับชั้นฉนวนหนารอบคอ ทำให้เกิดแผงกั้นความร้อนอย่างต่อเนื่อง
กำแพงกั้นนี้จะปิดกั้นความร้อนภายนอก ลดการกลายเป็นไอของ LNG และทำให้แรงดันในท่อคงที่ พื้นผิวด้านนอกของฉนวนจะอยู่ใกล้กับอุณหภูมิโดยรอบ ป้องกันไม่ให้วาล์วแข็งตัวซึ่งอาจเป็นสาเหตุให้ผู้ปฏิบัติงานถูกน้ำแข็งกัด และหลีกเลี่ยงความเสียหายจากน้ำแข็งที่ตกลงมา
ที่สาม เปิดใช้งานการแยกทางกายภาพเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน
LNG เป็นสารไวไฟและระเบิดได้ การรั่วไหลก่อให้เกิดความเสี่ยงที่สำคัญ วาล์วแบบทั่วไปวางกลไกการทำงานไว้ใกล้กับโซนแช่แข็ง ช่วยให้ก๊าซระเหยเข้าถึงผู้ปฏิบัติงานได้อย่างรวดเร็วหากเกิดการรั่วไหล ฝากระโปรงที่ขยายออกจะสร้างการแยกทางกายภาพ ทำให้ที่จับและตัวกระตุ้นอยู่ห่างจากพื้นที่อันตราย แม้จะมีการรั่วไหลเล็กน้อย ก๊าซก็แพร่กระจายและเจือจางในส่วนคอที่ขยายออก ส่งผลให้ระดับก๊าซไวไฟในตำแหน่งของผู้ปฏิบัติงานลดลง
ในการบำรุงรักษา วาล์ว LNG มักจะอยู่ในพื้นที่จำกัด เช่น กล่องเย็น ฝากระโปรงขยายจะวางผู้ติดตามการบรรจุและอุปกรณ์อัดจาระบีไว้ด้านนอกฉนวน ช่วยให้สามารถบำรุงรักษาตามปกติได้โดยไม่ต้องถอดฉนวนออก- ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากและต้นทุนในการปฏิบัติงาน การออกแบบนี้ยังเป็นไปตามข้อกำหนดความสูงในการใช้งานของ BS 6364 สำหรับการทำงานของวาล์วที่ปลอดภัยอีกด้วย
IV. ปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อกำหนดการออกแบบ
ความยาวฝากระโปรงที่ขยายออกต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวด ตาม BS 6364 ความยาวคอมากกว่าหรือเท่ากับ 250 มม. สำหรับวาล์วน้อยกว่าหรือเท่ากับ DN100 และมากกว่าหรือเท่ากับ 300 มม. สำหรับวาล์วขนาดใหญ่ ขนาดเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบความร้อนเพื่อให้กล่องบรรจุมีอุณหภูมิสูงกว่า 5 องศาที่ -196 องศา ความหนาของผนังคอยังต้องมีการตรวจสอบความแข็งแรงของการแช่แข็งเพื่อป้องกันการแตกร้าวจากความเครียดจากความร้อน
วัสดุต้องตรงกับความทนทานต่อการแช่แข็งของตัววาล์ว เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน ASTM A350 LF2 หรือเหล็กกล้าไร้สนิม ASTM A182 F304 เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหักที่เปราะ การเชื่อมต่อระหว่างคอ-ถึง-ฝากระโปรงใช้การตีขึ้นรูปหรือการเชื่อมแบบเจาะเต็ม- เพื่อขจัดสะพานระบายความร้อนออกจากหน้าแปลน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของฉนวน
มาตรฐานอุตสาหกรรมกำหนดให้ฝากระโปรงขยายสำหรับบอลวาล์วแช่แข็ง LNG ต้องใช้ API 624 และการทดสอบการปิดผนึกด้วยความเย็นจัด -196 องศา GB/T 24924-2020 ยังกำหนดกฎสำหรับความยาวคอและอุณหภูมิกล่องบรรจุอีกด้วย มาตรฐานเหล่านี้รับประกันความสอดคล้องทางเทคนิคและความปลอดภัยตลอดห่วงโซ่อุปทาน LNG
ฝากระโปรงขยายบนบอลวาล์วไครโอเจนิกเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่เป็นระบบสำหรับธรรมชาติของการแช่แข็ง ไวไฟ และระเหยได้ของ LNG ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการปิดผนึกด้วยการแยกความร้อน ช่วยให้เป็นฉนวนสำหรับกักเก็บความร้อน และเพิ่มความปลอดภัยด้วยการแยกทางกายภาพ-ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เข้มงวด การออกแบบนี้จำเป็นสำหรับการทำงานของวาล์วในบริการไครโอเจนิกส์ และจำเป็นสำหรับการทำงานของระบบ LNG ที่ปลอดภัย
