فيما يلي تحليل تقني متخصص لصمام القطع المنفصل المخصص لأنابيب تحميل الغاز الطبيعي المسال، يغطي المعلمات الرئيسية، نقاط اختيار الموديل، والممارسات الصناعية، لتقديم مرجع موثوق للتطبيقات الهندسية ذات الصلة:

دليل التقنيات الأساسية لصمام القطع المنفصل لأنابيب تحميل LNG

أولاً: متطلبات الوظائف الأساسية

1. آلية أمان مزدوجة

   • التشغيل الميكانيكي: انفصال فوري عند وصول قوة القص إلى 2.5-7 كيلو نيوتن، مع تحكم صارم في الخطأ ضمن ±5٪، لضمان قطع سريع عند تجاوز القوة الخارجية الحد المسموح

   • مساعدة هيدروليكية: قطع متزامن عند حدوث شذوذ مفاجئ في التدفق (مثل زيادة الضغط المفاجئة في خط الأنابيب، صدمة الوسط)، وقت استجابة أقل من 50 مللي ثانية، لتجنب مخاطر التسرب due to التأخير

2. التكيف مع ظروف العمل القاسية

   • صدمة درجة الحرارة: يمكنه تحمل 200 اختبار دورة من درجة الحرارة العادية (25 درجة مئوية) إلى -162 درجة مئوية (درجة الحرارة الطبيعية للـ LNG)، لضمان استقرار الهيكل under التناوب بين البرودة والسخونة

   • تحمل الاهتزاز: يتوافق مع معيار EN 12079-3 (متطلبات مقاومة الاهتزاز لمستوى النقل البحري)، يناسب scenarios الاهتزاز أثناء النقل ذهابًا وإيابًا للصهاريج وعمليات التحميل والتفريغ

ثانيًا: تصميم هيكلي بمستوى عسكري

ثالثًا: القاعدة الذهبية لاختيار الموديل

1. مصفوفة المعلمات الرئيسية
   يحتاج اختيار الموديل إلى حساب المعامل الأساسي K، الصيغة كما يلي:

   K = (Qmax × ΔP) / Tmin

   • Qmax: أقصى تدفق (قيمة نموذجية لأنابيب تحميل LNG 150-300 م³/ساعة، يحتاج إلى مطابقة تدفق تصميم خط الأنابيب)

   • ΔP: نطاق فرق الضغط (عادة 0.2-1.6 ميجا باسكال في ظروف العمل الفعلية، يحتاج إلى تغطية تقلبات الضغط under ظروف العمل القاسية)

   • Tmin: أدنى درجة حرارة عمل (على أساس -196 درجة مئوية، إذا تم استخدامه للاتصال بخزان التخزين منخفض الحرارة،则需要 التعديل according لدرجة الحرارة المنخفضة الفعلية)

2. تجنب فخاخ مطابقة الواجهة

   • معيار الفلانشة: يجب أن يتطابق في نفس الوقت مع HG/T 20592 (المعيار الوطني) و ASME B16.5 (المعيار الأمريكي)، لتجنب فشل العزل due to توصيل فلانشة بمعايير مختلفة

   • نوع سطح العزل: يحتاج الوجه البارز RF إلى معالجة طحن منخفضة الحرارة خاصة، ويجب أن يصل خشونة السطح إلى Ra ≤ 0.8 ميكرومتر، لضمان أداء العزل المستقر under درجات الحرارة المنخفضة

رابعًا: خطوط الحياة والموت للتثبيت

1. صيغة التموضع
   يجب أن تتبع مسافة التثبيت strictly الصيغة التالية، لضمان عدم وجود risk سحب خط الأنابيب عند الانفصال في حالات الطوارئ:

   مسافة التثبيت = طول الخرطوم + هامش الأمان

2. إجراءات التشغيل للتبريد المسبق
   يجب تنفيذ عملية تبريد متدرجة قبل إدخال الوسط منخفض الحرارة، لتجنب damage جسم الصمام due to التغير المفاجئ في درجة الحرارة:

   • المرحلة الأولى: من 25 درجة مئوية → إلى -40 درجة مئوية، والاحتفاظ بالحرارة ≥ 30 دقيقة

   • المرحلة الثانية: من -40 درجة مئوية → إلى -80 درجة مئوية، والاحتفاظ بالحرارة ≥ 30 دقيقة

   • المرحلة الثالثة: من -80 درجة مئوية → إلى -162 درجة مئوية، والاحتفاظ بالحرارة ≥ 30 دقيقة

   بعد انتهاء التبريد المسبق،需要 إعادة شد براغي الفلانشة، ويجب أن تكون عزم الدوران increased بنسبة 15-20٪ compared مع حالة درجة الحرارة العادية، لتعويض الفجوة due to انكماش المواد under درجات الحرارة المنخفضة

خامسًا: حل المراقبة الذكية

1. حزمة ترقية إنترنت الأشياء

   • المراقبة في الوقت الحقيقي بواسطة شرائط القياس: زرع مستشعرات إجهاد في الأجزاء الرئيسية مثل دبوس القص وجسم الصمام، وتحميل بيانات القوى في الوقت الحقيقي، والتعرف المسبق على التلف due to الإجهاد

   • إنذار بخريطة حرارية سحابية: مسح درجة حرارة سطح جسم الصمام بواسطة مجس حراري بالأشعة تحت الحمراء، وتشغيل الإنذار automatically عندما يكون فرق درجة الحرارة المحلي > 5 درجات مئوية، لتجنب تشققات الإجهاد due to عدم انتظام درجة الحرارة

2. نظام التوأم الرقمي
   بناء نموذج خوارزمي based على أكثر من 5000 بيانات محاكاة للكسر، يمكن تحقيق:

   • التنبؤ بعمر الخدمة المتبقي (خطأ <10٪)

   • محاكاة استجابة جسم الصمام under ظروف العمل القاسية، وتحسين معلمات التشغيل الميدانية

سادسًا: حالات دموية في الصناعة

1. حالة حادث (محطة استقبال LNG في عام 2023)

   • المشكلة: استخدام صمام قطع منفصل غير مخصص للبرودة المنخفضة، دون معالجة بالتبريد العميق

   • العواقب: تكسّر جسم الصمام under درجة حرارة منخفضة causing تسرب LNG، resulting في توقف إنتاج طارئ لمدة 36 ساعة، وخسائر اقتصادية مباشرة reached 8 ملايين ينا

   • الدرس: يجب اختيار صمام قطع منفصل مخصص للبرودة المنخفضة في scenarios تحميل LNG，ومنع استبداله بصمام عادي معدل

2. حالة نجاح (مشروع نقل LNG في الدائرة القطبية الشمالية)

   • الحل: استخدام صمام قطع منفصل منخفض الحرارة مع تعويض حراري + نظام مراقبة ذكي

   • التأثير: تشغيل بدون أعطال لمدة 3 سنوات متتالية，وزيادة كفاءة التحميل بنسبة 15٪，وانخفاض تكلفة التأمين بنسبة 40٪

   • الخبرة: under المناطق شديدة البرودة，需要 توفير additionally وحدة تسخين لجسم الصمام，لمنع تأثير الغطاء الثلجي على آلية التشغيل

سابعًا: اتجاهات أحدث التقنيات

1. تقنية العزل ذاتي الالتئام
   استخدام مواد متغيرة الطور مغلفة بالمايكرو، عندما تظهر شقوق دقيقة على سطح العزل، تطلق المواد automatically under درجة حرارة منخفضة -160 درجة مئوية，لملء الشقوق وتشكيل طبقة عزل، وإطالة عمر الخدمة للعزل بأكثر من 3 مرات

2. نظام تشغيل فائق التوصيل
   استخدام مواد فائقة التوصيل based على الإيتريوم (درجة الحرارة الحرجة -180 درجة مئوية)، لتحقيق نقل إشارة التشغيل without تأخير، وضغط وقت استجابة الانفصال إلى أقل من 20 مللي ثانية، وتقليل risk التسرب further

اقتراح نهائي
يجب أن يجتاز صمام القطع المنفصل لأنابيب تحميل LNG اختبارات "الموت" الثلاثة التالية، وإلا يُمنع استخدامه:

• اختبار الانفجار عند -196 درجة مئوية: الحفاظ على ساعة واحدة في بيئة النيتروجين السائل، وتحمل 1.5 ضعف ضغط التصميم without تسرب

• 500 اختبار إجهاد: محاكاة الانفصال المتكرر - إعادة الضبط بتردد تحميل 10 سنوات، وانحدار معلمات الأداء <5٪

• التحقق من الانفصال بزاوية 45 درجة: محاكاة ظروف العمل بقوة غير محورية (مثل الحركة الجانبية للصهريج)، وضمان القدرة على الانفصال reliably والعزل

(إذا كنت ترغب في الحصول على "الكتاب الأبيض للسلامة لتحميل LNG"، يمكنك الاتصال بالرابطة الدولية للهندسة criogenic (ICEA) للحصول على مواد مرجعية موثوقة)