აქამდე, კრიოგენული გამოყენების სცენარებში, რომლებიც მოითხოვდნენ ორმხრივი სარქვლის დალუქვას, ძირითადად გამოიყენებოდა ორი ტიპის სარქველი, კერძოდ, გლობალური სარქველები და ფიქსირებული ბურთულიანი სარქველები/ზედა ნაწილში დამონტაჟებული ფიქსირებული ბურთულიანი სარქველები. თუმცა, ორმხრივი კრიოგენული ბურთულიანი სარქვლის წარმატებული განვითარებით, სისტემის დიზაინერებმა მიიღეს უფრო მიმზიდველი ვარიანტი, ვიდრე ტრადიციული ბურთულიანი სარქველები -მცურავი ბურთულიანი სარქველებიმას აქვს უფრო მაღალი ნაკადის სიჩქარე, არ აქვს შეზღუდვა ნაკადის მიმართულებასა და გარემოს დალუქვის მიმართულებაზე და შეუძლია უსაფრთხოდ იმუშაოს კრიოგენულ პირობებში. ასევე, ზომა უფრო მცირეა, წონა უფრო მსუბუქია და სტრუქტურა უფრო მარტივია.
კრიოგენული გამოყენების სცენარები, რომლებიც საჭიროებენ სარქველებს, მოიცავს შესანახი ავზების შესასვლელ/გამოსასვლელს შევსებისა და გადმოტვირთვისთვის, დახურული ცარიელი მილსადენების დაწნეხვისთვის, გაზიფიკაციასა და გათხევადებაზე, მრავალფუნქციურ მილსადენებს სხვადასხვა სისტემებისთვის LNG ტერმინალურ სადგურებში, გადაზიდვის სისტემებსა და ტანკერებში, განაწილების სისტემებს, სატუმბი სადგურებსა და LNG საწვავის შემავსებელ სადგურებს, ასევე ბუნებრივი აირის სარქველების ნაკრებებს (GVU), რომლებიც დაკავშირებულია გემებზე ორმაგი საწვავის ძრავებთან.
ზემოთ ხსენებულ გამოყენების სცენარებში, ორმხრივი გამორთვის სარქველები ზოგადად გამოიყენება საშუალო სითხის კონტროლისა და გამორთვისთვის. ალტერნატიულ ტიპებთან შედარებით, როგორიცააბურთიანი სარქველები, მათ რამდენიმე პრობლემა აქვთ:
ნაკადის კოეფიციენტი (Cv) დაბალია - ეს გავლენას მოახდენს ყველა შესაბამისი ზომის მილის შერჩევაზე და გახდება პოტენციური შეფერხება, რაც შეზღუდავს სისტემის ნაკადის გამტარუნარიანობას.
· დახურვისა და მართვის ფუნქციების შესასრულებლად ხაზოვანი აქტივატორების კონფიგურაციის საჭიროება - ბურთულიანი სარქველების და სხვა მართკუთხა მბრუნავი სარქველების მართვისა და მუშაობისთვის გამოყენებულ მართკუთხა მბრუნავ აქტივატორებთან შედარებით, ამ ტიპის აღჭურვილობას უფრო რთული სტრუქტურა და ღირებულება აქვს. სარქვლისა და აქტივატორის სრული კომპლექტის ღირებულება და სტრუქტურული სირთულე ძალიან თვალსაჩინოა.
· თუ გამორთვის სარქველი გამოიყენება მრავალი თხევადი ბუნებრივი აირის სისტემის მიერ მოთხოვნილი საგანგებო გამორთვის ფუნქციის განსახორციელებლად, სირთულე კიდევ უფრო მაღალი იქნება.
მცირე ზომის თხევადი ბუნებრივი აირის (SSLNG) ობიექტებისთვის ზემოთ ჩამოთვლილი პრობლემები უფრო აშკარა იქნება, რადგან ჩატვირთვა-გადმოტვირთვის ციკლის შესამცირებლად ეს სისტემები უნდა იყოს უფრო პატარა, უფრო ეკონომიური და ჰქონდეს უდიდესი ნაკადის ტევადობა.
ბურთულიანი სარქვლის ნაკადის კოეფიციენტი უფრო მაღალია, ვიდრე იმავე ზომის გლობალური სარქვლის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ისინი ზომით უფრო პატარაა ნაკადის სიჩქარეზე გავლენის გარეშე. ეს ნიშნავს, რომ მთელი მილსადენის სისტემის და თვით მთელი სისტემის ზომა, წონა და ღირებულება მნიშვნელოვნად მცირდება. ამავდროულად, მას შეუძლია მნიშვნელოვნად გაზარდოს დაკავშირებული სისტემების ინვესტიციის ანაზღაურება (ROI).
რა თქმა უნდა, სტანდარტული კრიოგენული მცურავი ბურთულიანი სარქველები ცალმხრივია, რაც არ არის შესაფერისი ზემოთ ხსენებული სცენარებისთვის, რომლებიც მოითხოვს ორმხრივ სარქვლის დალუქვას.
ცალმხრივი ორმხრივი მოძრაობის წინააღმდეგ
როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში, კრიოგენული პირობებისთვის განკუთვნილ სტანდარტულ მცურავ ბურთულიან სარქველს აქვს წნევის შემსუბუქების ხვრელი სარქვლის ბურთულის ზედა მხარეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული წნევის დაგროვება და მატება გარემოს ფაზის ცვლილებისას. როდესაც სარქველი დახურულ მდგომარეობაშია, სარქვლის კორპუსის ღრუში მოთავსებული თხევადი ბუნებრივი აირი დაიწყებს აორთქლებას და გაფართოებას, ხოლო სრულად გაფართოების შემდეგ მოცულობამ შეიძლება მიაღწიოს საწყის მოცულობას 600-ჯერ, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სარქვლის გასკდომა. ამ სიტუაციის თავიდან ასაცილებლად, სტანდარტული მცურავი ბურთულიანი სარქველების უმეტესობა იყენებს ზედა დინების გახსნის წნევის შემსუბუქების მექანიზმს. ამის გამო, ტრადიციული ბურთულიანი სარქველების გამოყენება შეუძლებელია ისეთ სიტუაციებში, რომლებიც მოითხოვს ორმხრივ დალუქვას.
და ეს არის ეტაპი, როდესაც ორმხრივი კრიოგენული მცურავი ბურთულიანი სარქველი თავის ნიჭს აჩვენებს. ამ სარქველსა და სტანდარტულ ცალმხრივ კრიოგენულ სარქველს შორის განსხვავება შემდეგია:
· სარქვლის ბურთულას არ აქვს ღიობი წნევის შესამსუბუქებლად
· მას შეუძლია სითხის დალუქვა ორივე მიმართულებით
· სარქვლის ბურთულას არ აქვს ღიობი წნევის შესამსუბუქებლად
· მას შეუძლია სითხის დალუქვა ორივე მიმართულებით
ორმხრივ კრიოგენულ მცურავ ბურთულიან სარქველში, ორმხრივი ზამბარიანი სარქვლის ბუდე ცვლის ზემოთ გახსნის წნევის შემსუბუქების მექანიზმს. ზამბარიან სარქვლის ბუდეს შეუძლია გაათავისუფლოს სარქვლის კორპუსის ღრუში მოთავსებული თხევადი ბუნებრივი აირის მიერ წარმოქმნილი ჭარბი წნევა, რითაც ხელს უშლის სარქვლის გასკდომას, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 2-ზე.
გარდა ამისა, ზამბარიანი სარქვლის საყრდენი ხელს უწყობს სარქვლის დაბალი ბრუნვის მომენტის შენარჩუნებას და კრიოგენულ პირობებში უფრო გლუვი მუშაობის მიღწევას.
ორმხრივი კრიოგენული მცურავი ბურთულიანი სარქველი აღჭურვილია მეორე საფეხურის გრაფიტის დალუქვის რგოლით, რათა სარქველს ჰქონდეს ხანძარსაწინააღმდეგო ფუნქცია. თუ კატასტროფული ავარიის შედეგად სარქვლის პოლიმერული ნაწილები არ დაიწვა, მეორადი დალუქვა არ შევა კონტაქტში გარემოსთან. ავარიის შემთხვევაში, მეორე დონის დალუქვა შეასრულებს ხანძარსაწინააღმდეგო დაცვის ფუნქციას.
ორმხრივი სარქველების უპირატესობები
გლობალურ სარქველებთან, ფიქსირებულ და ზედა მონტაჟზე დამონტაჟებულ ფიქსირებულ ბურთულიან სარქველებთან შედარებით, ორმხრივ კრიოგენულ მცურავ ბურთულიან სარქველს აქვს მაღალი ნაკადის კოეფიციენტის მქონე ბურთულიანი სარქვლის ყველა უპირატესობა და არ არსებობს შეზღუდვა სითხისა და დალუქვის მიმართულებაზე. მისი უსაფრთხოდ გამოყენება შესაძლებელია კრიოგენულ პირობებში; ზომა შედარებით პატარაა და სტრუქტურა შედარებით მარტივია. შესაბამისი აქტივატორი ასევე შედარებით მარტივია (მართი კუთხით ბრუნვა) და მინიატურულია. ეს უპირატესობები ნიშნავს, რომ მთელი სისტემა უფრო პატარა, მსუბუქი და ეკონომიურია.
გლობალურ სარქველებთან, ფიქსირებულ და ზედა მონტაჟზე დამონტაჟებულ ფიქსირებულ ბურთულიან სარქველებთან შედარებით, ორმხრივ კრიოგენულ მცურავ ბურთულიან სარქველს აქვს მაღალი ნაკადის კოეფიციენტის მქონე ბურთულიანი სარქვლის ყველა უპირატესობა და არ არსებობს შეზღუდვა სითხისა და დალუქვის მიმართულებაზე. მისი უსაფრთხოდ გამოყენება შესაძლებელია კრიოგენულ პირობებში; ზომა შედარებით პატარაა და სტრუქტურა შედარებით მარტივია. შესაბამისი აქტივატორი ასევე შედარებით მარტივია (მართი კუთხით ბრუნვა) და მინიატურულია. ეს უპირატესობები ნიშნავს, რომ მთელი სისტემა უფრო პატარა, მსუბუქი და ეკონომიურია.
ცხრილი 1 ადარებს ორმხრივ კრიოგენულ მცურავ ბურთულიან სარქველს სხვა სარქველებთან მსგავსი ფუნქციების მქონე მოვლა-პატრონობის, ზომის, წონის, ბრუნვის მომენტის დონის, მართვის სირთულისა და საერთო ღირებულების თვალსაზრისით და ყოვლისმომცველად აჯამებს მის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს.
თუ მცირე ზომის თხევადი ბუნებრივი აირის ქარხანა დაარღვევს კონვენციას და გამოიყენებს ორმხრივ კრიოგენულ ბურთულიან სარქველს, მას შეუძლია სრულად გამოიყენოს ბურთულიანი სარქვლის უნიკალური უპირატესობები, კერძოდ, სრული დიამეტრი, მაღალი ნაკადის სიჩქარე და მილსადენიდან მაღალი განმუხტვის სიჩქარე. შედარებით რომ ვთქვათ, მას შეუძლია გაუძლოს უფრო მცირე ზომის მილებს იმავე ნაკადის სიჩქარის შენარჩუნებით, რითაც შეიძლება შემცირდეს სისტემის საერთო მოცულობა, წონა და სირთულე, ასევე შეამციროს მილსადენების სისტემის ღირებულება.
წინა სტატიაში წარმოდგენილი იყო გამორთვის სარქველად გამოყენების უპირატესობები. მართვის სარქველად გამოყენების შემთხვევაში, უპირატესობები უფრო აშკარა იქნება. თუ გამოყენებული იქნება მართკუთხა მბრუნავი ბურთულიანი სარქველი, სარქვლის ავტომატიზაციის ნაკრების სირთულე მნიშვნელოვნად შემცირდება, ამიტომ ის კრიოგენული სისტემის დამატებითი ელემენტი გახდა.
ზემოთ ხსენებული ავტომატიზაციის კომპლექტის ყველაზე ძირითადი შემადგენლობაა მარტივი და პრაქტიკული ორმხრივი კრიოგენული მცურავი ბურთულიანი სარქველი და მართკუთხა მბრუნავი აქტივატორი მარტივი სტრუქტურითა და მაღალი ეკონომიურობით.
მოკლედ, ორმხრივ კრიოგენულ მცურავ ბურთულიან სარქველს კრიოგენული მილსადენის სისტემისთვის „სუბვერსიული“ დადებითი მნიშვნელობა აქვს. მცირე ზომის თხევადი ბუნებრივი აირის დანადგარებში მას შეუძლია სრულად გამოიყენოს თავისი უპირატესობები.
ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ეს ახალი პროდუქტი პრაქტიკულ გამოყენებაში დადასტურდა, რაც ადასტურებს, რომ მას დადებითი მნიშვნელობა აქვს პროექტის ღირებულებისა და სისტემის გრძელვადიანი საიმედო მუშაობისთვის.
გამოქვეყნების დრო: 2021 წლის 17 ივნისი