[發(fā)明專利]LNG低溫過程控制安全閥

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110302781.6
• 申請(qǐng)日: 2011-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN102537445A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙想平;汪雅紅;張小衛(wèi);張周衛(wèi);任昱龍;郭艷艷;趙浩瑞;韓帥;張鵬;羅崇來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張周衛(wèi)
• 主分類號(hào): F16K17/10
• 分類號(hào): F16K17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液化天然氣（LNG）低溫過程控制安全閥，主要由LNG導(dǎo)閥與LNG主閥兩部分組成，利用導(dǎo)閥控制主閥從而控制LNG低溫系統(tǒng)壓力，進(jìn)一步控制成套LNG液化系統(tǒng)壓力，解決LNG生產(chǎn)過程中壓力控制問題，確保液化過程安全運(yùn)行。本發(fā)明適用于LNG低溫系統(tǒng)安全生產(chǎn)及輸運(yùn)過程控制，實(shí)現(xiàn)低溫高壓工況（-164℃、6.4MPa）下LNG生產(chǎn)過程穩(wěn)定。根據(jù)低溫高壓流體安全輸運(yùn)技術(shù)特點(diǎn)，LNG安全閥可用于解決LNG多相流流動(dòng)過程控制技術(shù)難題，提高LNG安全輸運(yùn)效率，促進(jìn)LNG生產(chǎn)輸運(yùn)過程的有效管理，克服普通安全閥體積龐大、控壓點(diǎn)過高等缺點(diǎn)，提高LNG安全閥靈敏度及安全性能，使其結(jié)構(gòu)更加精巧、運(yùn)行更加靈活。

背景技術(shù)

LNG安全生產(chǎn)技術(shù)一直是制約LNG發(fā)展的一個(gè)主要瓶頸，直到本世紀(jì)60年代以后，LNG安全生產(chǎn)技術(shù)才得以解決，大規(guī)模工業(yè)化過程才得以實(shí)現(xiàn)，LNG工業(yè)開始迅猛發(fā)展，究其原因，LNG液化溫度一般在-161℃以下，相對(duì)環(huán)境溫度有很大差別，液化及儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)具有復(fù)雜的傳熱工況，LNG一般處于激烈的相變及多相流動(dòng)狀態(tài)并伴隨有壓力及溫度的劇烈變化，不斷產(chǎn)生大量的飽和蒸汽、過熱蒸汽、過熱液體和汽液兩相流，在變壓變溫過程中不段發(fā)生相變并伴隨嚴(yán)重的安全問題，如果系統(tǒng)密閉，液化后的LNG很容易過臨界并引起爆炸。LNG多相流極易引起過熱沸騰并產(chǎn)生多相流，導(dǎo)致管道內(nèi)溫度及壓力發(fā)生劇變，過程控制裝備須具備控制多相流的能力，提高減壓與節(jié)流制冷過程效率及反應(yīng)速度，所以與系統(tǒng)連接的過程控制安全閥門須具備以下基本條件：能夠承受劇烈的壓力及溫度瞬間變化過程，嚴(yán)格控制飽和壓力或過臨界壓力；閥門動(dòng)密封盡可能少，能夠承受劇烈的振動(dòng)，連接件不脫落，不泄漏；安全閥須穩(wěn)定控制過程壓力，在壓力突變的情況下可有效降低并維持系統(tǒng)壓力；安裝維護(hù)方便。傳統(tǒng)的LNG安全閥沒有導(dǎo)閥，采用獨(dú)立主閥控制，由于承受系統(tǒng)壓力大，安全閥體積龐大，維護(hù)操作困難，安裝很不方便，存在反應(yīng)遲鈍，靈敏度差，控制范圍太寬等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足日益發(fā)展的LNG工業(yè)生產(chǎn)過程控制需求。本發(fā)明針對(duì)LNG低溫流體過程控制及輸運(yùn)過程中存在的減壓節(jié)流效率及動(dòng)密封泄漏問題，提出LNG低溫過程控制安全閥技術(shù)，提高過程控制反應(yīng)速度，滿足LNG生產(chǎn)及輸運(yùn)壓力控制要求，減少了由于變壓、變溫出口及流體多相不穩(wěn)定造成的系統(tǒng)壓力突變，最終實(shí)現(xiàn)LNG安全生產(chǎn)及輸運(yùn)過程控制目的。本發(fā)明主要針對(duì)LNG系統(tǒng)低溫高壓流體的安全問題，提出LNG低溫過程控制安全閥技術(shù)，用以控制LNG壓力，進(jìn)而控制LNG飽和溫度，減少由于系統(tǒng)變壓、變溫出口及表面熱流密度不穩(wěn)定所造成的內(nèi)部壓力突變問題，最終解決LNG安全生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)LNG低溫高壓系統(tǒng)安全減壓技術(shù)特點(diǎn)，發(fā)明先導(dǎo)式LNG安全閥用于控制變壓、變溫、變流量的LNG生產(chǎn)過程，克服普通安全閥在低溫高壓下彈簧過粗、體積過大，反應(yīng)遲鈍等難題，提高過程控制靈敏度，使LNG安全裝置結(jié)構(gòu)精巧、安全性高、反應(yīng)更加靈敏。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

LNG低溫過程控制安全閥主要由主閥壓蓋1、彈簧墊片2、主閥彈簧3、密封圈4、主閥閥桿5、彈簧墊片6、密封圈7、閥瓣8、密封圈9、高壓管道10、法蘭11、閥體12、低壓管道13、法蘭14、密封圈15、密封圈16、密封圈17、密封圈18、導(dǎo)閥閥芯19、密封圈20、密封圈21、導(dǎo)閥彈簧22、彈簧支座23、導(dǎo)閥壓蓋24組成。

LNG主閥與導(dǎo)閥并列安裝于閥體12內(nèi)，閥體12底部連接管道10及法蘭11，右側(cè)連接管道13及法蘭14；主閥壓蓋1螺紋連接閥體12，連接處有端面密封圈4，主閥墊片2裝于壓蓋1內(nèi)，一端與壓蓋1接觸，一端與彈簧2接觸；主閥閥桿5螺紋連接閥瓣8，閥瓣8上部安裝墊片6，下部與閥體12主閥進(jìn)氣通道形成錐形密封面，錐面密封槽內(nèi)安裝密封圈9，柱面密封槽內(nèi)安裝密封圈7；導(dǎo)閥壓蓋24螺紋連接閥體12，連接處有端面密封圈21；壓蓋24內(nèi)安裝“T”型彈簧支座23，支座23上安裝彈簧22；彈簧22下部為導(dǎo)閥閥芯19，閥芯19安裝于閥體12導(dǎo)閥氣缸內(nèi)。

閥體12內(nèi)部自上而下有四條小直徑水平氣流控制通道，第一通道與導(dǎo)閥閥芯19上部氣缸連接，為主閥高壓泄氣通道；第二通道位于導(dǎo)閥右側(cè)，進(jìn)口接通導(dǎo)閥閥芯19氣缸泄氣口，出口與低壓管道13接通；第三通道與導(dǎo)閥閥芯19下部氣缸連接，為主閥高壓進(jìn)氣通道；第四通道為導(dǎo)閥高壓進(jìn)氣通道，進(jìn)氣口與主閥底部高壓管道10接通，出口與導(dǎo)閥氣缸接通。