अब तक, क्रायोजेनिक अनुप्रयोग परिदृश्यों में, जिनमें दो-तरफ़ा वाल्व सीलिंग की आवश्यकता होती है, मुख्य रूप से दो प्रकार के वाल्वों का उपयोग किया जाता रहा है, अर्थात् ग्लोब वाल्व और फिक्स्ड बॉल वाल्व/टॉप माउंटेड फिक्स्ड बॉल वाल्व। हालाँकि, दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक बॉल वाल्व के सफल विकास के साथ, सिस्टम डिज़ाइनरों को पारंपरिक बॉल वाल्वों की तुलना में एक अधिक आकर्षक विकल्प प्राप्त हुआ है।फ्लोटिंग बॉल वाल्वइसमें प्रवाह दर अधिक है, माध्यम की प्रवाह दिशा और सीलिंग दिशा पर कोई प्रतिबंध नहीं है, और यह क्रायोजेनिक परिस्थितियों में सुरक्षित रूप से काम कर सकता है। साथ ही, इसका आकार छोटा, वजन हल्का और संरचना सरल है।
क्रायोजेनिक अनुप्रयोग परिदृश्यों में, जिनमें वाल्व की आवश्यकता होती है, भंडारण टैंकों के भरने और खाली करने के लिए प्रवेश/निकास, बंद खाली पाइपलाइनों को दबावयुक्त करना, गैसीकरण और द्रवीकरण, एलएनजी टर्मिनल स्टेशनों, शिपिंग प्रणालियों और टैंकरों में विभिन्न प्रणालियों के लिए बहुउद्देशीय पाइपलाइनें, वितरण प्रणालियाँ, पंपिंग स्टेशन और एलएनजी ईंधन भरने वाले स्टेशन, साथ ही जहाजों पर दोहरे ईंधन वाले इंजनों से संबंधित प्राकृतिक गैस वाल्व सेट (जीवीयू) शामिल हैं।
उपरोक्त वर्णित अनुप्रयोग परिदृश्यों में, माध्यम द्रव को नियंत्रित करने और बंद करने के लिए आमतौर पर दो-तरफ़ा शट-ऑफ वाल्व का उपयोग किया जाता है। अन्य वैकल्पिक प्रकारों की तुलना में,गेंद वाल्वउन्हें कई समस्याओं का सामना करना पड़ता है:
प्रवाह गुणांक (Cv) कम है - यह सभी प्रासंगिक पाइप आकारों के चयन को प्रभावित करेगा और सिस्टम की प्रवाह क्षमता को सीमित करने वाला एक संभावित अवरोध बन जाएगा।
• क्लोजिंग और कंट्रोल कार्यों को करने के लिए लीनियर एक्चुएटर्स को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता होती है। बॉल वाल्व और अन्य आयताकार रोटरी वाल्वों को नियंत्रित और संचालित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले आयताकार रोटरी एक्चुएटर्स की तुलना में, इस प्रकार के उपकरण की संरचना अधिक जटिल और महंगी होती है। वाल्व और एक्चुएटर उपकरणों के एक पूर्ण सेट की लागत और संरचनात्मक जटिलता बहुत अधिक होती है।
• यदि शट-ऑफ वाल्व का उपयोग कई एलएनजी प्रणालियों द्वारा आवश्यक आपातकालीन शटडाउन फ़ंक्शन को साकार करने के लिए किया जाता है, तो जटिलता और भी अधिक होगी।
छोटे एलएनजी संयंत्रों (एसएसएलएनजी) के लिए, उपरोक्त समस्याएं अधिक स्पष्ट होंगी, क्योंकि लोडिंग और अनलोडिंग चक्र को छोटा करने के लिए इन प्रणालियों को छोटा, अधिक लागत प्रभावी और सबसे बड़ी प्रवाह क्षमता वाला होना चाहिए।
समान आकार के ग्लोब वाल्व की तुलना में बॉल वाल्व का प्रवाह गुणांक अधिक होता है। दूसरे शब्दों में, प्रवाह दर को प्रभावित किए बिना इनका आकार छोटा होता है। इसका अर्थ है कि संपूर्ण पाइपिंग प्रणाली और यहां तक कि पूरी प्रणाली का आकार, वजन और लागत काफी कम हो जाती है। साथ ही, इससे संबंधित प्रणालियों पर निवेश पर प्रतिफल (आरओआई) में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है।
बेशक, मानक क्रायोजेनिक फ्लोट बॉल वाल्व एकतरफा होते हैं, जो ऊपर उल्लिखित उन स्थितियों के लिए उपयुक्त नहीं हैं जिनमें दोतरफा वाल्व सीलिंग की आवश्यकता होती है।
एकतरफ़ा बनाम दोतरफ़ा
चित्र 1 में दर्शाए अनुसार, क्रायोजेनिक परिस्थितियों के लिए मानक फ्लोटिंग बॉल वाल्व में वाल्व बॉल के अपस्ट्रीम साइड पर एक प्रेशर रिलीफ होल होता है, जो माध्यम में फेज परिवर्तन होने पर दबाव को जमा होने और बढ़ने से रोकता है। जब वाल्व बंद स्थिति में होता है, तो वाल्व बॉडी की कैविटी में बंद द्रवीकृत प्राकृतिक गैस वाष्पीकृत होकर फैलने लगती है, और पूरी तरह से फैलने के बाद इसका आयतन मूल आयतन से 600 गुना तक हो सकता है, जिससे वाल्व फट सकता है। इस स्थिति को रोकने के लिए, अधिकांश मानक फ्लोट बॉल वाल्वों में अपस्ट्रीम ओपनिंग प्रेशर रिलीफ मैकेनिज्म अपनाया गया है। इस कारण, पारंपरिक बॉल वाल्वों का उपयोग उन स्थितियों में नहीं किया जा सकता है जिनमें दो-तरफ़ा सीलिंग की आवश्यकता होती है।
और यही वह चरण है जहाँ दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक फ्लोट बॉल वाल्व अपनी प्रतिभा दिखा सकता है। इस वाल्व और मानक एक-तरफ़ा क्रायोजेनिक वाल्व के बीच अंतर यह है:
• वाल्व बॉल पर दबाव कम करने के लिए कोई छेद नहीं है।
यह तरल पदार्थ को दोनों दिशाओं में सील कर सकता है।
• वाल्व बॉल पर दबाव कम करने के लिए कोई छेद नहीं है।
यह तरल पदार्थ को दोनों दिशाओं में सील कर सकता है।
दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक फ़्लोट बॉल वाल्व में, दो-तरफ़ा स्प्रिंग-लोडेड वाल्व सीट अपस्ट्रीम ओपनिंग प्रेशर रिलीफ मैकेनिज़्म की जगह लेती है। स्प्रिंग-लोडेड वाल्व सीट वाल्व बॉडी के कैविटी में मौजूद द्रवीकृत प्राकृतिक गैस द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त दबाव को मुक्त कर सकती है, जिससे वाल्व को फटने से रोका जा सकता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।
इसके अतिरिक्त, स्प्रिंग-लोडेड वाल्व सीट वाल्व को कम टॉर्क पर रखने और क्रायोजेनिक स्थितियों में सुचारू संचालन प्राप्त करने में मदद करती है।
दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक फ़्लोट बॉल वाल्व में द्वितीय-चरण का ग्रेफाइट सीलिंग रिंग लगा होता है, जिससे वाल्व में अग्नि सुरक्षा का कार्य होता है। जब तक कोई भीषण दुर्घटना वाल्व के पॉलिमर भागों को जला न दे, तब तक द्वितीयक सील माध्यम के संपर्क में नहीं आएगी। दुर्घटना की स्थिति में, द्वितीय-स्तरीय सील अग्नि सुरक्षा का कार्य करेगी।
दो-तरफ़ा वाल्व के लाभ
ग्लोब वाल्व, फिक्स्ड और टॉप-माउंटेड फिक्स्ड बॉल वाल्व की तुलना में, टू-वे क्रायोजेनिक फ्लोट बॉल वाल्व में उच्च प्रवाह गुणांक वाले बॉल वाल्व के सभी फायदे हैं, और इसमें द्रव और सीलिंग दिशा पर कोई प्रतिबंध नहीं है। इसे क्रायोजेनिक परिस्थितियों में सुरक्षित रूप से उपयोग किया जा सकता है; इसका आकार अपेक्षाकृत छोटा और संरचना अपेक्षाकृत सरल है। इसका मैचिंग एक्चुएटर भी अपेक्षाकृत सरल (समकोण घूर्णन) और लघु आकार का है। इन फायदों के कारण संपूर्ण सिस्टम छोटा, हल्का और अधिक किफायती है।
ग्लोब वाल्व, फिक्स्ड और टॉप-माउंटेड फिक्स्ड बॉल वाल्व की तुलना में, टू-वे क्रायोजेनिक फ्लोट बॉल वाल्व में उच्च प्रवाह गुणांक वाले बॉल वाल्व के सभी फायदे हैं, और इसमें द्रव और सीलिंग दिशा पर कोई प्रतिबंध नहीं है। इसे क्रायोजेनिक परिस्थितियों में सुरक्षित रूप से उपयोग किया जा सकता है; इसका आकार अपेक्षाकृत छोटा और संरचना अपेक्षाकृत सरल है। इसका मैचिंग एक्चुएटर भी अपेक्षाकृत सरल (समकोण घूर्णन) और लघु आकार का है। इन फायदों के कारण संपूर्ण सिस्टम छोटा, हल्का और अधिक किफायती है।
तालिका 1 रखरखाव, आकार, वजन, टॉर्क स्तर, नियंत्रण की कठिनाई और समग्र लागत के दृष्टिकोण से दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक फ्लोटिंग बॉल वाल्व की तुलना समान कार्यों वाले अन्य वाल्वों से करती है, और इसके फायदे और नुकसानों का व्यापक सारांश प्रस्तुत करती है।
यदि कोई छोटा एलएनजी संयंत्र पारंपरिक पद्धति से हटकर दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक बॉल वाल्व का उपयोग करता है, तो वह बॉल वाल्व के अद्वितीय लाभों, जैसे पूर्ण व्यास, उच्च प्रवाह दर और उच्च पाइपलाइन डिस्चार्ज दर का पूरा फायदा उठा सकता है। तुलनात्मक रूप से, यह समान प्रवाह दर बनाए रखते हुए छोटे आकार के पाइपों को भी सहारा दे सकता है, जिससे सिस्टम का कुल आयतन, वजन और जटिलता कम हो जाती है, और पाइपिंग सिस्टम की लागत भी घट जाती है।
पिछले लेख में शट-ऑफ वाल्व के रूप में इसके उपयोग के लाभों का वर्णन किया गया था। यदि इसे नियंत्रण वाल्व के रूप में उपयोग किया जाए, तो इसके लाभ और भी स्पष्ट हो जाएंगे। यदि समकोण घूर्णनशील बॉल वाल्व का उपयोग किया जाता है, तो वाल्व स्वचालन किट की जटिलता काफी कम हो जाती है, इसलिए यह क्रायोजेनिक प्रणाली के लिए एक वैकल्पिक वस्तु बन गया है।
उपर्युक्त स्वचालन किट की सबसे बुनियादी सामग्री सरल और व्यावहारिक दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक फ्लोट बॉल वाल्व और सरल संरचना और उच्च लागत दक्षता वाला आयताकार घूर्णी एक्ट्यूएटर है।
संक्षेप में, दो-तरफ़ा क्रायोजेनिक फ्लोट बॉल वाल्व क्रायोजेनिक पाइपलाइन प्रणाली के लिए एक क्रांतिकारी सकारात्मक महत्व रखता है। छोटे एलएनजी संयंत्रों में, यह अपने सभी लाभों का पूर्ण उपयोग कर सकता है।
पिछले कुछ वर्षों में, इस नए उत्पाद को व्यावहारिक अनुप्रयोगों में सत्यापित किया गया है, जिससे यह साबित होता है कि यह परियोजना की लागत और सिस्टम के दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन के लिए सकारात्मक महत्व रखता है।
पोस्ट करने का समय: 17 जून 2021