不容忽视的 LNG 领域低温阀门，你了解多少？
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2024-10-25 17:01
辽宁
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LNG是气田开采出来的天然气，经过脱酸气，脱水和重烃，然后压缩、膨胀、液化而成。LNG为-160℃超低温液体，液化后的LNG，其体积只有液化前的1/600。根据国际能源署（IEA）的预测数据，全球液化天然气（LNG）的需求量有望在2030年攀升至4,000亿立方米的规模。特别是在亚洲区域，对LNG的需求呈现出持续增长的态势。以中国、日本和韩国为代表的国家，正以前所未有的力度推动LNG基础设施的建设工作。
LNG产业链的上游主要包括天然气的勘探、开发、净化、分离及液化等环节。这一环节是LNG产业链的起点，也是最为关键的一环。天然气田经过勘探开发后，产出的天然气需要进行净化处理，去除其中的杂质和水分，然后通过液化工艺将其转化为液态天然气（LNG），以便进行长距离运输和储存。中游环节主要包括LNG的储存、装载、运输以及接收站（包括储罐和再气化设施）的运营。LNG在液化后，需要储存在专用的LNG储罐中，然后通过专用的LNG运输船进行长距离运输。在目的地，LNG需要通过接收站进行接收、储存和再气化，以便将其转化为气态天然气，并通过管道输送到最终用户。下游环节是LNG产业链的最终市场用户，主要包括联合循环电站、城市燃气公司、工业炉用户等。这些用户通过管道或其他方式接收来自接收站的天然气，并用于发电、供暖、工业生产等各个领域。![]()
API 594法兰、凸耳式、对夹式以及对焊式止回阀MSS SP-134低温阀门及其阀体、阀盖加长体的要求BS 1873石油化工法兰和对焊钢制截止阀和截止止回阀GB/T 12220: 通用阀门 法兰连接金属阀门GB/T 12224: 钢制阀门、法兰、端盖和管件GB/T 30818: 液化天然气用阀门 技术条件在早期，由于国内缺乏相关的技术储备和制造经验，LNG用低温阀门主要依赖进口。这些进口的低温阀门在材料、设计、制造、检验等方面具有较高的技术要求，尤其是面对LNG易燃、易爆、超低温的特点，对阀门的密封性、耐用性提出了更为严苛的标准。随着国内研究机构和企业对低温阀门技术的不断研究和探索，国产低温阀门开始崭露头角。例如，通过采用特殊的密封材料和设计，确保在低温环境下的密封性能；使用奥氏体不锈钢、铝合金或镍合金等低温性能优异的材料制造阀门；以及配备保温层和特殊的操作机构，如气动或电动执行器，以适应低温环境。近年来，国内在LNG用低温阀门领域取得了显著进展。一些关键技术，如超低温蝶阀的全系列尺寸国产化，已经在LNG接收站项目中得到应用。此外，国内企业在大口径低温蝶阀、高压球阀等关键部件的研发上也取得了突破，逐步打破了国外企业的垄断。目前，LNG用低温阀门已经广泛应用于LNG工厂的液化单元、储存单元以及LNG接收站。这些阀门包括切断或接通介质流的截止阀、防止介质倒流的止回阀、调节贮槽内压力的调压阀、用于超压安全保护的安全阀以及用于紧急情况下切断介质流动的气动紧急切断阀等。低温阀门作为 LNG 产业链中的关键设备之一，在确保 LNG 生产、储存、运输和使用过程的安全、稳定运行中起着至关重要的作用。LNG领域涉及的低温或超低温阀门应满足如下基本要求：①低温阀门须要加长阀盖，阀盖应为整体式螺栓连接结构；②应装备加长阀杆，保证填料处于环境温度，所有阀杆都是防吹出结构；③阀内件应易于拆卸，尤其是阀座可在线维护并易于更换，内件和密封能够快速从阀顶部拆卸，可在线维修；⑥具有外密封结构的球阀、截止阀等应具有外密封性能；⑦阀体、内件、阀盖、阀杆、执行机构等须设计成防静电结构。包括单座直通阀和多级降压调节阀，用于精确控制LNG在生产、储存和运输过程中的流量和压力。调节阀在LNG工厂的液化单元和储存单元中尤为重要，它们可以占到整个工厂阀门总量的30%左右。由于结构简单、密封性好、流动阻力小，球阀在LNG领域得到了广泛应用。特别是在LNG接收站中，球阀的使用量非常大，约占超低温阀门总量的75%。用于开启或切断LNG的流动。它们在需要精确控制流体的地方非常有用。在LNG储存单元中，呼吸阀用于平衡储罐内外的压力，防止因压力波动造成的损害。具有节能、降噪、低流阻、防水锤、开关迅速等特点，被广泛应用于油气集输管线上，大型LNG接收站的关键需要止逆的部位也需要运用轴流式止回阀。通常为低温介质紧急切断阀，用于低温工况，适用于氧、氮、氩、液化天然气及乙烯等的低温介质。这些低温阀门必须能够在极端的低温条件下（通常低于-100℃）正常工作，因此对材料的选择、密封性能和结构设计都有特殊的要求。随着LNG产业的快速发展，低温阀门的需求量日益增加，尤其是在LNG工厂和LNG接收站中。据统计，一个大型LNG接收站项目中超低温阀门的使用量能够达到约3500台，占阀门总量的90%以上。随着技术的进步，一些国内企业也在低温阀门领域取得了突破，开始打破国外企业的垄断，实现了国产化。低温阀门在LNG领域的应用广泛，涉及LNG的储存、运输、汽化和使用等各个环节。以下是低温阀门在LNG领域的主要应用领域：在LNG储存罐的进出管道中，低温阀门用于控制LNG的流入和流出。这些阀门需要具有良好的密封性能和抗冻性能，以确保LNG储存罐的安全和稳定运行。在LNG运输船的装载和卸载过程中，低温阀门确保LNG的安全转移。这些阀门需要能够承受高压力和低温环境的考验，确保LNG在运输过程中的安全和可靠性。LNG接收站需要将LNG从运输船上卸载并储存到储罐中，再通过管道输送到用户端。在这个过程中，低温阀门用于调节流量和压力，确保LNG的顺利输送和接收。在LNG汽化站中，低温阀门用于将液态LNG汽化为气态天然气，以供用户使用。这些阀门需要具有良好的热交换性能和密封性能，以确保LNG的汽化效率和安全性。LNG在化工、钢铁、造纸等工业领域作为生产原料或燃料使用。在这些应用中，低温阀门用于控制、调节和截断LNG的流动，确保工业生产的正常运行。低温阀门在 LNG 领域的应用至关重要。随着 LNG 产业的不断发展壮大，对低温阀门的性能要求也越来越高。未来，低温阀门将朝着智能化、高性能、节能环保的方向不断发展，为 LNG 产业的安全、稳定、高效运行提供更加可靠的保障。同时，我们也应加强对低温阀门的研发和创新，不断提高我国在低温阀门领域的技术水平和竞争力，为推动我国能源结构调整和经济可持续发展做出更大的贡献。
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