L’importanza della tenuta delle valvole a sfera bidirezionali nei sistemi criogenici

Le applicazioni criogeniche, come terminali LNG, cisterne, erogatori e motori GVU, si basano sull’utilizzo di quattro tecnologie principali: valvole a globo, a sfera, Trunnion e valvole Trunnion top entry.

Sebbene le valvole a globo bidirezionali siano state tradizionalmente l’opzione più utilizzata per il controllo dei mezzi e l’arresto nelle applicazioni di gestione dei mezzi criogenici, pongono anche una serie di sfide rispetto ad altri tipi di valvole, come quelle a sfera. Ad esempio:

• Dimensioni ridotte del VC, che influiscono sulla scelta della grandezza generale dei tubi rendendo queste valvole un elemento di riduzione della capacità di flusso complessiva del sistema.
• Richiedono un attuatore lineare sia per la chiusura che per il controllo. In genere, questi dispositivi sono molto più complessi e costosi rispetto agli attuatori a quarto di giro richiesti per il controllo e l’utilizzo delle valvole a quarto di giro, come quelle a sfera. Considerando il pacchetto valvola-attuatore nel suo complesso, questo influisce significativamente sulla complessità e sui costi del sistema.
• La funzione di arresto d’emergenza richiesta in molti sistemi LNG è più complessa se si utilizzano delle valvole a globo.

Queste sfide diventano ancora più intense in caso di applicazioni che prevedono il trasporto, lo stoccaggio o la movimentazione di LNG di volumi ridotti. I sistemi progettati per LNG di volumi ridotti devono essere piccoli e leggeri, pur mantenendo la massima portata per operazioni di carico e scarico più brevi.

Questo significa che la capacità di flusso dei componenti a strozzatura influisce notevolmente sull’efficienza totale del sistema. Al contrario, le valvole a sfera offrono un VC maggiore rispetto alle valvole a globo della stessa grandezza e dimensioni più compatte senza, tuttavia, ridurre la portata complessiva. Questo permette di ridurre le dimensioni dell’intero sistema dei condotti e, di conseguenza, di ridurre drasticamente anche la grandezza, il peso e il costo dell’intero sistema.

La combinazione ideale: funzioni di tenuta bidirezionale e tecnologia con valvola a sfera flottante

HABONIM offre delle valvole a sfera flottanti bidirezionali criogeniche dotate di tutti i vantaggi di una valvola criogenica, della semplicità della tecnologia comprovata delle valvole a sfera flottanti e delle funzioni integrali di tenuta Δp bidirezionale. Queste valvole a sfera flottanti bidirezionali criogeniche, in attesa di brevetto, rappresentano un fattore rivoluzionario per le applicazioni LNG, in quanto utilizzabili sia su condotti semplici di carico e scarico bidirezionali che come valvola di intercettazione per serbatoi di stoccaggio, grazie allo sviluppo di una contropressione verso il lato a valle (quando vuote) e senza pressione di linea a monte.

Il design unico di queste valvole, in attesa di brevetto, include delle sedi dinamiche in grado di garantire una tenuta bidirezionale incondizionata della valvola a pieno Δp e una struttura relativamente semplice con una quantità minima di componenti. Queste caratteristiche offrono tutti i vantaggi della portata elevata (VC) di una valvola a sfera, senza limitazioni di direzione o tenuta, e con un design più sicuro per un uso criogenico.

Inoltre, queste valvole richiedono l’installazione di un attuatore più piccolo e meno complesso, garantendo così sistemi più compatti, leggeri ed economici.

Le valvole a sfera flottanti bidirezionali criogeniche di HABONIM sono progettate, testate e ispezionate nel rispetto della norma BS 6364:1984 (modifica 3) e dispongono della certificazione TPED richiesta per le valvole criogeniche trasportabili e ad alta pressione, oltre a una vasta serie di attestazioni per l’uso in ambiente marino, come Lloyd’s Register (LR), DNV-GL, ABS, Bureau Veritas (BV), RINA, Korean Register (KR) e altre. Queste valvole offrono la sicurezza, l’affidabilità e la manutenibilità richiesta per l’uso in applicazioni LNG.

La soluzione perfetta per le imbarcazioni da rifornimento e piccole LNG
La tabella seguente mostra i vantaggi delle valvole a sfera flottanti bidirezionali HABONIM rispetto alle altre tre tecnologie: a globo, trunnion e trunnion top entry. La struttura e la tecnologia semplificate, le dimensioni più compatte, il peso ridotto, il minore livello di complessità e i costi più contenuti dell’intero sistema rendono questa valvola ideale per l’uso in applicazioni criogeniche come le imbarcazioni LNG e da rifornimento.

Questi fattori, uniti alla comprovata esperienza di HABONIM nella fornitura di valvole criogeniche robuste per le applicazioni LNG, sono ciò che ha portato Titan LNG a scegliere le valvole a sfera flottanti antincendio HABONIM per il primo pontone di rifornimento entroterra in Europa. Queste valvole sono in grado di garantire la tenuta in entrambe le direzioni (bidirezionali) in caso di accensione/spegnimento standard e il controllo (valvola a sfera) sia nelle operazioni manuali che automatiche. Questa funzione di tenuta bidirezionale è richiesta dalle due sequenze di operazioni standard, il che implica che, qualora i serbatoi LNG del pontone vengano riempiti mediante autocisterne (a una sovrappressione di circa 13 bar), il lato di pressione si troverà sul lato della sede a monte, mentre in caso di riempimento tramite imbarcazione (a una sovrappressione di circa 4 bar), il lato di pressione si troverà sul lato della sede a valle. Le valvole sono conformi anche alle limitazioni del budget di progetto, derivante dalla scala relativamente piccola dell’imbarcazione e dalle sfide correlate al trasporto di LNG di volume ridotto.

Inoltre, le valvole a sfera flottanti bidirezionali HABONIM sono dotate del pacchetto Total HermetiX, con doppia tenuta corpo-estremità e tenuta atmosferica corpo-coperchio superiore, e della tenuta del vapore brevettata HermetiX™ con funzione di intrappolamento delle emissioni diffuse, testata e certificata secondo le norme ISO 15848-1 e API 641 e con una durata utile fino a 500.000 cicli senza manutenzione.