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Armaturen - Bauarten

Sichere Absperrklappen für anspruchsvolle Kryoanwendungen

Kategorie:
Themen: |
Autor: Simon Meyer

Sichere Absperrklappen für anspruchsvolle Kryoanwendungen

Die Absperr- und Regelklappen des Herstellers Quadax eignen sich optimal für den Einsatz in LNG-Anwendungen. So kommen die Klappen zum Beispiel in einem neuen LNG-Terminal zum Einsatz, nachdem sie mehrere anspruchsvolle Tests erfolgreich durchlaufen sind.

Erdgas wird oft als der sauberste fossile Brennstoff bezeichnet. Es erzeugt 25 bis 30 Prozent weniger Kohlendioxid pro geliefertem Joule als Öl und 40 bis 45 Prozent weniger als Kohle. Daher steigt die Nachfrage nach LNG stetig an und wird für viele Länder, die zusätzliche Lieferquellen erschließen wollen, von großer Bedeutung sein.
Auf LNG-Terminals wird das importierte flüssige Erdgas an speziellen Anlegeeinrichtungen von Gastankern entladen und in großen Lagertanks gelagert. Damit das Gas flüssig bleibt ist eine Temperatur von -162 °C nötig. Dementsprechend sind auch Pipelines, die Lagertanks und auch die Armaturen davon betroffen.
In einer bestehenden LNG-Anlage, die um ein zusätzliches Terminal erweitert wird, sollten mehrere Side-Entry-Armaturen ausgetauscht werden. Hierbei entschieden sich die Verantwortlichen für die Absperr- und Regelklappen des Herstellers Quadax, da diese die strengen Anforderungen für LNG-Anwendungen erfüllen und dies auch in thermischen Zyklus-Tests kombiniert mit einem Dauertest eindrucksvoll unter Beweis stellten.

Betreiber fordert Prüfung aller einzusetzenden Absperrarmaturen

Während der Lagerung und des Transports könnte Erdgas insbesondere an kritischen Komponenten wie Messgeräten und Prozessventilen in die Atmosphäre gelangen. Neben den negativen Auswirkungen auf die Umwelt können sich diese flüchtigen Emissionen aber auch negativ auf die Sicherheit auswirken. Die Betreibergesellschaft des LNG-Terminals schenkt diesem Umstand daher große Aufmerksamkeit und forderte eine individuelle Leistungsprüfung für die Zulassung von kryogenen Schwenkarmaturen, die in ihre Terminals und Lagertanks eingebaut werden sollen. Zu diesem Zweck wurde der Tieftemperatur-Test nach BS 6364 mit einem Dauertest nach EN 12567 kombiniert. Die 4-fach exzentrische QUADAX®-Absperrklappe DN 500 mm, ANSI-Klasse 150 wurde im ITIS-Testlabor in den Niederlanden unter zehn spezifizierten thermischen Zyklen mit einem Test auf flüchtige Emissionen abwechslungsweise bei +20 °C und bei -196 °C getestet. Zusätzlich gab es die Anforderung, einen Dauertest zu absolvieren, bei dem 500 mechanische Schaltungen bei -196 °C die interne und externe Leckage nach bestimmten Zyklen messen. Der Richtwert in Bezug auf die Sitzleckage betrug weniger als 3000 ml/min für eine Armatur von DN 500 mm auf der Grundlage der Norm BS 6364 und eine maximal zulässige flüchtige Emission von ≤1.0 – 10-3 mbar l s-1 zu jedem
Zeitpunkt der Zyklen. Die Absperrklappe wurde mit Helium bei 19 bar Prüfdruck getestet, wobei die Sitzleckage und die flüchtige Emission nach 20/40/80/150/300 und 500 Schaltungen gemessen wurde.
Dank der 4-fach exzentrischen Konstruktion und einer hohen Präzision bei der Herstellung haben die QUADAX®-Absperrklappen einmal mehr den Beweis für eine hervorragende Leistung erbracht, nicht nur bei hohen Temperaturen, sondern auch bei kryogenen Anwendungen. Das Testinstitut ITIS BV bescheinigte, dass die Sitzleckage nie den bereits niedrigen Wert von 590 ml/Minute überschritt und nach 500 Zyklen überhaupt keine Leckage mehr festgestellt werden konnte. Darüber hinaus hat die flüchtige Emission bei den Wellendichtungen und bei der oberen Flanschdichtung der Armatur nie einen Wert von ≤1.0 – 10-5 mbar l s-1 überschritten. Die runde Sitz- und Dichtungsgeometrie der QUADAX® Absperrklappen ist eine völlig reibungsfreie Metall-Metall-Konstruktion. Dank dieser runden Geometrie sind Sitz und Dichtring nach einigen hundert Zyklen buchstäblich eingepasst und bieten höchste Dichtheit, selbst wenn das Material aufgrund extremer Temperaturunterschiede schrumpft und sich ausdehnt.

Fazit

Beim Verflüssigungs- und Lagerungsprozess in LNG-Terminals gehören die Armaturen in jeder Phase zu den kritischen Komponenten, und ihre Leistung und Zuverlässigkeit sind aus Umwelt- und Sicherheitsgründen von entscheidender Bedeutung. Die QUADAX® 4-fach-exzentrische Klappe übertrifft die Zielwerte eines anspruchsvollen thermischen Dauertests und liefert den Beweis für ihre Qualität und Zuverlässigkeit in LNG-Anlagen. Darüber hinaus erfüllen die Top-Entry-Absperr- und Regelklappen von Quadax die Anforderungen der EN 1473-2016-Spezifikationen für Armaturen in vollem Umfang und sind speziell für LNG-Anwendungen konzipiert, bei denen Kontroll- und Wartungsarbeiten sicher und einfach in der eingebauten Position ohne weitere Risiken für das Servicepersonal durchgeführt werden können.

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