特定的泵和閥特性為液化天然氣應用服務

液化天然氣（LNG）是澄清，無色，無味，無腐蝕和無毒的液態(tài)天然氣。當天然氣通過稱為液化的過程冷卻至負259 F（-161.66 C）時產生。

在此過程中，主要是甲烷的天然氣被冷卻到其沸點以下，并且某些濃度的碳氫化合物，水，二氧化碳，氧氣和一些硫化合物被還原或去除。

LNG的重量不到水的一半。如果灑在水上，它將在大氣壓力下漂浮并立即蒸發(fā)。

液化天然氣用途

數(shù)十年來，液化天然氣已被用作發(fā)電廠和數(shù)千輛汽車的清潔燃燒替代品。隨著全球LNG燃料行業(yè)的大幅增長，在運輸車隊和重型馬力設備中將LNG用作清潔和低成本汽車燃料的機會不斷增長。

液化天然氣的好處

與其他化石燃料相比，液化天然氣具有許多優(yōu)勢。它更便宜，排放更少，更安全且點燃的可能性更低.

液化天然氣工藝

成本

平均而言，液化天然氣的成本比汽油或柴油低約50％，并且具有相同的功率和性能。根據(jù)美聯(lián)儲經濟數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，2010年，美國僅在石油上就花費了5,520億美元，其中61％是進口的。節(jié)省50％可以帶來很多好處。

排放物

天然氣是最清潔的燃燒化石燃料，其二氧化碳排放量比第二最佳選擇低50％。LNG幾乎完全燃燒，僅留下少量的二氧化碳和水（CH ₄ + 2O ₂ = CO ₂ + 2H ₂ O）。

液化天然氣的排放量比汽油或柴油低90％。LNG減少的溫室氣體排放量使其成為我們環(huán)境中最清潔的內部可燃燃料。它還會燃燒發(fā)動機內部的清潔劑，從而減少換油量和減少維護。通過將一臺18輪摩托車的傳統(tǒng)柴油發(fā)動機替換為LNG發(fā)動機，其碳足跡的減少相當于從道路上拆除了324輛汽車。

安全

LNG比空氣輕。發(fā)生泄漏時，LNG會迅速擴散，這與石油基燃料會堆積在地面上并造成火災危險不同。它還具有較高的著火溫度，比汽油或柴油更不易燃。此外，液化天然氣是無毒，無腐蝕的，不會污染地下水。

豐富

加拿大和美國位于大型天然氣藏上方。一些分析家認為，這些油藏所含能量是沙特阿拉伯油田的四倍。在過去的五年中，頁巖儲層揭示了天然氣沉積，使先前的可采儲量翻了一番。

液化天然氣的其他好處包括：

• 范圍— LNG是需要行駛200英里以上的卡車的唯一選擇。壓縮天然氣（CNG）卡車必須添加多個儲罐，這會增加車輛的重量和成本，以達到與LNG卡車相同的續(xù)航里程。

• 壓力 -LNG系統(tǒng)的壓力低于CNG [LNG為25至200磅/平方英寸（psi），而CNG為3,600 psi]。

• 儲存 -在與傳統(tǒng)CNG系統(tǒng)相同的空間中，可以儲存多達2.5倍的LNG，從而提高了燃油效率和續(xù)航里程。

• 馬力— LNG提供的發(fā)動機功率超過400馬力。

• 燃油經濟性 -LNG提供更好的燃油經濟性。從歷史上看，壓縮天然氣的效率要低12％至18％。

• 重量 -LNG比CNG濃，因此更多的燃料可以存儲在更小，更輕的油箱中，從而提高了效率。

• 加油速度— LNG的加油速度與柴油一樣快，為每分鐘40加侖。CNG緩慢填充需要6到8個小時，快速填充需要30到45分鐘。另外，由于熱量和壓力的增加，只能填充一半的水箱。如果一個車隊進行多班換班，則CNG并不是可行的燃料，因為車輛將花費很長時間來加油。

LNG應用中的泵的設計特點

LNG服務中使用的泵與電動機整體安裝在同一軸上，該軸浸沒在LNG液體中而沒有耦合或機械密封。對于可伸縮的罐內應用，可以將泵安裝在LNG儲罐內的垂直泵列中，底部裝有腳踏閥。這樣就消除了由于管道系統(tǒng)或其他外部問題而導致儲罐泄漏的可能性。泵抽回系統(tǒng)允許將設備安全地從工作罐中取出，而無需將氣體蒸氣排放到大氣中。

通過將整個單元封閉在按照適當壓力容器規(guī)范建造的吸水容器中，例如美國機械工程師協(xié)會標準VIII，該系統(tǒng)變得安全而簡單。泵出廠時已對齊。它沒有接頭，也沒有輔助管道用于密封件吹掃，軸承冷卻或潤滑。這使其輕巧，簡單。

LNG應用泵要考慮的關鍵因素是：

• 潤滑和冷卻系統(tǒng)

• 推力均衡機制

• 軸承配置

• 接線盒組裝和電氣滲透

• 低溫動力誘導器設計

• 振動監(jiān)控系統(tǒng)

LNG應用中的閥門設計特征

LNG服務中使用的閥設計有加長閥蓋，以避免在工作溫度下凍結填料。這樣可以根據(jù)需要對閥門進行循環(huán)操作。為低溫應用而制造的閥門應符合經英國標準6364或同等標準測試的類型。非金屬材料應僅限于聚四氟乙烯（PTFE）和石墨。

通過使用在工廠火災期間不會分解或變質的彈性密封材料，可實現(xiàn)防止內部泄漏的防火設計。由閥座彈簧預加載的金屬閥座固定器的邊緣與球（在球閥中）接觸，以切斷管路流體，以最大程度地減少通過閥孔的內部泄漏。座椅固定器也會壓縮。柔性石墨固定器填料可防止流體在閥體和閥座固定器之間泄漏。

采用雙向流動密封機構，使閥的上游和下游閥座中的每一個都通過閥座彈簧充分接觸球。管路壓力進一步保持了這種接觸方式。腔體泄壓口的設計避免了捕獲的揮發(fā)性液體釋放到下游流中。

LNG應用中閥門要考慮的關鍵因素是：

• 延伸閥帽 —在提供冷卻效果的同時，應將來自低溫流體的熱傳導和熱傳遞抑制到最小。填料不暴露在低溫液體中，并且可以實現(xiàn)牢固的密封。

• 表面硬化處理 —建議使用司太立合金進行處理以獲得更好的性能。

• 腔泄壓 —此功能應包括在內。

• 閥座搭接—進行閥座搭接可在關閉閥門時實現(xiàn)氣密性零泄漏。在對座椅進行加工以達到鏡面光潔度之后，將座椅研磨在研磨機上。

• 防止閥桿粘結 —這是通過在PTFE + PFA（含氟聚合物形式）結構襯套中安裝后座來實現(xiàn)的。

• 低排放型填料 -這有助于避免用填料填料閥桿時引起的壓縮蠕變應力。

• 設計 -設計需要適應防止腔體內異常壓力的設計。還應設計成壓力損失很小甚至沒有，并且防火。