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。

液化天然氣用途

數十年來，液化天然氣已被用作發電廠和數千輛汽車的清潔燃燒替代品。隨著全球LNG燃料行業的大幅增長，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。根據美聯儲經濟數據庫的數據，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境中最清潔的內部可燃燃料。它還會燃燒發動機內部的清潔劑，從而減少換油量和減少維護。通過將一臺18輪摩托車的傳統柴油發動機替換為LNG發動機，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卡車相同的續航里程。

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

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

• 馬力— LNG提供的發動機功率超過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或其他外部問題而導致儲罐泄漏的可能性。泵抽回系統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范建造的吸水容器中，例如美國機械工程師協會標準VIII，該系統變得安全而簡單。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

• 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

• 振動監控系統

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。這樣可以根據需要對閥門進行循環操作。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。