LNGシール:極低温領域の守護者

LNGシール

LNG産業チェーン(生産、貯蔵、輸送、最終利用を含む)では、システムは極限的な条件下で稼働する。-162℃の極低温中~高圧、可燃性・爆発性環境下。従来のシールではこのような環境では致命的な故障が発生し、漏洩のリスクが高まる。LNG専用シールこれらは、重要なインフラを保護するために設計されています。この記事では、これらの構造上の利点、主要な機能、一般的なシールに対する性能の優位性、および主要な用途について詳しく解説します。

I. 構造設計:極低温環境に対応した設計

LNG用シール(例:スパイラル巻きガスケット、金属製Oリング、Cシール)は、極低温環境下での使用に最適化された設計を採用しています。

  1. スパイラル巻きガスケット(標準構造)
    • コアコンポーネント:
      • 金属巻線強度、弾力性、耐圧性を高めるために、特殊ステンレス鋼(316L Mod)またはニッケル合金(インコネル625)を使用。
      • シーリングフィラー:膨張黒鉛極低温下でも柔軟性/圧縮性を維持する。
      • 内輪/外輪(オプション)充填剤の押し出しを防ぎ、位置合わせを容易にします。
    • 設計上の利点:
      • 極低温耐性: 材料は、以下の温度まで脆化に耐えます。-196℃.
      • 熱サイクル安定性繰り返しの負荷に耐える熱衝撃(周囲温度 ↔ -162℃)
      • スプリングバック補償金属巻線は制御された回復力フランジの収縮/振動を相殺するため。
      • 押し出し/吹き出し耐性V字型/W字型の巻線とリングには、加圧/真空下で充填材が含まれています。
  2. その他の設計(金属製Oリング/Cシール):
    • 極低温合金(インコネル718/625)
    • 中空プロファイル圧力作動式シールを有効にする。
    • 表面処理(例:銀メッキ):密閉性を高め、焼き付きを防ぎます。

II.コア機能:極限状況下における漏洩ゼロのセキュリティ

LNGシールは、絶対的な封じ込めLNGバリューチェーン全体にわたって:

  1. シール温度 -162℃ LNG漏れを防ぐ。
  2. 圧力変動に耐える(大気圧に近い気圧から高圧まで)
  3. 熱応力/振動を補償する温度変化や機器の稼働状況から。
  4. 「冷気漏れ」を防ぐ: 極低温収縮によるボルトの予圧損失を相殺する能動的な回復力.
  5. 本質安全性を確保する可燃性のLNG環境において極めて重要。

III.性能:LNGシールと従来型シールの比較

パフォーマンス面 LNGシール 汎用工業用シール LNGシールの利点
極低温耐性 脆化なし-196℃でも弾性を維持する。 ゴム・プラスチックもろくてひび割れる標準的な金属は靭性に欠ける場合がある。 基本的:材料はLNGの温度下でも機能を維持する。
極低温シール 超低漏洩(ISO 21014/EN 1473に適合)グラファイトシールが効果的に機能します。 ゴムは収縮・硬化して漏れる。標準的な充填剤はひび割れたり収縮したりする。 コアの優位性極低温漏洩規格に準拠して設計されています。
熱サイクル安定性 生き残る数百/数千周囲温度↔-162℃のサイクル。 数回のサイクル後に劣化し、ひび割れ、変形、または破損する。 クリティカル信頼性LNGプラントの頻繁な起動・停止に対応する。
回復力/補償 優れた極低温スプリングバック冷間収縮によるボルトの荷重損失を補償します。 低温下では弾力性を失い、それを補うことができない。 冷気漏れ防止収縮してもシール圧力を維持します。
材料適合性 金属/黒鉛非常に互換性が高いメタンガス存在下でも、膨潤や劣化は見られない。 ゴムは炭化水素(FKMを含む)によって膨張・劣化する可能性がある。 安全財団:安定した材料性能。
耐火性 不燃性(金属/グラファイト)LNGの火災安全基準に適合。 有機ゴム/プラスチックは、火災で燃えたり分解したりする。 フェイルセーフ火災発生時にも密閉性を維持し、延焼を遅らせる。

IV. 主な応用例

LNGシールは、極低温シールポイントにおいて極めて重要な役割を担っています。

  1. LNGターミナル:
    • 武器の荷降ろし(船舶と陸上間の接続)
    • 貯蔵タンク(内壁の継ぎ目、屋根/貫通部)
    • BOGシステム(コンプレッサー、配管)
    • 極低温バルブ/ポンプ(フランジ、ステム)
  2. 液化プラント:
    • 主要プロセス機器(熱交換器、冷却装置)。
    • 極低温ポンプ/バルブ。
  3. 交通機関:
    • LNGタンカー(貨物封じ込めシール、ポンプタワー)
    • タンクローリー(マンホール、バルブ)
  4. 給油所とエンドユーザー:
    • 吐出ノズル/タンク。
    • 小型気化器。
  5. FLNG/FPSO:
    • 海洋液化・貯蔵システム。

投稿日時:2025年7月29日