В цепочке производства СПГ, охватывающей производство, хранение, транспортировку и конечное использование, системы работают в экстремальных условиях:-162°C криогенные температуры, среднее и высокое давление, а также огнеопасные и взрывоопасные среды. Обычные уплотнения здесь катастрофически выходят из строя, что приводит к риску утечек.Уплотнения, предназначенные для СПГРазработаны для защиты критически важной инфраструктуры. В этой статье рассматриваются их структурные преимущества, основные функции, превосходство над стандартными уплотнениями и основные области применения.
I. Конструкция: разработана для экстремальных криогенных условий
Уплотнения СПГ (например, спирально-навитые прокладки, металлические уплотнительные кольца, С-образные уплотнения) имеют криооптимизированную конструкцию:
- Спирально-навитая прокладка (типичная конструкция)
- Основные компоненты:
- Металлические обмотки: Специальная нержавеющая сталь (316L Mod) или никелевый сплав (Inconel 625) для прочности, упругости и сопротивления раздавливанию.
- Герметизирующий наполнитель: Расширенный графит—остается гибким/сжимаемым при криогенных температурах.
- Внутренние/внешние кольца (опционально): Предотвращает выдавливание наполнителя и способствует выравниванию.
- Преимущества дизайна:
- Криогенная прочность: Материалы устойчивы к охрупчиванию до -196°С.
- Стабильность при термоциклировании: Выдерживает многократноетепловые удары(температура окружающей среды ↔ -162°C).
- Компенсация пружинения: Металлические обмотки обеспечиваютконтролируемая устойчивостьдля компенсации усадки/вибрации фланца.
- Сопротивление выдавливанию/выдуву: V/W-образные обмотки + кольца содержат наполнитель под давлением/вакуумом.
- Основные компоненты:
- Другие конструкции (металлические уплотнительные кольца/С-образные уплотнения):
- Криогенные сплавы(Инконель 718/625).
- Полые профили: Обеспечить герметичность под давлением.
- Обработка поверхностей(например, серебрение): улучшает герметизацию и предотвращает истирание.
II. Основная функция: безопасность с нулевой утечкой в экстремальных ситуациях
Уплотнения СПГ обеспечиваютабсолютное сдерживаниепо всей цепочке создания стоимости СПГ:
- Уплотнение -162°C СПГ, предотвращая утечки.
- Терпеть колебания давления(давление от атмосферного до высокого).
- Компенсация термических напряжений/вибрацийот перепадов температур и работы оборудования.
- Предотвращение «холодной утечки»: Противодействовать потере предварительной нагрузки болта из-за криогенного сжатия посредством активная устойчивость.
- Обеспечить искробезопасность: Критически важно для легковоспламеняющихся сред СПГ.
III. Производительность: уплотнения для СПГ и обычные уплотнения
| Аспект производительности | Уплотнения для СПГ | Универсальные промышленные уплотнения | Преимущество уплотнений СПГ |
|---|---|---|---|
| Криогенная прочность | Нет охрупчиванияпри -196°С; сохраняет эластичность. | Резины/пластикихрупкий и трескающийся; стандартные металлы могут оказаться недостаточно прочными. | Фундаментальный: Материалы сохраняют работоспособность при температурах СПГ. |
| Криогенная герметизация | Сверхнизкая утечка(соответствует ISO 21014/EN 1473); графит обеспечивает эффективное уплотнение. | Резина дает усадку/твердеет и протекает; стандартные наполнители трескаются или дают усадку. | Основное превосходство: Разработано с учетом стандартов криогенной герметичности. |
| Стабильность при термоциклировании | Выживаетсотни/тысячициклов температура окружающей среды ↔ -162°C. | Деградирует после нескольких циклов — трескается, деформируется или выходит из строя. | Критическая надежность: Обеспечивает частые запуски/остановки заводов СПГ. |
| Устойчивость/Компенсация | Отличная криогенная отдачакомпенсирует потерю нагрузки болта из-за холодной усадки. | Теряет устойчивость при низких температурах; не компенсирует ее. | Анти-«холодная утечка»: Сохраняет герметичное давление, несмотря на усадку. |
| Совместимость материалов | Металлы/графитвысокосовместимыйс метаном; без разбухания/разложения. | Резина может разбухать/разлагаться под воздействием углеводородов (даже FKM). | Фонд безопасности: Стабильные эксплуатационные характеристики материала. |
| Огнестойкость | Негорючий(металл/графит); соответствует нормам пожарной безопасности СПГ. | Органические резины/пластики горят или разлагаются в огне. | Отказоустойчивый: Обеспечивает герметичность во время пожаров, замедляя эскалацию. |
IV. Ключевые приложения
Уплотнения СПГ имеют решающее значение в точках криогенной герметизации:
- Терминалы СПГ:
- Разгрузка оружия(соединения типа «судно-берег»).
- Резервуары для хранения(внутренние стыки стен, крыша/проходы).
- Системы отпарки газа(компрессоры, трубопроводы).
- Криогенные клапаны/насосы(фланцы, штоки).
- Заводы по сжижению газа:
- Основное технологическое оборудование (теплообменники, холодные контейнеры).
- Криогенные насосы/клапаны.
- Транспорт:
- Танкеры для перевозки СПГ(уплотнения для удержания груза, насосные башни).
- Автоцистерны(люки, клапаны).
- Автозаправочные станции и конечные пользователи:
- Дозирующие насадки/баки.
- Малогабаритные испарители.
- FLNG/FPSO:
- Морские системы сжижения/хранения.
Время публикации: 29 июля 2025 г.