Dsh Seals ® 液化天然气储罐密封案例丨解决四氟密封件在低温条件下变硬导致的密封失效问题!
来源:广东东晟密封科技有限公司更新时间:2025-03-10
应用场景与行业痛点
液化天然气(LNG)储罐作为能源储存的核心设备,需长期在-162℃超低温环境下运行。四氟密封件因其优异的耐腐蚀性和低摩擦特性,广泛应用于法兰、阀门等关键密封部位。然而,低温环境下四氟密封件的硬度骤升(从常温65 Shore D增至-70℃时的85 Shore D),导致压缩回弹率下降40%,密封间隙因收缩扩大0.3mm,泄漏风险显著增加。以某沿海LNG接收站为例,其储罐法兰密封件在低温运行6个月后,泄漏率从初始的0.5 mL/h飙升至5.2 mL/h,年维护成本增加超300万元。
一、失效机理与案例分析
1、低温硬化与密封失效
四氟密封件的分子链在低温下趋于刚性排列,导致材料脆化。实验数据显示,当温度降至-70℃时,传统四氟密封件的压缩回弹率从常温的80%降至48%。某LNG接收站曾因密封件脆化导致法兰泄漏,单点泄漏量达2.5 mL/h,年经济损失超200万元。
2.、尺寸收缩与间隙失控
在-162℃工况下,四氟密封件的线性收缩率高达1.8%,法兰间隙扩大至0.2~0.5mm。某项目采用传统密封件时,低温运行3个月后泄漏率上升至5 mL/h,而采用纳米陶瓷改性密封件(收缩率0.5%)后,泄漏率稳定在0.05 mL/h。
二、技术解决方案与数据验证
表1:传统密封件与纳米改性密封件性能对比
指标
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传统四氟密封件
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纳米改性密封件
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低温硬度(Shore D)
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85
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70
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收缩率(%)
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1.8
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0.5
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泄漏率(mL/h)
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2.5
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0.05
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使用寿命(年)
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1
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5
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三、核心改进技术
1、纳米陶瓷改性工艺:添加15%纳米氧化锆颗粒,使四氟密封件的低温韧性提升60%,硬度仅增加10%。
2、波纹结构补偿设计:通过波纹形截面吸收收缩应力,泄漏率降低98%。某LNG接收站改造后,年泄漏损失从200万元降至10万元以内。
四、工程案例
某超大型LNG储罐项目采用改性密封件后,法兰密封系统连续运行周期从6个月延长至3年,年维护成本降低70%。
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