雙卡套在超低溫環(huán)境下的密封性能分析及應(yīng)用

1、雙卡套在超低溫環(huán)境下的密封性能分析及應(yīng)用 目前，關(guān)于雙卡套式密封在常溫及高溫狀態(tài)下的密封性能分析介紹較多，而對其在超低溫(-50-150)狀態(tài)下的密封性能及實踐效果研究較少。該文通過將10mm內(nèi)徑的雙卡套用于LNG液化實驗裝置流程中，作為超低溫閥組的管路密封，實驗結(jié)果說明：選用優(yōu)質(zhì)304不銹鋼材質(zhì)的精細管及優(yōu)質(zhì)雙卡套，在確保加工精度和規(guī)范安裝的條件下，雙卡套在超低溫狀態(tài)下依然具有良好的密封性能。 引言 雙卡套式管接頭是一種便捷、可靠，易于安裝拆卸的中高壓管路的聯(lián)接方式，其作為一種靜密封方式，被廣泛應(yīng)用于石化、機械、液壓等行業(yè)中的中小管徑液壓及氣壓的傳輸密封，可以適用于耐壓40MPa以內(nèi)，溫度6

2、00以下的環(huán)境。LNG液化裝置是一種在中低壓、超低溫狀態(tài)下實現(xiàn)天然氣的液化存儲運輸?shù)难b置。此實驗裝置是一套小型的天然氣液化裝置，主要模擬海上天然氣的液化存儲運輸，驗證液化工藝的合理性。 因此對于各種閥端的密封聯(lián)接不僅要求耐低溫還要具有抗沖擊性能。雙卡套具有良好的溫差補償和抗沖擊振動性。基于304不銹鋼適用于低溫環(huán)境下，真空技術(shù)網(wǎng)(http:/)認(rèn)為選擇優(yōu)質(zhì)的304不銹鋼雙卡套和DW10精細不銹鋼管，用于LNG液化裝置的超低溫閥組，實踐證明密封和抗沖擊性能良好。 1、雙卡套密封性能 雙卡套(見圖1)具有以下密封特性： (1)獨特的前卡套和后卡套密封構(gòu)造使卡套管接頭和卡套管之間形成主密封后卡套(見

3、圖2)先進的幾何形狀，在螺母驅(qū)動面和前卡套錐面的共同作用下后卡套朝徑向產(chǎn)生鉸鏈作用，從而形成對卡套管強有力的抓緊，這將有效提高管接頭的抗振動、抗沖擊性能。 圖1 雙卡套管接頭的構(gòu)造 圖2 后卡套的構(gòu)造 (2)雙卡套式管接頭具有“0”泄漏的優(yōu)良密封性能。 (3)溫度變化大時，雙卡套具有溫差補償功能。 2、雙卡套及精細管選擇 眾所周知，304不銹鋼具有耐腐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能優(yōu)良，使用溫度范圍-196650。因此，對于LNG液化裝置中超低溫閥組的管閥件連接均采用優(yōu)質(zhì)304不銹鋼材質(zhì)，使溫度降低的過程中形變保持一致，不影響密封效果。 3、用液氮開展密封性實驗 3.1、實驗流程及材料 管線

4、規(guī)格:10精細304不銹鋼管；低溫球閥及針閥: DW10雙卡套式；低溫電動調(diào)節(jié)閥: DW10雙卡套式；低溫氣動閥：DW10雙卡套式；DW10雙卡套: 304不銹鋼材質(zhì)；DW10雙卡套壓帽：304不銹鋼材質(zhì)。 為了降低后卡套與卡套螺母之間摩擦系數(shù)，對卡套螺母的驅(qū)動面開展了鍍銀處理；為提高后卡套的使用壽命，對后卡套開展了全表面滲碳處理。 3.2、低溫閥組組裝 按照圖3規(guī)范連接低溫閥組流程。為保證裝配質(zhì)量，須注意以下幾點： (1)清洗干凈所有管閥件； (2)用割管器按照實際需要尺寸割出所需管線長度，并保證管子端面平整、無毛刺、金屬屑、豁口，且端面與管子中心線的垂直度不得大于管子外徑公差的一半； (3

5、)安裝時保持管子與接頭體的同軸度，不得在管子偏斜、彎曲的情況下強行安裝； (4)在旋緊壓帽時，不宜用力過大或過小，用手旋緊壓帽后，使用扳手再旋緊壓帽1+1/4 圈即可。 圖3 低溫閥組流程 3.3、實驗步驟 1)氮氣吹掃 將氮氣接入低溫閥組，閥組通向大氣，開展吹掃，直至出來的氮氣變干凈干燥。 2)液氮低溫密封性能試驗 (1)將液氮接入低溫閥組流程，打開閥組中的所有閥，用閥組中的電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，控制閥組溫度。通過壓力傳感器監(jiān)測閥組壓力不超過最高工作壓力4MPa。直至閥組溫度降低到-80左右，并穩(wěn)定在-80大約1h，檢查雙卡套聯(lián)結(jié)處，未發(fā)現(xiàn)泄漏點。 (2)重復(fù)(1)的密封性試驗步驟，將閥組溫度控制在-100和-150再分別做低溫密封性試驗，結(jié)果均未發(fā)現(xiàn)泄漏點。 (3)將低溫閥組接入LNG液化裝置流程中，采用新型環(huán)保的氣凝膠材料開展保冷處理。在工作壓力下，按實驗流程逐步降低溫度，當(dāng)閥組溫度到達-80、-100和-150時，分別檢測連接處均未發(fā)現(xiàn)泄漏。 4、結(jié)束語 綜上所述，我們將10mm 內(nèi)徑的304 不銹鋼雙卡套用于LNG 液化裝置的低溫截流閥組，對組裝好的閥組開展低溫密封性試驗，當(dāng)溫度到達試驗溫度-50-150、試驗壓力0.24MPa時，雙卡套連接處沒有發(fā)現(xiàn)泄漏。而后將此閥組接入LNG液化實驗裝 置流程中，在實驗要求的工作溫度、工作壓力下已經(jīng)開工運行