玻璃密封保護(hù)LNG的輸送
將冷卻的液化天然氣(LNG)從管道輸送到儲罐中需要使用特殊的工藝設(shè)備,但是如果用于輸送LNG泵的密封發(fā)生損壞,會很容易導(dǎo)致電子連接件的嚴(yán)重破壞。肖特(Schott)公司開發(fā)的新型玻璃-陶瓷密封可以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的完全密封,不會發(fā)生氣體的泄漏。
Schott的玻璃-金屬貫穿件將液化氣儲罐中上泵的電源密封起來。
天然氣的需求量正在增長,因此對適宜的天然氣輸送方式的需求也在增長。管道是非常昂貴的,而且經(jīng)常要跨越一些政局不穩(wěn)定的地區(qū),供應(yīng)商隨時(shí)可能切斷供應(yīng)來源。這就促使生產(chǎn)商和消費(fèi)國越來越傾向于采用輪船(油輪)來輸送原材料。目前大約有270艘油輪行駛在世界各大洋上,2011年還可能會再增加130艘。在這些油輪中,有45艘來自卡塔爾(世界上最大的液化天然氣生產(chǎn)國)。
油輪上的儲罐
天然氣在運(yùn)輸之前,首先被冷卻至零下165℃,然后用泵輸送至船上的儲罐中。
因此,氣體的存儲量可以達(dá)到常溫下的600倍。在輸送過程中,液化氣要承受高達(dá)150bar的高壓。泵的底架和內(nèi)部的電機(jī)都處于液化氣之中,因此,必須很好地密封,特別是船的甲板和泵之間的電子連接件。為此,玻璃陶瓷專家Schott采用了一種稱為壓縮密封的密封技術(shù)。“將玻璃絕緣體和銅導(dǎo)體同時(shí)放在一個(gè)不銹鋼外殼內(nèi),經(jīng)過加熱所有的元件就會熔融在一起。” Schott公司電子封裝部門的技術(shù)經(jīng)理Oliver Fritz博士說。
“當(dāng)該組件冷卻后,玻璃凝固,不銹鋼外殼的收縮程度要大于玻璃(由于所用材料的熱膨脹系數(shù)不同),因此玻璃絕緣體受到壓縮,然后就得到一個(gè)密封的連接件。”他補(bǔ)充說。
嚴(yán)密的密封
冷卻的液化氣流過時(shí),貫穿件的外殼會繼續(xù)收縮,在玻璃上施加更大的壓力,以確保其密封性。與通常所用的環(huán)氧樹脂漿料不同,玻璃密封中的壓力壁壘不含有任何有機(jī)成分,因此不會在嚴(yán)苛的溫度環(huán)境下發(fā)生老化,降低密封性。此外,與采用金屬陶瓷粘結(jié)的密封壓力壁壘相比,玻璃貫穿件不會斷裂。Schott在25年前為液化氣行業(yè)生產(chǎn)了第一個(gè)玻璃/金屬貫穿件。
強(qiáng)度測試
通到潛水泵上的穿通電導(dǎo)體是一個(gè)非常敏感的部件,必須確保玻璃密封件的密封性。
“我們可以提供各種滿足歐洲ATEX標(biāo)準(zhǔn)和國際性的IEC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。” Schott公司大型貫穿件銷售經(jīng)理Ulrich Dirr說。
銷售經(jīng)理Ulrich Dirr和技術(shù)經(jīng)理Oliver Fritz博士正在檢查一個(gè)大型貫穿件
“在運(yùn)輸之前,每個(gè)液化氣貫穿件都要經(jīng)受1.5倍于最大設(shè)計(jì)壓力的測試,然后采用氦質(zhì)譜儀測定比重。電子強(qiáng)度和絕緣性經(jīng)過測試后,要確保其在高達(dá)600伏的電壓和600安培的電流下仍具有可靠的性能。”他補(bǔ)充說。
Schott電子封裝部門還生產(chǎn)電子元件外殼以及能夠?yàn)殡娮釉峁╅L期保護(hù)的其他部件,擁有金屬/玻璃密封和金屬/陶瓷密封、熱感元件和各種先進(jìn)的專業(yè)玻璃生產(chǎn)能力。 Schott已經(jīng)收到一份日本公司的訂單,為其液化天然氣輸送泵提供大型電子貫穿件。