在机械密封行业,伊格尔博格曼是一家全球领先的制造商,它为极端寒冷操作条件下的液化天然气(LNG)的生产和运输研发了一种干气密封。天然气在﹣170°C的条件下发生液化,伊格尔博格曼的这种干气密封就是专为这种极低操作温度而设计的,具有寿命长、可靠性高的特点,并且通过了LNG压缩机主要制造商的严格测试和批准。

全球有丰富的天然气资源,但是要把天然气运至海外市场销售,就必须对天然气进行液化和再气化,这就增加了成本,这促使LNG生产商不得不扩大生产规模,谋求规模效益。 LNG生产设备制造商也正在相应地增加他们的产品供应量。伊格尔博格曼的LNG密封产品包括为最大的LNG工厂研发的“超大型”压缩机密封。这种密封的公称直径达390毫米,是市场最大的干气密封,经过测试可以在温度低至﹣170°C的条件下正常工作。这种干气密封的设计吸收了伊格尔博格曼为中国一家钢厂热电站设计的390毫米机械密封的经验。先前设计的这款干气密封目前仍然是世界上最大的干气密封,它可以在温度高达250°C的操作条件下正常工作,且自2009年投入使用以来没有出过问题。伊格尔博格曼独特的密封设计使得其产品能够耐受大范围的操作温度,提高设备的可靠性。生产“超大型”密封对于升级压缩机容量来说十分重要。选用伊格尔博格曼提供的这种类型的密封解决方案,LNG运营商可以最大限度地提高设备可靠性和环境安全,延长压缩机的正常运行时间。

伊格尔博格曼参与研发LNG生产所需要的密封可以追溯到十年前,伊格尔博格曼为LNG船上的蒸发气体再液化压缩机所设计的密封。除了要耐受低至﹣170°C的极端温度,LNG船上的压缩机所需要的密封还必须满足齿轮压缩机的极端操作条件。2005年,伊格尔博格曼开始全面研发公称尺寸达390毫米的干气密封,这是其获取为一家大型制造商的压缩机供应密封的资格的项目的一部分。设计和制造这种超大型的LNG密封对伊格尔博格曼提出了巨大的挑战,必须在设计上进行创新,如果仅仅是对小的标准型的密封按比例增大是达不到设计要求的。产品在设计以及材料的选择等方面,必须考虑不同操作条件给密封带来的变形等因素,以确保在极端温度范围内密封的可靠性。

极端操作条件下的创新设计

为了保证零泄漏,伊格尔博格曼的工程师们采用串联法,在中间增加了一个互相联系的腔,把聚四氟乙烯(PTFE)密封件用作二级密封,配合伊格尔博格曼设计的动态密封,以确保即使在高温度波动的条件下操作的安全性。滑动面由碳化硅和类金刚石碳(DLC)薄膜组成。在干燥氮气运行条件下,碳化硅的选择对碳化硅滑动面的可靠运行是至关重要的。如果选用其它的替代材料,如碳,在这样的极端操作条件下,会因较大的磨损导致设备可靠性降低。因为具有很高的旋转质量,这些巨大的压缩机需要很长时间才能停止转动。因此,每个密封都必须能够经受得起压缩机慢速转动时密封配合触面之间因互相接触造成的长时间摩擦。伊格尔博格曼有丰富的密封设计经验,能够设计出满足需要的密封,并且这些密封都在模拟LNG操作条件的情况下,经过了严格的测试和调整。伊格尔博格曼为全系列的LNG流程机械生产密封:如用于压缩机的大直径密封和用于生产和LNG罐车等设备的小直径密封。有些国家生产的天然气有盈余,而且生产成本有下降的趋势,这就使得出口竞争日益激烈,因此未来伊格尔博格曼可能会生产更大型的机械密封以应对国际市场的需求。

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