In der LNG-Industriekette – die Produktion, Lagerung, Transport und Endverbrauch umfasst – arbeiten die Systeme unter extremen Bedingungen: -162 °C kryogene Temperaturen, mittlerer bis hoher Druck und entflammbare/explosive Umgebungen. Herkömmliche Dichtungen versagen hier katastrophal und es besteht die Gefahr von Lecks. LNG-spezifische Dichtungen werden zum Schutz kritischer Infrastrukturen entwickelt. Dieser Artikel analysiert ihre strukturellen Vorteile, Kernfunktionen, Leistungsüberlegenheit gegenüber herkömmlichen Dichtungen und wichtige Anwendungen.
I. Strukturdesign: Entwickelt für kryogene Extreme
LNG-Dichtungen (z. B. Spiraldichtungen, Metall-O-Ringe, C-Dichtungen) verfügen über kryooptimierte Designs:
- Spiralgewickelte Dichtung (typischer Aufbau)
- Kernkomponenten:
- Metallwicklungen: Spezieller Edelstahl (316L Mod) oder Nickellegierung (Inconel 625) für Festigkeit, Elastizität und Druckfestigkeit.
- Versiegelungsfüller: Expandierter Graphit– bleibt bei kryogenen Temperaturen flexibel/komprimierbar.
- Innen-/Außenringe (optional): Verhindert das Herauspressen des Füllmaterials und unterstützt die Ausrichtung.
- Designvorteile:
- Kryogene Zähigkeit: Materialien widerstehen Versprödung bis zu -196 °C.
- Thermische Zyklenstabilität: Hält wiederholten Thermoschocks (Umgebung ↔ -162 °C).
- Rückfederungskompensation: Metallwicklungen sorgen für Kontrollierte Belastbarkeit um Flanschschrumpfung/-vibration auszugleichen.
- Extrusions-/Ausblaswiderstand: V/W-förmige Wicklungen + Ringe enthalten Füllmaterial unter Druck/Vakuum.
- Kernkomponenten:
- Andere Ausführungen (Metall-O-Ringe/C-Dichtungen):
- Kryogene Legierungen (Inconel 718/625).
- Hohlprofile: Druckverstärkte Versiegelung aktivieren.
- Oberflächenbehandlungen(z. B. Versilbern): Verbessert die Abdichtung und verhindert Festfressen.
II. Kernfunktion: Null-Leckage-Sicherheit in Extremsituationen
LNG-Dichtungen sorgen für absolute Eindämmung entlang der LNG-Wertschöpfungskette:
- Dichtung -162 °C LNG, wodurch Lecks verhindert werden.
- Druckschwankungen tolerieren(nahezu atmosphärischer bis hoher Druck).
- Kompensation von thermischer Spannung/Vibration durch Temperaturschwankungen und Gerätebetrieb.
- Verhindern Sie „Kaltlecks“: Dem Verlust der Schraubenvorspannung durch kryogene Kontraktion entgegenwirken durch aktive Resilienz.
- Gewährleisten Sie Eigensicherheit: Kritisch für brennbare LNG-Umgebungen.
III. Leistung: LNG-Dichtungen im Vergleich zu herkömmlichen Dichtungen
| Leistungsaspekt | LNG-Dichtungen | Generische Industriedichtungen | Vorteile von LNG-Dichtungen |
|---|---|---|---|
| Kryogene Zähigkeit | Keine Versprödung bei -196 °C; behält die Elastizität. | Gummi/Kunststoffe spröde und rissig; Standardmetallen kann es an Zähigkeit mangeln. | Grundlegend: Materialien bleiben bei LNG-Temperaturen funktionsfähig. |
| Kryogene Versiegelung | Extrem geringe Leckage (erfüllt ISO 21014/EN 1473); Graphit dichtet effektiv ab. | Gummi schrumpft/härtet aus und wird undicht; Standardfüllstoffe reißen oder schrumpfen. | Kernüberlegenheit: Entwickelt für kryogene Leckagestandards. |
| Thermische Zyklenstabilität | ÜberlebtHunderter/Tausender von Umgebungstemperatur ↔ -162 °C-Zyklen. | Verschlechtert sich nach wenigen Zyklen – es bilden sich Risse, es verformt sich oder es kommt zu Ausfällen. | Kritische Zuverlässigkeit: Bewältigt häufige Starts/Abschaltungen von LNG-Anlagen. |
| Resilienz/Kompensation | Hervorragende kryogene Rückfederung gleicht den Lastverlust der Schraube durch Kaltschrumpfung aus. | Verliert bei niedrigen Temperaturen an Elastizität; kann dies nicht ausgleichen. | Anti-„Kaltleck“: Hält den Dichtungsdruck trotz Kontraktion aufrecht. |
| Materialverträglichkeit | Metalle/Graphit hohe Kompatibilität mit Methan; kein Aufquellen/Abbau. | Gummi kann durch Kohlenwasserstoffe aufquellen/zersetzt werden (auch FKM). | Sicherheitsstiftung: Stabile Materialleistung. |
| Feuerbeständigkeit | Nicht brennbar(Metall/Graphit); erfüllt die LNG-Brandschutznormen. | Organische Gummis/Kunststoffe verbrennen oder zersetzen sich im Feuer. | Ausfallsicher: Hält die Abdichtung während eines Brandes aufrecht, um eine Eskalation zu verzögern. |
IV. Wichtige Anwendungen
LNG-Dichtungen sind an kryogenen Dichtungspunkten erfolgskritisch:
- LNG-Terminals:
- Entladearme(Schiff-Land-Verbindungen).
- Lagertanks(Innenwandfugen, Dach/Durchdringungen).
- BOG-Systeme(Kompressoren, Rohrleitungen).
- Kryogene Ventile/Pumpen(Flansche, Vorbauten).
- Verflüssigungsanlagen:
- Kernprozessausrüstung (Wärmetauscher, Kühlboxen).
- Kryogene Pumpen/Ventile.
- Transport:
- LNG-Tanker(Ladungseindämmungsdichtungen, Pumpentürme).
- Tankwagen(Mannlöcher, Ventile).
- Tankstellen und Endverbraucher:
- Zapfpistolen/Tanks.
- Kleine Vaporizer.
- FLNG/FPSO:
- Offshore-Verflüssigungs-/Speichersysteme.
Veröffentlichungszeit: 29. Juli 2025