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Nov 30, 2023

극한의 추운 조건을 위한 고정 씰

천연가스의 인기는 가격이 저렴하고 저렴하기 때문에 기하급수적으로 증가하고 있습니다.

천연가스의 인기는 가격이 저렴하고 운송 및 저장 위험이 낮으며 가장 청정하게 연소되는 화석 연료 중 하나라는 점 때문에 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 온실가스 배출을 줄이려는 전 세계적인 압력이 증가함에 따라, 이러한 배출을 줄이면서 증가하는 에너지 수요를 충족해야 할 필요성이 그 어느 때보다 중요해졌습니다.

탄화수소는 산소와 결합하여 H20와 CO2를 형성하면서 에너지를 방출하는 수소와 탄소로 구성됩니다. 마른 목재는 약 10:1의 탄소 대 수소의 가연성 비율을 제공합니다. 석탄은 2:1의 비율로 목재를 대체하고 산업 혁명을 주도했습니다. 등유와 같은 석유의 비율은 약 1:2입니다. 천연 가스는 대부분 구성됩니다. 메탄(CH4)의 비율은 1:4입니다. 이는 목재에서 천연가스로 전환할 때 효율이 40배, 석탄에서 CH4로 전환할 때 8배의 효율성이 향상되는 것입니다. 이러한 에너지 효율성 향상으로 인해 재와 잔여물이 덜 생성되므로 에너지가 더 깨끗해집니다. 천연가스는 또한 탄화수소 농도로 인해 온실가스 효과의 주요 원인이 될 수 있으며 개스킷 조인트에서 제품을 적절하게 밀봉하는 것이 중요합니다.

천연가스에 대한 세계적인 혁명이 일어나고 있습니다. 추출에 있어서 현대적인 기술을 통해 천연가스는 파이프로 연결되어 전 세계적으로 배송되고 있습니다(그림 1). 액체 천연 가스 운송은 액화되어야 하며 이를 위해서는 약 -260F(-162C)까지 냉각되어야 한다는 점에서 독특합니다. 이 시점에서 가스는 액체 형태로 응축됩니다. 액화천연가스는 원래 부피의 약 1/600까지 압축될 수 있어 운송 및 저장 가능한 양이 크게 늘어나기 때문에 이는 중요합니다.

씰링 관점에서 극저온 응용 분야는 볼트 연결부의 팽창 및 수축을 유발하는 극한의 저온으로 인해 문제가 됩니다. 엘라스토머 기반 소재는 저온에 노출되면 단단해지고 부서지기 쉬우므로 -100F(-73C)를 초과하지 않는 것이 좋습니다. 저온에서는 엘라스토머 기반 소재가 밀봉 표면과 플랜지 톱니 모양에 잘 맞지 않아 누출 경로가 발생할 수 있습니다. 개스킷 재료의 취성으로 인해 회복 특성이 상실될 수 있으며, 특히 응용 프로그램이 광범위한 온도 변동을 겪는 경우 더욱 그렇습니다. 또한 취성으로 인해 개스킷 재료에 균열이 생길 수 있으며, 이는 재앙적일 수 있으며 안전 문제를 일으킬 수 있습니다.

극저온 밀봉 재료에 관해 이야기할 때 일반적으로 사용되는 두 가지 주요 유형은 유연한 흑연과 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)입니다.

유연한 흑연은 우수한 내화학성을 가지면서 고온 및 저온 응용 분야 모두에서 잘 밀봉할 수 있는 능력 때문에 밀봉 산업에서 자주 사용됩니다. 유연한 흑연에 대한 추가 사실은 다음과 같습니다.

PTFE는 화학적 불활성 및 낮은 개스킷 응력에서 효과적인 밀봉을 형성하는 능력으로 인해 모든 유형의 응용 분야에 사용됩니다. (이미지 4 참조)

가스켓 소재로서 PTFE의 장점은 다음과 같습니다.

순수 PTFE 소재를 사용하면 크리프가 우려됩니다. 그러나 다양한 충전재의 발전으로 이러한 현상은 무시되거나 대폭 감소될 수 있습니다.

액화천연가스(LNG) 및 재료가 저온 사용을 위해 테스트되었음을 ​​나타낼 수 있는 기타 극저온 서비스 애플리케이션에 대한 테스트 인증은 다음과 같습니다.

또 다른 문제(열 주기가 있을 때 접합부의 볼트 하중 손실)로 인해 접합부가 손상되고 누출이 발생할 수 있습니다. 볼트 부하 해석을 통해 접합부에 충분한 에너지가 저장되어 있는지 확인하는 것이 필수적이며, 경우에 따라 접합 이동을 보완하기 위해 플랜지 디스크 스프링 기술을 사용해야 합니다.

마지막으로, LNG 및 극저온 밀봉 응용 분야 모두에서 개스킷 재료 선택이 중요하지만 BJFA(볼트 조인트 플랜지 조립)에서 적절한 설치가 여전히 중요한 부분이라는 점은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. ASME PCC-1, 부록 F에 나열된 것과 같은 검증된 설치 방법을 사용하면서 제조업체에서 권장하는 토크 값을 사용하는 것이 항상 첫 번째 단계여야 합니다.