玻璃密封保護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備,但是如果用于輸送LNG泵的密封發生損壞,會很容易導致電子連接件的嚴重破壞。肖特(Schott)公司開發的新型玻璃-陶瓷密封可以實現嚴密的完全密封,不會發生氣體的泄漏。
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,而且經常要跨越一些政局不穩定的地區,供應商隨時可能切斷供應來源。這就促使生產商和消費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國)。
油輪上的儲罐
天然氣在運輸之前,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到常溫下的600倍。在輸送過程中,液化氣要承受高達150bar的高壓。泵的底架和內部的電機都處于液化氣之中,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。“將玻璃絕緣體和銅導體同時放在一個不銹鋼外殼內,經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經理Oliver Fritz博士說。
“當該組件冷卻后,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不同),因此玻璃絕緣體受到壓縮,然后就得到一個密封的連接件。”他補充說。
嚴密的密封
冷卻的液化氣流過時,貫穿件的外殼會繼續收縮,在玻璃上施加更大的壓力,以確保其密封性。與通常所用的環氧樹脂漿料不同,玻璃密封中的壓力壁壘不含有任何有機成分,因此不會在嚴苛的溫度環境下發生老化,降低密封性。此外,與采用金屬陶瓷粘結的密封壓力壁壘相比,玻璃貫穿件不會斷裂。Schott在25年前為液化氣行業生產了第一個玻璃/金屬貫穿件。
強度測試
通到潛水泵上的穿通電導體是一個非常敏感的部件,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標準和國際性的IEC標準的產品。” Schott公司大型貫穿件銷售經理Ulrich Dirr說。
銷售經理Ulrich Dirr和技術經理Oliver Fritz博士正在檢查一個大型貫穿件
“在運輸之前,每個液化氣貫穿件都要經受1.5倍于最大設計壓力的測試,然后采用氦質譜儀測定比重。電子強度和絕緣性經過測試后,要確保其在高達600伏的電壓和600安培的電流下仍具有可靠的性能。”他補充說。
Schott電子封裝部門還生產電子元件外殼以及能夠為電子元件提供長期保護的其他部件,擁有金屬/玻璃密封和金屬/陶瓷密封、熱感元件和各種先進的專業玻璃生產能力。 Schott已經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。