Résistance aux températures extrêmes de -162°C

Le gaz naturel liquéfié (GNL) est refroidi à -162°C à pression atmosphérique, ce qui réduit son volume d'environ 600 fois pour un transport et un stockage efficaces.Le GNL se vaporisera rapidement en méthane (plage d'explosion de 5% à 15%) et formera des nuages de vapeur blanche visibles dans des environnements froids.

En 2022, un terminal de réception de GNL en Australie a connu une fissure de soudage de la base du moteur en raison de la fragilité à basse température d'un moteur de compresseur BOG (Boil-Off Gas).Une forte vibration a déclenché l'arrêt d'urgence., nécessitant deux semaines de réparation et impactant environ 150 000 tonnes de GNL envoyées.

1. Température ambiante extrêmement basse

   • Les zones environnantes des réservoirs de stockage de GNL peuvent tomber à -50 °C

   • Les salles de compression BOG fonctionnent généralement à -30°C à -20°C en hiver

   • Les aciers moteurs standard subissent une transition ductile à fragile sous -40 °C

2. Choc thermique et formation de gel

   • Les fuites de soupapes des tuyaux de GNL peuvent faire chuter les températures locales de l'environnement à moins de -100 °C en quelques secondes

   • Accumulation rapide de gel sur les surfaces du moteur; le gel entrant dans les boîtes terminales peut causer une défaillance de l'isolation

3. Caractéristiques du gaz de méthane

   • Le méthane est plus léger que l'air (0,72 kg/m3) et s'accumule près des plafonds et des coins des toits

   • La LEL de 5% est moins stricte que l'hydrogène mais nécessite toujours une protection rigoureuse

4. Dynamique de la gestion du BOG

   • L'évaporation naturelle des réservoirs de GNL génère des BOG avec des fluctuations de pression fréquentes (0,1 ∼0,5 barg)

   • Les moteurs de compresseurs BOG doivent supporter des cycles de démarrage et d'arrêt fréquents et de grandes variations de charge.

5. Rétrécissement à froid et stabilité de l'alignement de l'arbre

   • La contraction thermique différentielle entre l'arbre du moteur et les boîtiers de roulement peut modifier le dégagement du roulement

   • Déplacement de l'alignement de l'appareil avec changement de température

Ex db IIB T3 Gb

Marquage supplémentaire à basse température: recommander-50°C dans l'environnementouTempérature basse -50°Cpour indiquer les performances vérifiées par temps froid.

• Écrans de cadre et de bout: Acier à basse température (par exemple, 09MnNiDR ou ASTM A352 LCB), énergie d'impact ≥ 27 J à -50°C

• autres appareils de traitement de l'air: Boulons à basse température ASTM A320 L7 (tête maintenue à -101°C)

• Boîte de bornes: alliage d'aluminium coulé avec traitement thermique cryogénique pour éliminer les contraintes résiduelles

• Matériau de roulement: Acier de roulement trempé (série à basse température SKF ou équivalent), dureté maintenue à -50°C

• Réglage de la clearance: Dégagement initial élargi au groupe C4 pour compenser le rétrécissement différentiel entre l'arbre et le boîtier

• Graisse: Graisse à basse température synthétique à base d'hydrocarbures (intervalle -60°C à 120°C), reste fluide à basse température

• Appareil de chauffage de boîtes: élément de chauffage en céramique PTC intégré (3050 W), maintient la température interne de 510°C au-dessus du point de rosée

• Système de drainage: soupape d'évacuation anti gel à remontage au bas de la boîte de terminaux; elle se ferme automatiquement en dessous du point de congélation pour éviter le blocage par la glace

• Entrée du câble: Double jointure + jointure en silicone résistant au gel, élasticité maintenue à -50°C

• Interférences entre le rotor et l'arbre: calculé pour une température de montage de -50°C; augmenté de 10% à 15% pour éviter le relâchement à basse température

• Fixation du stator entre le noyau et le cadre: double positionnement avec porte-clés axiale + broches radial pour éliminer le déplacement thermique différentiel

• L'alignement du coupleur: compensation de rétrécissement à froid (axial ±2 mm, radial ±0,5 mm); réglée par champ en fonction de la température réelle

• Les câbles électriques: Veste en PVC ou en TPE résistant au froid (pas de fissuration à -50°C), rayon de flexion ≥ 8*

• Les joints: caoutchouc fluorosilicone (FVMQ) ou nitrile à basse température (NBR-LT), réglage de compression ≤ 30% à -50°C

• Fiche jointe de la plaque d'identification: rivets en acier inoxydable + adhésif époxy à basse température pour une rétention sûre

Simulation en laboratoire par un tiers de l'environnement du compresseur BOG du terminal GNL (-50 °C / 5% de concentration de méthane / choc thermique cyclique [-50 °C +40 °C], 1500 heures de fonctionnement continu):