目前，關于雙卡套式密封在常溫及高溫狀態下的密封性能分析介紹較多，而對其在超低溫(-50℃～-150℃)狀態下的密封性能及實踐效果研究較少。該文通過將10mm內徑的雙卡套用于LNG液化實驗裝置流程中，作為超低溫閥組的管路密封，實驗結果表明：選用優質304不銹鋼材質的精密管及優質雙卡套，在確保加工精度和規范安裝的條件下，雙卡套在超低溫狀態下依然具有良好的密封性能。

　　引言

　　雙卡套式管接頭是一種便捷、可靠，易于安裝拆卸的中高壓管路的聯接方式，其作為一種靜密封方式，被廣泛應用于石化、機械、液壓等行業中的中小管徑液壓及氣壓的傳輸密封，可以適用于耐壓40MPa以內，溫度600℃以下的環境。LNG液化裝置是一種在中低壓、超低溫狀態下實現天然氣的液化存儲運輸的裝置。此實驗裝置是一套小型的天然氣液化裝置，主要模擬海上天然氣的液化存儲運輸，驗證液化工藝的合理性。

　　因此對于各種閥端的密封聯接不僅要求耐低溫還要具有抗沖擊性能。雙卡套具有良好的溫差補償和抗沖擊振動性。基于304不銹鋼適用于低溫環境下，真空技術網(http://203scouts.com/)認為選擇優質的304不銹鋼雙卡套和DW10精密不銹鋼管，用于LNG液化裝置的超低溫閥組，實踐證明密封和抗沖擊性能良好。

1、雙卡套密封性能

　　雙卡套(見圖1)具有以下密封特性：

　　(1)獨特的前卡套和后卡套密封結構使卡套管接頭和卡套管之間形成主密封后卡套(見圖2)先進的幾何形狀，在螺母驅動面和前卡套錐面的共同作用下后卡套朝徑向產生鉸鏈作用，從而形成對卡套管強有力的抓緊，這將有效提高管接頭的抗振動、抗沖擊性能。

圖1 雙卡套管接頭的結構

圖2 后卡套的結構

　　(2)雙卡套式管接頭具有“0”泄漏的優良密封性能。

　　(3)溫度變化大時，雙卡套具有溫差補償功能。

2、雙卡套及精密管選擇

　　眾所周知，304不銹鋼具有耐腐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能優良，使用溫度范圍-196℃~650℃。因此，對于LNG液化裝置中超低溫閥組的管閥件連接均采用優質304不銹鋼材質，使溫度降低的過程中形變保持一致，不影響密封效果。

3、用液氮進行密封性實驗

　　3.1、實驗流程及材料

　　管線規格:ϕ10精密304不銹鋼管；低溫球閥及針閥: DW10雙卡套式；低溫電動調節閥: DW10雙卡套式；低溫氣動閥：DW10雙卡套式；DW10雙卡套: 304不銹鋼材質；DW10雙卡套壓帽：304不銹鋼材質。

　　為了降低后卡套與卡套螺母之間摩擦系數，對卡套螺母的驅動面進行了鍍銀處理；為提高后卡套的使用壽命，對后卡套進行了全表面滲碳處理。

　　3.2、低溫閥組組裝

　　按照圖3規范連接低溫閥組流程。為保證裝配質量，須注意以下幾點：

　　(1)清洗干凈所有管閥件；

　　(2)用割管器按照實際需要尺寸割出所需管線長度，并保證管子端面平整、無毛刺、金屬屑、豁口，且端面與管子中心線的垂直度不得大于管子外徑公差的一半；

　　(3)安裝時保持管子與接頭體的同軸度，不得在管子偏斜、彎曲的情況下強行安裝；

　　(4)在旋緊壓帽時，不宜用力過大或過小，用手旋緊壓帽后，使用扳手再旋緊壓帽1+1/4 圈即可。

圖3 低溫閥組流程

　　3.3、實驗步驟

　　1)氮氣吹掃

　　將氮氣接入低溫閥組，閥組通向大氣，進行吹掃，直至出來的氮氣變干凈干燥。

　　2)液氮低溫密封性能試驗

　　(1)將液氮接入低溫閥組流程，打開閥組中的所有閥，用閥組中的電動調節閥調節流量，控制閥組溫度。通過壓力傳感器監測閥組壓力不超過最高工作壓力4MPa。直至閥組溫度降低到-80℃左右，并穩定在-80℃大約1h，檢查雙卡套聯結處，未發現泄漏點。

　　(2)重復(1)的密封性試驗步驟，將閥組溫度控制在-100℃和-150℃再分別做低溫密封性試驗，結果均未發現泄漏點。

　　(3)將低溫閥組接入LNG液化裝置流程中，采用新型環保的氣凝膠材料進行保冷處理。在工作壓力下，按實驗流程逐步降低溫度，當閥組溫度達到-80℃、-100℃和-150℃時，分別檢測連接處均未發現泄漏。

4、結束語

　　綜上所述，我們將10mm 內徑的304 不銹鋼雙卡套用于LNG 液化裝置的低溫截流閥組，對組裝好的閥組進行低溫密封性試驗，當溫度達到試驗溫度-50～-150℃、試驗壓力0.2～4MPa時，雙卡套連接處沒有發現泄漏。而后將此閥組接入LNG液化實驗裝

　　置流程中，在實驗要求的工作溫度、工作壓力下已經開工運行一年多，成功完成了多組科研實驗數據，低溫閥組連接處均未發生泄漏，密封性能優良。

　　實踐應用的結果表明，優質304不銹鋼雙卡套不但在常溫下，而且在超低溫環境下也是一種非常可靠的密封聯接方式。