芯耀
与非AI
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摘要
LNG深冷硬密封蝶阀是液化天然气储存、输送系统的核心部件，长期工作于-162℃深冷工况，其密封面平面度易发生形变，引发密封失效、LNG泄漏等隐患。明确平面度形变机理并实现精准表征，是阀门质量管控的关键。本文分析深冷工况下蝶阀密封面平面度的形变原因，依托白光干涉测量技术的非接触、纳米级精度优势，探讨其对平面度形变的表征方法，为阀门形变防控提供技术支撑。
1 引言
LNG储存与输送的深冷极端工况中，硬密封蝶阀密封面长期承受低温收缩、热应力失衡及介质冲击，易产生不规则形变，破坏平面度精度，威胁系统运行安全。传统检测方法难以解析形变机理，也无法精准表征细微形变。白光干涉测量可无损伤捕捉平面度形变特征，量化形变程度，对揭示形变机理、保障阀门安全运行具有重要意义。
2 LNG深冷硬密封蝶阀平面度形变机理
平面度形变主要源于三类协同作用因素：一是深冷环境导致密封面材料热胀冷缩不均，产生不规则收缩形变，破坏平面度基准；二是低温下材料韧性下降，受介质压力冲击易产生塑性形变；三是加工残留应力在深冷工况下释放，加剧形变程度。此外，密封面磨损与介质腐蚀会进一步恶化形变，导致平面度偏差持续增大。
3 白光干涉测量原理与表征方案
白光干涉测量基于迈克尔逊干涉原理，以宽谱白光为光源，经分光镜拆分测量光与参考光，两束反射光汇聚形成干涉条纹，解析条纹信息可重构密封面三维轮廓，精准量化平面度形变误差。试验搭建模拟-162℃深冷工况平台，固定蝶阀并清洁密封面，校准干涉仪光路与参数，采集不同工况下的干涉图像与数据，实现形变特征的可视化表征。
4 测量表征优势与应用价值
该技术非接触、无损伤，可避免深冷环境下密封面二次损伤；纳米级精度能捕捉细微形变缺陷，抗低温干扰能力强，适配深冷工况表征需求。其应用可精准解析形变机理、量化形变程度，追溯形变根源，为阀门结构优化、加工工艺改进提供数据支撑，有效防控平面度形变隐患，保障LNG储存与输送系统安全稳定运行。
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