lng加气站管道保冷材料的选用与施工(1)

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1、LNG加气站保冷材料的选用与施工液化天然气（简称LNG）具有-160℃左右的超低温特性，在其从储罐经管道到加气机输送时，会吸收环境热量加速LNG汽化，不仅浪费能源，而且会使系统内压力升高，增加系统运行的不安全因素。因此需要提高LNG管道的保冷效果，以节省能源和消除不安全因素。本文从LNG保冷材料的选用与施工两方面阐述，如何提高LNG管道保冷效果。1保冷材料的选用本部分包括保冷材料的选择与保冷层厚度的计算两方面，既满足《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97对保冷材料选材的规定，又从经济方面考虑选取合适的保冷层厚度，以降低加气站的

2、建设成本。1.1保冷材料的选择规范GB50264-97对LNG管道保冷材料的要求如下：①导热系数低，导热系数不大于0.064W/(m·K)；②抗压性、抗曲性高；冷缩率低；使用温度范围广；③闭孔率高，不吸水；④阻燃性能好，氧指数大于28%；由于聚异氰脲酸脂泡沫（简称PIR）材料自身特性满足上述要求，且在深冷工程运用中保冷效果表现优异，如福建LNG、广东LNG、江苏港华LNG接收站（-163℃）、上海华林气体等，使其在深冷保冷领域得到了广泛的应用。相比于聚苯乙烯(EPS)、硬质聚氨酯(PUR)、橡塑(NBR)等其它保冷材料，尤其是PIR高达98%

3、的闭孔率和在-200℃~160℃良好的稳定性，使其成为LNG管道最佳的保冷材料。PIR与聚苯乙烯(EPS)、硬质聚氨酯(PUR)、橡塑(NBR)四种保冷材料部分性能参数比较见表1。表1保冷材料部分性能参数比较Table1Comparisonofperformanceparametersofcoldpreservationmaterial性质吸水率%热导率W/（m﹒K）线膨胀系数×10-5℃-1氧指数%使用温度范围℃试验方法ASTMD-2842GB/T8810ASTMC-177GB/T10244-45ASTMD-693GB/T6342-96AS

4、TMD-3014GB/T8332-87PIR＜20.0190.433-200~160EPS＜30.0317.225-40~80PUR＜20.0221.426-60~110NBR＜40.04032-40~1101.2保冷材料厚度计算参考《工业设备及管道绝热工程设计规范》对LNG管道保冷的要求，规定LNG管道热损失量每平米不大于12.5W，以确保管道的保冷效果。从技术经济等方面考虑，保冷层厚度按照“控制最大冷损失量方法”进行计算，计算公式如下：Lnλ（）式中：D0----管道外径（m）；D1----保温层外径（m）；Ta----环境温度（℃）；T

5、0----管道外表面温度（℃）；Q----热流密度，热流密度为12.5W/m2；λ----保冷层材料在平均温度下的导热系数W/（m﹒℃）；αs---绝热层外表面向周围环境的放热系统；以三级LNG加气站常用管道为例计算，D57保冷层厚度为138.4mm，D48保冷层厚度为138.3mm，D32保冷层厚度为137.9mm。根据PIR材料实际生产情况，保冷层厚度均应取150mm。2保冷材料的施工工艺高质量的保冷施工是提高LNG保冷效果的重要环节，因此在保冷施工过程中必须监管到位，要求安装队伍提供符合规范的保冷施工方案，并严格按照方案进行施工。PIR

6、的施工要点及注意事项如下：2.1保冷材料施工保冷材料块与块接缝用JN-1型粘结剂均匀涂抹，粘结剂的涂抹厚度为2.5~3mm。并应涂满、挤紧和粘贴牢固，确保粘接表面胶水涂抹平整、均匀。粘结剂应符合下列规定：①粘结剂应符合使用温度的要求，并应和保冷层材料相匹配，不对金属壁产生腐蚀。②粘结剂应固化时间短、粘结力强。在使用前，应进行实地试粘。③施工中粘结剂取用后，应及时密封。2.1.1对保冷层厚度≥80mm应采取分层保冷，同层错缝，上下层压缝，其错缝的距离不应小于150mm。分层保冷结构如图1所示。图1分层保冷结构示意图Figure1Stratifi

7、edcoolingstructureschematicdiagram2.1.2保冷材料粘贴时，挤出缝外的粘贴剂应及时刮去，缝口用密封剂或不干胶带密封。接缝必须挤紧、刮平、严密。2.1.3分层的保冷时，应逐层粘贴，并应对各层表面进行刮平和接缝处理。2.1.4弯头部位保冷时，应先将直管段保冷完成后再进行弯头处保冷，弯头两端的直管段保冷层应尽量敷设至弯头处，以弯头两端直管段保冷层外层为支点用铝皮做成虾米腰连接，直管段与铝皮缝隙处用玛蹄脂、密封剂填满，用钻在铝皮最高点开一直径30mm注料孔，注入PIR现场发泡料，注料结束后立刻将注料孔密封。现场发泡做

8、法：发泡料中黑料与白料质量比为1.5：1，料温在15℃以上。若现场环境温度达不到要求，将黑料加温至30℃以上，与室温下的白料混合，必须在10s内充分搅拌，15s内注