LNG输送管道保冷解决方案.doc

《LNG输送管道保冷解决方案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LNG输送管道保冷解决方案LNG输送管道保冷材料应用现状　　基于LNG超低温（-163℃）存储的特点，对LNG管道保冷材料的选取就成为行业必须面临的问题。保冷效果的好坏不仅关系到整个管路的输送效率，而且对装置的安全生产也有至关重要的影响。因而，合适的保冷材料不仅能够降低能耗、减少冷量损失和BOG损耗，而且为符合环保要求、为企业安全生产和创造更好的效益提供了保障。　　我国当前绝大多数的LNG输送管道保冷工程都不是很理想，其主要缺陷及成因如下：缺陷一：保冷结构不合理，保冷厚度不规范成因：保冷工程采用的某些主材耐寒度

2、不够，低温稳定差；传统材料低温导热系数计算谬误较多，导致保冷厚度计算产生错误。缺陷二：保冷效果差且易衰减，冷损量高，增加维护成本及系统运行风险成因：传统材料导热系数较高，超低温下机械强度较低、易碎，造成保冷层损坏。缺陷三：保冷后直径大，管廊体积大，管线排布困难成因：传统材料导热系数较高导致。缺陷四：需设置伸缩缝，增加施工难度及保冷结构失效风险成因：传统材料在低温时膨胀率或收缩率与钢管差异较大，需专门设置伸缩缝。缺陷五：施工复杂，难度大，安装时间较长成因：传统保冷工程施工工序较多，工艺又较复杂，较难掌握。纳诺气凝

3、胶绝热毡用于LNG输送管道保冷的优势主要优势：1.超低的导热系数，气凝胶是目前世界上导热系数最低的固体，-200℃导热系数≤0.01W/(m•K)。2.最佳的低温稳定性，-200℃仍可长期保持保冷性能及良好柔性，不开裂。3.尺寸稳定性极佳，纳米级特殊结构可抵抗管道伸缩带来的内应力，无需设置伸缩缝。4.柔软轻便，安装简易，抗压、抗拉、抗震，可缓冲震动，抵御野蛮施工。与传统保冷材料具体对比见下表：纳诺气凝胶绝热毡泡沫玻璃PIR导热系数，W/(m•K)（25℃）0.014～0.0160.045～0.0550.022～

4、0.026容重，kg/m3190180～24050～80保冷厚度约为传统材料的1/2————节能效果节省30%的冷损失和BOG————吸水率（vol%）0.360.51.5防水性整体防水，憎水率≥99%，纳米结构能够有效的抵御结露、结霜材料本体防水防水性差可施工性成卷卷材，柔性好，易施工很差，损耗高，异形件仍需内部聚氨酯发泡普通，可现场发泡，但发泡均匀性较差超低温稳定性优优易老化，强度变低，稳定性差尺寸稳定性0.45%差差伸缩缝无需设置，减少系统失效的风险需设置，防止因管道低温位移导致材料挤压、破碎需设置，防止

5、因管道低温位移导致材料挤压、破碎保护管道抵抗机械撞击抗压、抗拉、抗裂，可抵御一定野蛮施工差，脆性材料易碎差，脆性材料易碎重复利用性拆卸检修时，可重复利用拆卸时易碎，无法利用拆卸时易碎，无法利用其他使用厚度小，减少25%的辅材费用，减少厂房面积或管廊大小，减少管线排布难度。纳诺气凝胶绝热毡保温方案与经济效益以管道外径108mm的LNG输送管道（直管段）为例，对纳诺气凝胶与传统保温材料的使用厚度、保冷效果、经济效益进行分析如下：绝热方案采用气凝胶隔热毡作为绝热材料，外层用一层铝箔降低热辐射，绝热层外用彩钢板进行防护

6、。绝热材料厚度见下表：气凝胶绝热毡10mm×4层+铝箔传统材料PIR80mm+铝箔计算采用的数据：环境温度35℃，湿度60%。施工示意图可参照下图：绝热效果及经济效益1.节能效果根据GB/T8175-2008《设备及管道绝热效果的测试与评价》，及实验数据，计算散热损失及节能率：气凝胶绝热毡PIR保冷层厚度，mm4080表面温度，℃29.429.8热流密度，W/m245.942.6线热流密度,W/m14.227.9节能率49.10%——2.经济效益通常1吨LNG汽化需要的热量为830-860MJ的热量，根据气凝胶

7、绝热毡绝热后由管外传递到管内的线热流密度及材料的用量，以1000米为单位，计算各绝热方案的节能效益如下： 气凝胶绝热毡PIR管道线热流密度，W/m14.227.9每年节约能源，106KJ394.6——总投资，万元124.237.7节约LNG，吨464.2——节约成本，万元39.5——成本回收时间，年2.2——