天然氣作為一種優質、高效、便利的清潔能源和化學原料,有著巨大的應用潛力。其中,市場化程度較高的液化天然氣(LNG)作為傳統氣源的補充也開始受到關注。

由於液化天然氣(LNG)管道屬於典型的低溫介質輸送管道,管道輸送的LNG通常處於低溫液態。一旦外部熱侵入,LNG極易汽化,導致單相液體流動轉變為氣液兩相流動,甚至出現氣鎖,造成局部管段壓力升高、流量下降,嚴重影響LNG的正常輸送。因此,必須嚴格控制LNG的汽化。 LNG管道保溫可以有效防止外部熱侵入和LNG汽化,其保溫效果主要取決於LNG管道的保溫品質。因此,LNG管道必須採取保溫措施,其保溫品質不僅影響LNG的輸送效率,而且對整個系統的正常運作也具有重要影響。
LNG管道保溫類型
真空絕熱:其原理是將絕熱結構製成密封的夾層,將內部空間抽成一定的真空度,以減少熱傳遞。在國內LNG系統中,利用時間長,保溫效果明顯,能量損失小。但由於價格昂貴、製造時間長,多用於重點工程,無法大規模推廣使用。
堆疊保溫:堆疊保溫是一種傳統的保溫方法,即在管道外部設置多孔保溫材料,透過孔內充滿常壓空氣(或其他氣體)來達到保溫的目的。其保溫效果較真空保溫略差,但結構簡單、價格低廉、操作維護方便。目前國內LNG管線多採用此方法進行管線保溫。
目前市面上現有的核心保溫材料依LNG溫度不同,多採用聚氨酯、泡棉玻璃等材料。與聚氨酯、泡沫玻璃等傳統保溫材料相比,三聚氰胺泡沫具有更多優勢。三聚氰胺泡棉具有廣泛的耐候性(攝氏零下196度至200攝氏度),在高低溫條件下保持穩定的物理和化學結構,並提供優異的導熱性能(導熱係數,0.032 W/(m*K)))和吸音性能(0.95NRC),重量輕、環保、安全,使其重量成為不可保溫的材料,使其重量輕保材料。
在LNG廠站工程設計中,應針對工程實際情況具體分析,選擇使用適當的保溫、保冷材料。其亮點包括:
- 保冷材料的最低安全使用溫度應低於正常運作時介質的最低溫度;
- 保冷材料的防火性能應符合國家現行標準的要求;
- 優先採用抗水汽滲透性能優良的保冷材料,確保材料性能的長期穩定性;
- 保冷材料應具有良好的現場切割或切削加工性能,施工方便,簡化現場安裝難度;
- 優先選擇綜合經濟效益高的材料或產品;
- 減少冷卻系統投入生產後的日常維護工作量,提高材料的重複使用率。
基於上述要求,三聚氰胺泡沫可用作液化天然氣管道的隔熱保冷材料,並在液化天然氣管道的隔熱保冷中發揮重要作用。三聚氰胺泡沫是一種具有三維網絡結構的柔性彈性體塑膠材料,即使在攝氏零下196度的低溫下仍能保持完整的物理化學結構,因此在低溫下仍具有優異的導熱性能,並能有效抑制內外環境的對流。具有傳導和輻射導熱性能、優異的耐火性能(B1、UL94 V0 和 HL-1)和絕緣性能(不產生靜電和抗靜電)、耐酸鹼、耐腐蝕、耐老化、重量輕、低溫柔韌性等優點。由於三聚氰胺樹脂泡沫是一種彈性但無纖維的材料,不含任何粉塵、鹵素、碳氫化合物、阻燃劑和/或有毒重金屬,因此特別適用於對環保要求特別高的場所,例如冷庫(製藥加工廠、果蔬保鮮加工廠、食品加工廠、肉類加工廠和冷飲廠)的冷保溫(隔熱和隔音)、冷藏/冷凍室的冷保溫(隔熱和隔音)、LNG液化儲罐的冷保溫(隔熱和隔音)、LNG液化運輸車輛或船舶的冷熱保溫(隔熱和隔熱)。
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