LNG管道保冷材料的应用和发展

CORROSI ON AND CORROSI ON 第 P 3 R O 卷 TEC 第 T 5 I O 期 N l腐 蚀 与 防 护 l6 5 瘸 理 与 防 护 lu J L N G管道保冷材料的应用和发展 程 明 许克军 蒲黎明 杜磊 张平 1 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司， 四J I l 成都6 1 0 0 4 1 ； 2 昆仑能源湖北黄冈液化天然气有限公司 ， 湖北黄冈4 3 8 0 0 0 摘 要 ： 多年来 ， 国内 已建 大型液化工厂和 接收工程 的核 心技术 多依赖 进 口， L N G保冷 绝热技 术及产 品被发 达国家垄断。为加快我 国 L N G项 目关键技术 的国产化进程 ， 提升 L N G管道保 冷材料 的国产化程度 ， 分析 了目前 国 内 L N G管道工程 常用保冷材 料 的类 型 、 性能 、 特点及技 术发展现 状 ， 提 出 了 L N G管道保冷材料 性能和要 求， 进 一步对 绝热设计提 出建 议 ， 展望 L N G保冷材 料技 术 的未 来发展趋 势。 关键词 ： 低 温； 保 冷材料 ； 绝热设计 ； L N G； 管道 DOl ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 6 5 5 3 9 2 0 1 3 0 5 0 1 7 0 前言 液 化天然 气 ( L N G) 厂 站 内管 道长期 低 温运行 ， 需 采 取保 冷措施 以减少 周 围环境 中的热量传 入管道 内部 ， 防 止管 道外壁 凝露 ， 经 济有效 地保护低 温管道 中的冷量 不 散失 。 保 冷采用 的绝热方 法通 常有 堆积绝 热和真 空绝 热。 堆 积绝热是 一种传统 绝热方 法 ， 即在 管道外侧 敷设多 孔 型绝 热材料 ， 因孔泡 中充满 常压空气 ( 或其它 气体 ) 而 实 现绝 热 。真 空绝热包 括高真 空绝热 、 真空多孔 绝热及 真 空 多层绝 热 三类 ，其原 理是 将 绝热 结构 做成 密 闭 的夹 层 ， 内部空 间抽 至一定真空度 ， 以减少热量传入 。在绝 热 效率 方面 ， 堆 积绝热 不及真 空绝 热 ， 但其 结构简 单 ， 成本 低廉 ， 运行 维护方便 ， 因此 目前 国内外 L N G管道保 冷 多 采用堆积绝热 。 1 低温 管道保 冷材料 美 国国家 设 备绝 缘 保温 委员 会 ( N MI C ) 在 绝 热设 计指 南 中提 出五类绝 热材 料 ： a ) 多孔 ( 泡 沫 ) 型 b ) 纤 维 型 ； C ) 薄片 型 ； d ) 粉末 型 ； e ) 反射 型 。低 温管道 保冷 常 用多孔 ( 泡 沫) 型堆积 绝热材料 ， 可分 为有机材 料和无机 材 料 。 1 1 硬质聚氨酯 ( P UR) 泡沫塑料 P U R的主要成分 为异 氰酸酯 、 聚醚或聚酯多元醇 和 多种助剂 ， 其生产 工艺简便 ， 机械 加工性 能好口 。其缺 点 是耐候性 、 耐温性差且易燃 ， 燃烧生成物有毒 。 2 0世纪 6 0 年代 中期 ， 我 国开始 生产硬 质 P U R泡沫塑料 ， 并将其 用 于船舶 、 冷 库 、 石油化 工管道 的保温 等。近年来 ， 为 提高 其使用性 能 ， 国内开展了与 P U R配套 的阻燃 剂 、 催 化剂 、 发泡剂技 术研究 。 G B 5 0 2 6 4 工业设备及管道绝热工程 设 计规范 将 P U R推荐使用温度限定为一 6 5 - 8 0。 1 - 2 聚异氰脲酸酯 ( P I R) 泡沫塑料 P I R是 以聚醚多元醇 、 聚合异氰酸酯为 主要原材料 ， 经 触媒作 用后 发生反 应生成 的具 有 闭孔结 构 的硬质绝 热 材料。与 P U R相 比， P I R 的低温适用 性更好 ( 最低 达 到一 1 9 6 ) 、 导热系数低 、 耐热及 阻燃性 能好 。 P l R还可利 用添加剂 ( 石墨 、 膦 酸盐 、 甘 油 和硅酸盐 纳米 材料 等 ) 大 幅提高其 机械性 能 、 抗压 强度和 防火性能 H 。其主要 缺 点是生产 工艺要求 苛刻 。2 0世 纪 9 0年 代起 ， 国 内开 始 在 部 分工程 项 目中使 用 P I R泡沫 塑料 绝热保 冷 。2 0 0 7 年 ， 我 国 已掌 握 了性 能指 标达 到 C I N I 2 7 l 5 要 求 的 P I R 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 6 0 3 基金项 目： 中国石油 天然气集 团公 司重 大科技专项 天然气液 化关键技术研究 ( 2 0 0 9 1 8 0 5 E ) 作者简介 ： 程明( 1 9 7 9 一 ) ， 男 ， 四川射洪人 ， 工程师 ， 学 士 ， 主要从事石油天然气管道外 防腐 、 绝热及 阴极保护 的设计 与研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u