LNG管线保冷技术研究PPT课件VIP

LNG管线保冷技术研究 中期汇报 1 汇报内容 一 LNG管道保温方式介绍 二 LNG管道保冷结构设计 三 LNG管道保冷层厚度计算 四 LNG管道保冷的数值模拟 五 后期工作 2 LNG管道保温方式介绍 保冷要求 LNG管路及辅件的低温保冷材料直接关系到保冷的效果与工程的投资费用 保冷材料要结合工程当地情况与经济运行条件来综合选取 在 设备及管道保冷设计导则 GB T15586及 工业设备及管道绝热工程设计规范 GB50264中对保冷材料主要有以下要求 在保冷的同时 并确保冷结构表面温度高于环境的露点温度 防止凝霜结冰破坏保冷结构 有机硬质成型制品抗压强度不应小于0 15MPa 无机硬质成型制品不应小于0 30MPa 常温导热系数w m K 泡沫塑料及其制品不得大于0 0442 泡沫玻璃和多孔拉状材料及其制品不得大于0 064 并应具有随温度变化的导热系数方程式或图表 阻燃型保冷材料的级指数应等于或大于30等 同时材料的热流方向与保温材料的的热流方向相反 保冷材料外侧蒸气压大于内侧 蒸气容易渗入保冷层 致使保冷层内部产生凝结水 因此保冷材料要选用闭孔型材料 3 LNG管道保温方式介绍 三聚酯PIR 聚酯多元醇和异氰酸酯反应生成聚异氰脲酸酯 简称三聚酯PIR PIR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L结构的硬质绝热材料 PIR低温适用性更好 最低达到 196 导热系数低 耐热及阻燃性能好 是目前使用最理想的LNG保温材料 PIR性能参数 保温材料的性能曲线 4 LNG管道保温方式介绍 由于PIR材料自身特性满足规范GB50246 1997对LNG管道对保冷的要求 且在深冷工程运用中保冷效果优异 如福建LNG 广东LNG上海华林气体等 相比于聚苯乙烯 EPS 硬质聚氨酯 PUR 橡胶 NBR 等其它保冷材料 PIR高达98 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 橡胶 NBR 四种材料部分性能参数对比 5 LNG管道保温方式介绍 聚氨酯发泡指由两种配置好的发泡材料 即白料和黑料 按一定的配比在高速搅拌下混合后发生化学反应 而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物 按工艺分 聚氨酯发泡可以分为机器自动发泡和手工发泡两种方式 聚氨酯发泡 现场发泡聚氨酯保温隔热材料是连续喷涂 现场发泡的 不存在拼缝 也就从根本上消除了这一热桥影响 确保了节能目标更好的实现 其生产工艺简便 机械加工性能好 其缺点是需要现场预制发泡 模具耐候性 耐温性差且易燃 对施工条件要求比较苛刻 燃烧时产生的烟气具有毒性 在现场施工中多释放的ODP 臭氧消耗潜能值 不为零 对臭氧层有破坏作用 在施工过程中的挥发的有机气体对人体有害 下图为聚氨酯发泡的现场模具 6 LNG管道保温方式介绍 真空管保温 真空管保温是一种新型 非常高效的绝热方式 真空管道因为传输介质中极低的冷损失而达到理想的保冷效果 再加上节能 环保的优越性 所以在超低温装置的工艺设计中经常被采用 真空管保冷具有以下特点 结构为主管加套管 可以承受将近240 内外管道温差 真空可以大幅度降低气体导热和对流 长且薄的管壁大幅减少金属导热 多层超级绝热层大幅减少辐射传热 采用合理的补偿结构 技术指标先进 性能稳定 安全可靠 表面光洁 美观 耐腐蚀 使用寿命长 其缺点是成本高 需要备用管道 安装技术要求高 管道及阀门附件损坏后更换困难 7 三种保冷方式的对比 从单价方面分析 据调研保冷厚度100mm PIR造价340元 m 聚氨酯发泡造价135元 m 真空管保冷造价2500元 m 从单价分析 真空管造价最高 PIR次之 聚氨酯发泡最低 综合以上分析PIR不论是从使用密度 低温适用性 导热系数 保冷结构还是耐热及阻燃性能上都优于聚氨酯发泡 是较理想的LNG保温材料 真空管存在不便维修 成本高 需要备用管道 安装技术要求高 管道及阀门附件损坏后更换困难等缺点 简言之PIR保冷总体性能最好 所以建议使用PIR 8 LNG管道保冷结构 LNGPIR管道保冷结构如下图所示 本结构设计依据国标GB T50264 97 工业设备及管道绝热工程设计规范 管径50mm的保冷结构如下图所示 由内而外主要有 LNG管道 过渡层 保冷层 防潮层以及外保护层 直管段 弯头 三通处的保冷结构分别如下图所示 PIR管道保冷结构 直管段保冷结构 弯头保冷结构 三通保冷结构 9 LNG管道保冷结构 聚氨酯发泡保冷结构 聚氨酯发泡管道保冷结构如图14所示 由内