LNG加气站管道保冷材料的选用与施工
LNG加气站管道保冷材料的选用与施工(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0.064 W/(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%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Table 1 Comparison of performance parameters of cold preservation material1.2 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。
管道保温保冷工程方案
管道保温保冷工程方案
一、项目概述
本方案旨在为管道系统设计一套有效的保温保冷解决方案，以
确保管道输送介质的安全和稳定。
二、工程需求分析
由于管道输送过程中存在热量损耗或热传导的可能，为了节约
能源和确保输送介质的温度要求，需要进行管道保温保冷工程。
三、工程方案
1. 材料选择
根据具体管道的工作温度和输送介质的特性，我们建议采用以
下材料进行管道保温保冷：
- 保温层：选择导热系数较低的保温材料，如聚氨酯泡沫或玻
璃纤维棉；
- 外包层：选用耐腐蚀、防水性好的材料，如聚乙烯或玻璃钢。
2. 施工方法
- 清理管道表面，确保干净无杂物；
- 在管道表面涂抹一层导热胶粘剂，用于固定保温层；
- 将保温材料（聚氨酯泡沫或玻璃纤维棉）固定在管道表面，
确保紧密贴合；
- 在保温层外包裹一层防腐蚀防水的材料（聚乙烯或玻璃钢），并进行密封处理；
- 对保温层进行检查，确保无缺陷和松动。
3. 工程验收
- 进行保温层的厚度和防护层的质量检测；
- 检查管道保温后的外观，确保无渗漏和损坏；
- 检测管道的温度，确保符合要求。
四、工程效果
通过本方案的实施，可以达到以下效果：
- 降低管道传热损失，节约能源；
- 控制介质温度，保证输送介质质量和稳定性；
- 延长管道的使用寿命。
请注意，以上方案仅为参考，具体的实施细节需要根据实际工
程要求进行设计和调整。
lng 低温管道材料标准
LNG 低温管道材料标准1. 材料选择LNG 低温管道的材料选择应依据具体工况和设计要求进行。
一般而言，管道主体材料应选择具有优良低温性能、强度、耐腐蚀性和防火性能的金属材料。
常用的金属材料包括不锈钢、铝合金、镍合金等。
在选择材料时，应考虑以下几点：材料在低温环境下的力学性能，如冲击韧性、脆性转变温度等；材料的耐腐蚀性能，以防止化学腐蚀对管道的影响；材料的加工性能，以便于制造和安装；材料的经济性，以降低成本。
2. 低温性能LNG 低温管道的低温性能是指材料在低温环境下的力学性能和化学稳定性。
为确保管道在低温条件下的正常运行，材料应具有优良的低温韧性、强度和耐蚀性。
具体来说，材料应满足以下要求：在低温条件下，材料的冲击韧性应高于一定值，以避免发生脆性破坏；材料的强度（如屈服强度、抗拉强度等）应能在低温条件下保持较高水平；材料的化学稳定性应能在低温条件下保持稳定，以抵抗化学腐蚀。
3. 强度要求LNG 低温管道的强度要求是确保管道在正常运行时能够承受内压和其他外部载荷。
在选择材料时，应考虑材料的强度性能，包括抗拉强度、屈服强度、抗压强度等。
此外，还应进行应力分析，以确定管道在不同工况下的应力分布和最大允许工作压力。
为确保管道的安全性和可靠性，应采取适当的加强措施，如增加壁厚、使用支撑结构等。
4. 耐腐蚀性LNG 低温管道的耐腐蚀性是防止化学腐蚀对管道造成损害的重要因素。
在选择材料时，应考虑材料的耐腐蚀性能，如对酸性气体、水蒸气、液体等的抵抗力。
对于可能接触到的腐蚀性物质，应进行腐蚀试验，以评估材料的耐蚀性。
此外，为减缓腐蚀速率，应采取适当的防腐措施，如表面涂层、阴极保护等。
5. 防火性能LNG 低温管道的防火性能是保证管道安全的重要方面。
在选择材料时，应考虑材料的防火性能，如耐火极限、燃烧速率等。
对于易燃或有毒的介质，应采取相应的防火措施，如使用阻燃材料、设置防火分隔等。
此外，还应根据相关规范进行消防设计，以确保管道系统的安全运行。
LNG项目保冷系统国产化的管道保冷施工
贾琦月等
Ｌ Ｎ Ｇ项 目保冷 系统 国产化 的管道保冷施 工
３ ３
气 孔应 基本 填 平 、涂刷 面均 匀 。
３ ． ３ ． ２ 伸 缩 缝
和明显 的 凹坑 ，环 向 接缝 应 与 管 轴 线 垂 直 ，纵 向 接缝 应 与管 道轴线 保持 平行 。 （ ６ ）外 保 护层 的搭 接缝 处用 金属密 封剂 进行 密
（ ３ ） 石 油 化 工 设 备 和 管 道 隔 热 技 术 规 范
Ｓ Ｈ ３ ０ １ ０ 。
（ ４ ）设 备及 管道 保冷技 术导则 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ５ ５ ８ ６ 。 （ ５ ） 工业 设 备 及 管 道 绝 热 工 程质 量 检 验评 定 标准 Ｇ Ｂ ５ ０ １ ８ ５ 。
（ ６ ）石油 化 工 隔 热 工程施 工 工 艺标 准 Ｓ Ｈ ／
Ｔ ３ ５ ２ ２。
整个系统 的关键环节 ，本文就管道 的保冷 施工做 ３ 保冷施工方法 较 为系统 的 阐述 。 ３ ． １ 深 冷型管 道保 冷施 工顺序
１ 保冷类型和施工主要 内容
１ ． １ 深冷 型 管道保 冷
防结 露 型管道保 冷层 材料 为 １ 层 泡 沫玻璃 ，也 预 制成半 圆管壳 或弧 块 。 保冷 内容 为 ：① 将 泡 沫 玻 璃 管 壳 或 弧 块 包 裹
（ １ ）安装 Ｐ Ｉ Ｒ材 料 时 ，每层 Ｐ Ｉ Ｒ 材 料 外 表 用 压 敏增 强 玻 璃 纤 维 带 捆 扎 固定 。泡 沫 玻 璃 材 料 外 表 用不 锈 钢 带按 一定 间距 固定 ，不 锈 钢 带 的 规 格 根 据直径 确定 。
２ 保冷 系统所依据及执行的标准规范
（ １ ） 隔热设 计 工程 规 定 （ 寰 球 企标 ）７ ０ ０ ２ １—
lng管道保冷材料及施工
38目前，我国的能源结构仍旧以煤炭为主，保护环境、控制温室气体排放的任务十分艰巨。
天然气作为一种优质、高效、方便的清洁能源和化工原料，具有巨大的应用潜力，其中市场化程度较高的液化天然气（LNG）作为传统气源的补充也开始备受关注。
一、LNG 管道保冷材料性能及选择常见的保冷绝热材料有聚氨酯泡沫（PU）、聚异氰脲酸脂泡沫 (PIR)、酚醛泡沫、聚乙烯泡沫、泡沫玻璃、膨胀珍珠岩、丁晴橡胶和二烯烃泡沫等。
从导热系数看，硬质聚氨酯泡沫最小；从耐燃性看，有机材料中 PIR、酚醛泡沫、丁晴橡胶和二烯烃泡沫较好，无机材料中膨胀珍珠岩和泡沫玻璃最佳；从吸水率看，聚乙烯泡沫和泡沫玻璃较好，膨胀珍珠岩最大。
而LNG管道保冷材料选则基本原则如下：（一）保冷材料及其制品的性能，应符合下列要求:1.保冷性能良好，有明确的导热系数方程式或导热系数图标；2.阻燃型保冷材料及其制品的氧指数不应小于30；3.含水率不大于1%。
（二）保冷材料及制品的允许使用温度应低于设备和管道的最低设计温度。
（三）用于奥氏体不锈钢设备和管道上的保冷材料及其制品中的氯离子含量，应符合GB/T 17393中的有关规定。
（四）保冷材料及其制品不应含有石棉。
二、LHG管道绝热材料性能对比1.聚异氰脲酸酯（PIR）。
聚异氰脲酸酯（以下简称PIR）是一种新型的有机高分子绝热材料，是以异氰酸脂（Isocyanate）与聚醚（Ployol）为主原料，再加上触媒、防火剂及环保型发泡剂，经专门配方和严格工艺条件下充分混合"反应"发泡生成的泡沫聚合体!2.泡沫玻璃（FG）。
泡沫玻璃（以下简称FG）是一种性能优越的无机发泡材料!虽然其他新型隔热材料层出不穷，但是泡沫玻璃以其永久性"安全性"高可靠性在低热绝缘"防潮工程"吸声等领域占据着越来越重要的地位!它的生产是废弃固体材料再利用，是保护环境并获得丰厚经济利益的范例！3.纳米隔热材料（SA）。
LNG管道保温材料安装简要说明
柔性保冷系统安装说明及注意事项一、总体说明阿乐斯保冷系统安装无需专用工具，需要：1）裁纸刀及刀片若干；2）羊毛刷（用于刷胶水）；3）钢尺及卷尺（用于裁切材料和量管道外周长）。
阿乐斯保冷系统由三部分组成，最里面一层为蓝色保冷材料（LTD材料），在管道介质低于-80摄氏度时需要使用。
（LNG加气站的管道最里面一层需要使用该蓝色材料）。
蓝色材料外面应包覆两层黑色材料（LT材料），为了美观，根据实际工程测算，远离冷源中心的端面，上层材料可以比下层材料向冷源中心回缩5mm，端面成阶梯状。
安装后效果如下图一：最外层为银色甲壳材料。
（图一）二、关于材料的剪裁和计算(很重要)柔性保冷材料为大小1mx2m，厚度为25mm的柔软板材，可用小刀自由裁剪。
所剪裁的周长应为所要包裹周长+80mm。
比如管道外周长为125mm，则需要板材边长为205mm。
如果剪裁过短，则不好粘合，容易在胶水干燥前开裂；三、关于胶水的使用板材围绕管道外围绕一周，通过专用胶水520进行粘接。
先将一面界面涂上胶水，胶水不需使用过多，粘合面的胶水半干时在将两界面结合，恰当挤压，使其连接在一起。
四、关于法兰及非平整面的安装在法兰和非平整面覆盖柔性保冷材料，原则是首先用蓝色（LTD）材料填平凹下部位，如下图所示：任何金属部位均要先覆盖蓝色材料，不能因为其高出管道而直接覆盖黑色材料。
必要时，为了管道的平整，蓝色材料可以一层半。
蓝色材料覆盖好后，再逐层覆盖黑色材料。
材料的曾与层之间我无须整体用胶水粘连，只需要在端口缝隙处粘连即可。
五、银色甲壳材料剪裁合适后，用520胶水粘成筒状覆盖在最外层；六、三道岭相关照片：。
研究液化天然气输送管道低温绝热施工要点
研究液化天然气输送管道低温绝热施工要点绪论随着我国对能源需求的日益增加，LNG（液化天然气）作为一种新型、对环境友好的能源在国内逐步得到广泛应用，由于液化天然气储存温度为-162℃，在储存和运输的过程中，为了减少冷损，提高运转的经济性，其对保冷的要求也相当严格，本文主要针对管道的保冷施工做简要阐述。
一、保冷材料选用1.LNG接收站主要包括码头卸料设施、LNG储罐、工艺管网、装车设施、工艺处理设施、计量外输设施，其中站场码头卸料设施及LNG储罐一般使用硬质保冷材料，其余设施由于结构复杂，为了施工方便，增强输送过程中隔热效果宜采用柔性保冷材料。
2.硬质保冷材料使用的主材为PIR和泡沫玻璃，辅材包括FOSTER95-50、FOSTER81-84、耐磨剂、黑色玛蹄脂、PAP铝箔、压敏胶带、不锈钢捆扎带钢扣、玻璃纤维棉、丁基橡胶、镀铝钢板、汽阻层所用FOSTER90-66及网格布、金属密封胶、阀门法兰发泡用PUR发泡材料。
3.柔性保冷材料施工使用主材为丁腈橡胶（LT黑色）和二烯烃弹性体发泡材料（LTD蓝色），辅材包括阿乐斯专用胶水520胶水、MASTIC密封剂、耐磨铝箔、铝箔自粘胶带、黑色LT自粘胶带、不锈钢钢带钢扣、镀铝钢板、FOSTER95-44金属密封胶、汽阻层用FOSTER90-66及网格布。
二、采用硬质保冷材料施工技术要点1.绝热施工前管道预处理安装绝热材料之前，所有管道和管件应焊接完成并经过水压和气压试验。
需要绝热的管道表面应不含油污、松动的氧化皮、灰尘及其它杂质，管道表面应防潮，在安装绝热材料之前应充分晾干。
2.管道保冷施工2.1保冷施工前查对设计提供单线图，确认保冷厚度。
2.2使用两层或三层预成型硬质PIR或FG泡沫作为绝热材料，异层应压缝，压缝宽度宜为200mm。
2.3第一层为PIR材料弧板贴紧并包覆于管道表面，使用钢扎带扎紧，与保冷管托接触的PIR，需用FOSER95-50密封胶密封。
LNG管道保冷材料安装技术
LNG管道保冷材料安装技术李宏男，李文武，张春瑞（海洋石油工程〔珠海〕有限公司，广东省珠海市高栏港经济区海工一路 519050）摘要：管道保冷是LNG项目的重要组成部分，介绍和分析LNG管道保冷材料种类、性能及材料选择因素。
以PIR材料为例，重点阐述管道保冷材料安装步骤及施工方法，提出了保证安装质量的质量控制要点及应对措施。
关键词：液化天然气；管道；保冷材料；聚异氰脲酸脂泡沫（PIR）；安装中图分类号：TE973.3 文献标识码：BTechnology to install the cold insulation materials in LNG pipelineLi Hongnan， Li Wenwu， Zhang Chunrui（Offshore Oil Engineering 〔Zhuhai〕 Co.， Ltd.， Haigongyi Road， Gaolan’gang Economic Area，Zhuhhai 519050， Guangdong， P. R. China）Abstract：Cold insulation of pipeline is one of important items of the LNG project. Here， the types， performances，and material selection factors in selecting cold insulation materials of LNG pipeline are outlined and analyzed. With PIR material as example， the installation procedures and construction method for pipeline cold-insulating materials are stressed， and the quality control points to ensure the installation quality and the corresponding countermeasures are proposed.Keywords：LNG；Pipeline；Cold insulation material；Polyisocyanurate foam；Installation近年随着全球对清洁能源的需求迅速增长，液化天然气（LNG）开发利用技术得到了快速发展和提高。
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LNG加气站保冷材料的选用与施工
朱永东
（山东胜利股份有限公司山东济南高新区天辰大街2238号250100）摘要：如何选用保冷材料与控制施工质量，以提高LNG管道保冷效果
Abstract: how to select cold material and control construction quality to improve the pipe cold insulation effect
关键词：管道保冷；保冷材料与施工
Key words:Pipe cold insulation; Cold insulating material and construction
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0.064 W/(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%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
1.2 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：
1D Ln 20
1=D D λ（s Q T Ta α10--） 式中：D 0----管道外径（m ）；
D 1----保温层外径（m ）；
T a----环境温度（℃）；
T 0----管道外表面温度（℃）；
Q----热流密度，热流密度为12.5W/m 2；
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
2.1.2 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内注入弯头孔内。
2.1.5 阀门保冷时，管道保冷层应尽量敷设至阀门两边的焊缝处，阀门两端的管道保冷外层再安装50mm的PIR保冷层，以阀门两端直管段保冷外层为支点将阀门包起来，阀门上需涂抹黄油。
在阀门保冷外层最上端开直径30mm的注料孔，注入PIR现场发泡料。
PIR 现场发泡做法参见2.1.4。
2.2 防潮层施工要点
①保冷层外面用阻燃黑色玛蹄脂涂抹二遍，厚度为2mm×2遍，中间隔放一层中碱玻璃纤维布，第一遍玛蹄脂涂抹后，即安装玻璃布，待稍干后进行第二遍玛蹄脂涂抹。
管道上的防潮层应连续施工，不得有断开、断层现象，防潮层在封口处应形成封闭。
②玻璃布搭接宽度不应小于50mm，搭接处必须粘贴密实。
③垂直管道防潮层玻璃布的环向接缝，均应上搭下。
水平管道的环向接缝应两侧搭接，且缝口朝下。
④防潮层应粘贴密实，无张口、开裂、厚度均匀，干固后要达到5mm。
2.3 铝合金防护层施工要点
①直管段铝合金保护层的下料要比防潮层的外圆长30~50mm，环向和纵向搭接应压出凸筋，环向搭接不小于50mm。
纵缝用自攻螺钉连接。
②保护层应紧贴防潮层，弯头部位要做成虾米腰连接。
③水平管道环向接缝应沿管道坡向搭向低处。
纵向接缝布置在水平中心线下方15~45°处，缝口朝下。
当侧面或底部有障碍物时，纵向接缝可移至水平中心线上方60°以内。
④金属保护层接缝部位，以及管道支架穿出金属护壳的部位，必须按规定填密封剂或在接缝处包缠密封带。
3结语
管道的保冷效果关系到LNG加气站运行的稳定性，因此必须选择合适的保冷材料，严格控制施工质量来提高管道的保冷效果，为加气站的稳定运行提供最大保障。
按照有关规定，把非生产性能源损失降到最低程度，这是LNG管道保冷的意义所在。
参考文献：
1 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97。
2 《设备及管道保冷技术通则》GB11790-96。
3 《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》GB/T17393-1998。