福乐斯保冷材料在LNG加气站上试用及建议_lng加气站使用说明书
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福乐斯保冷材料在LNG加气站上试用及建议
摘要: 通过试用福乐斯保冷材料,对比常规材料在LNG加气站项目使用情况,客观小结出福乐斯保冷材料在LNG保冷方面的性能优势和施工优势,同时提出该材料在撬装加气站方面需要与现场浇注材料配合使用的建议。
Abstract: Through the tryout of Armaflex cold insulation material in LNG gas station and the comparison with the using condition of regular material,this article summarizes the performance and construction advantages of Armaflex cold insulation material objectively and puts forward that this material should be used together with on-site pouring material in skid-mounted gas station.关键词: LNG加气站;福乐斯;保冷材料
Key words: LNG stations;Armaflex;cold insulation materials
中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)15-0075-02
0 引言
2014年2月,国家能源局印发了《油气管网设施公平开放监管办法(试行)》,标志着我国天然气管网设施开发政策开始试水,同时也意味着我国将有意大幅提高天然气在一次能源的比重,尤其是进入21世纪以来,我国雾霾现象不减反增,媒体和居民更加关注环保,并于14年底就开始在京津冀提出“煤改气”以降低首都的雾霾影响,故对清洁能源、对天然气的需求日益增大,然而我国大部分地区,尤其是南方,多属丘陵地带,管网代价非常之高,天然气终端用户还是需要有管网之外的方式输送天然气,LNG就能在难以敷设管网的地方满足天然气使用要求,即使是在北方,也有很多地方敷设管网的代价比较大,甚至是在有管网的地方,由于季节变化而导致天然气使用规律性波动变化的需求,也需要调峰功能的设施[1],早在2003年,就有文献从运输技术、储存技术方面以及经济、安全方面全面的阐述液化天然气在城市燃气的应用[2],这也是我国江苏如东、辽宁大连LNG设备陆续投放,福建莆田、唐山LNG、海南LNG、天津LNG接收站纷纷开工建设直接原因。
LNG 是一种深冷液体,会不断吸收外界热量而产生蒸发天然气(行业称为BOG),故在其生产、运输、储存和终端使用时,不断释放冷量,如果不采用有效的保冷隔热措施,将会造成冷能的浪费、LNG的浪费、造成低温泵的汽蚀损伤、影响LNG的运输,甚至会造成操作人员的冷烫伤,皮肤直接接触LNG时,皮肤表面的潮气会瞬间凝结,并粘在低温物体表面,甚至皮下组织也被冻结,很容易撕裂并留下伤口[3]。为了安全合理高效使用LNG,业内人员从工艺管道设计优化[4]、到LNG储运过程中的保冷失效原因分析,再到对比国内外保冷层厚度计算的标准[5],对LNG低温管道预冷过程进行数值模拟[6],对LNG管道周边的温度场进行数值模拟[7],从经济方面和保冷效果方面计算管道保冷层厚度并进行优化[8,9],从保冷材料的优选到保冷施工的摸索[10,11],甚至对比出直埋管道和管沟敷设管道的特点并建议采用管沟敷设管道[12]。LNG常用保冷方式的对比
至今,基于前辈的研究和经验积累,LNG保冷材料主要优选有真空管保冷、聚苯乙烯-EPS,硬质聚氨酯PUR、PIR和橡塑NBR五种[8],得出LNG真空管保冷效果好,但是费用高,维修不方便的特点,PUR材料保冷效果满足规范GB50264的要求,经济实惠,施工效果好等特点,PIR材料保冷效果与PUR一样,切阻燃性能优于PUR,不过其费用介于PUR和真空管之间,具体见表1。
福乐斯低温弹性保冷材料导热系数低,且长期稳定,与聚氨脂泡沫导热系数比,在-180℃时,福乐斯低温弹性保冷材料导热系数长期稳定在0.013W/(m.K),详细参数如表1。福乐斯泡沫橡塑绝热材料优点
福乐斯泡沫橡塑绝热材料(以下简称福乐斯)是低温保冷系统主要为低温弹性体发泡材料,属于多层复合结构。系统内层采用低温弹性体发泡材料,以确保系统深冷低温下优化的机械性能,同时外层采用低温NBR丁腈橡胶聚合物发泡的弹性体材料,以确保系统卓越的绝热性能及经济合理的造价。在船舶工业领域率先应用[13],并逐渐在LNG生产、储运、使用领域使用;
2.1 福乐斯保冷材料结构
福乐斯低温弹性保冷材料具备抗冲击的内在特性,其低温弹性材料可以吸收外界机械撞击和振动的能量以保护系统结构。来自外界部位的冲击力能有效被弹性体材料广泛地分散和衰减,从而避免因应力集中存在开裂的风险。
2.2 福乐斯保冷材料施工
①福乐斯低温弹性保冷材料无需安装防潮层。
因其闭泡结构,该材料包含着成千上万个独立泡孔,每个独立泡孔都具备单独抵抗水汽渗透的能力。这种发泡材料能够使产品在厚度方向上具备抵抗水渗透的能力。从而使整个保冷绝热系统大幅延长使用寿命,降低了绝热层下管道腐蚀的风险。
②同时福乐斯低温弹性保冷材料无需采用纤维类材料作为膨胀伸缩缝的填充物。因其具备弹性是该保冷系统区别与传统硬质泡沫材料的明显优势之一。
由于既不需要防潮层也不需要纤维材料做伸缩缝,该保冷系统采用更少的材料和层数即可完成施工,缩短了施工时间。
福乐斯低温弹性保冷材料具备的柔性和适应性,使该产品相比瓦块状的硬质泡沫在安装时简单。该材料可以直接包裹在管道和弯头上,并且能容易地贴附在复杂形状的设备和管件上。材料可在现场随意切割,施工时不用电不动火,不会产生纤维和粉尘颗粒。
福乐斯低温弹性保冷材料采用大幅卷材或板材的形式供应,这对管道保冷施工特别有利。材料重量轻使施工过程中运输搬运非常容易,特别是一些施工位置困难的场所。此外,大幅的板材可以轻易整片粘贴在弧形表面上,无需许多瓦块进行拼接,大量减少了材料接缝。由于福乐斯低温弹性保冷材料能显著减少每段管道上的保冷接缝数量,使这一保冷系统比传统硬质泡沫具备可靠的气密安全性能。福乐斯泡沫橡塑绝热材料改善建议
作为新型的保冷材料,能快速在船舶和低温LNG产品的生产、储运等领域得以成功应用,必然有其由于目前常用保冷材料之处,在试用过程中,也发现如下几点需要完善:
3.1 保护层硬度 由于福乐斯保冷材料为柔软材料,在施工时或者后续运营过程中,不可避免的会发生一些碰撞,如果保护层硬度不够的情况下,很容易产生变形而降低局部保冷效果,也影响美观,所以该材料的保冷层一定要严格按照规范要求的保冷层厚度,甚至适当超过规范要求厚度;
3.2 阀门等不规则处保冷 为直管和大面积设备保冷时,其施工过程简便且施工质量容易控制,但是在阀门、法兰等不规则处,其已经工厂成型并具有厚度的材料难以很粘帖被隔热件,如拼接不严,可能会造成露冷点,需要采用填充法或现场浇注等保冷方法配合使用才能更大的体现其性能;
3.3 端口、开口处的封堵 保冷层在拼接处和端口处是开放形式的,以及安装支管处,需要用优质的低温胶水胶粘,但是其胶粘贴合度难以控制,尤其在不需要拼接的端口处,难以做到很好的密封,如密封不好,会在端面此处的管道和保冷材料间出现一层薄冰,大致有20cm长,在使用过程中可能会,所以在这些地方同样需要现场浇注法配合。具体为将保冷层适度加长,将保冷层当作浇注料的模型,或者在支管伸出保冷层处,通过浇注PIR或者PUR密封端面。结论
福乐斯泡沫橡塑绝热材料从材料性能方面具备和现有PUR和PIR同样甚至更优的保冷效果,在长管和大型设备表面施工简单,维护方便,是一种很好的新型保冷材料,但在管路系统高度集成的撬装设备上使用,需要考虑不规则处的贴合及端口、开口处的密封,配合PUR现场浇注的保冷施工方法,会更好的扬长避短。
参考文献:
[1]罗晓东.国际液化天然气贸易新发展及应对策略[J].煤气与热力,2007(2):46-50.[2]江金华.液化天然气在城市燃气的应用[J].煤气与热力,2003,1.[3]黄志强,王灿洪.对lng气化站的低温系统探讨[J].大科技,2011(3):473-475.[4]徐舒.浅谈LNG汽车加气站工艺管道设计需注意的问题[J].广州化工,2014,42(13).[5]付现桥,徐敬,刘志田,等.国内外关于LNG管道保冷层厚度设计相关标准分析[J].当代化工,2014,143(3).[6]严俊伟,李兆慈,赵多.LNG低温管道预冷过程数值模拟[J].低温技术,2014,142(9).[7]包臣,海元.对LNG管道周边的温度场进行数值模拟[J].2013,142(11).[8]尤海英,马国光,黄孟,吴华丽.LNG场距离管道输送保冷层厚度的计算方法[J].管道技术与设备,2008(1).[9]尹少慰,杨洋.曾从滔LNG管输保冷层厚度优化与设计[J].管道技术与设备,2011(1).[10]朱永东.LNG加气站保冷材料的选用与施工[J].设备产品,2014(3).[11]韩帅,沈孝风,徐超,赵亚宁.LNG工程保冷层施工[J].管道技术与设备,2013(6).[12]张威,吴明.直埋LNG管道周围土壤冻融相变数值研究[J].当代化工,2011,40(2).[13]石云胜,王颖.(福乐斯)泡沫橡塑绝热材料在船舶工业领域的应用.