LNG管線保冷技術(shù)研究PPT課件

LNG管線保冷技術(shù)研究 中期匯報(bào) 1 匯報(bào)內(nèi)容 一 LNG管道保溫方式介紹 二 LNG管道保冷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 三 LNG管道保冷層厚度計(jì)算 四 LNG管道保冷的數(shù)值模擬 五 后期工作 2 LNG管道保溫方式介紹 保冷要求 LNG管路及輔件的低溫保冷材料直接關(guān)系到保冷的效果與工程的投資費(fèi)用 保冷材料要結(jié)合工程當(dāng)?shù)厍闆r與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件來綜合選取 在 設(shè)備及管道保冷設(shè)計(jì)導(dǎo)則 GB T15586及 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50264中對保冷材料主要有以下要求 在保冷的同時(shí) 并確保冷結(jié)構(gòu)表面溫度高于環(huán)境的露點(diǎn)溫度 防止凝霜結(jié)冰破壞保冷結(jié)構(gòu) 有機(jī)硬質(zhì)成型制品抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于0 15MPa 無機(jī)硬質(zhì)成型制品不應(yīng)小于0 30MPa 常溫導(dǎo)熱系數(shù)w m K 泡沫塑料及其制品不得大于0 0442 泡沫玻璃和多孔拉狀材料及其制品不得大于0 064 并應(yīng)具有隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表 阻燃型保冷材料的級指數(shù)應(yīng)等于或大于30等 同時(shí)材料的熱流方向與保溫材料的的熱流方向相反 保冷材料外側(cè)蒸氣壓大于內(nèi)側(cè) 蒸氣容易滲入保冷層 致使保冷層內(nèi)部產(chǎn)生凝結(jié)水 因此保冷材料要選用閉孔型材料 3 LNG管道保溫方式介紹 三聚酯PIR 聚酯多元醇和異氰酸酯反應(yīng)生成聚異氰脲酸酯 簡稱三聚酯PIR PIR是以聚醚多元醇 聚合異氰酸酯為主要原材料 經(jīng)觸媒作用后發(fā)生反應(yīng)生成的具有閉孔L結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)絕熱材料 PIR低溫適用性更好 最低達(dá)到 196 導(dǎo)熱系數(shù)低 耐熱及阻燃性能好 是目前使用最理想的LNG保溫材料 PIR性能參數(shù) 保溫材料的性能曲線 4 LNG管道保溫方式介紹 由于PIR材料自身特性滿足規(guī)范GB50246 1997對LNG管道對保冷的要求 且在深冷工程運(yùn)用中保冷效果優(yōu)異 如福建LNG 廣東LNG上海華林氣體等 相比于聚苯乙烯 EPS 硬質(zhì)聚氨酯 PUR 橡膠 NBR 等其它保冷材料 PIR高達(dá)98 的閉孔率和在 200 160良好的穩(wěn)定性 使其成為LNG管道最佳的保冷材料 PIR與聚苯乙烯 EPS 硬質(zhì)聚氨酯 PUR 橡膠 NBR 四種材料部分性能參數(shù)對比 5 LNG管道保溫方式介紹 聚氨酯發(fā)泡指由兩種配置好的發(fā)泡材料 即白料和黑料 按一定的配比在高速攪拌下混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 而制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物 按工藝分 聚氨酯發(fā)泡可以分為機(jī)器自動(dòng)發(fā)泡和手工發(fā)泡兩種方式 聚氨酯發(fā)泡 現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯保溫隔熱材料是連續(xù)噴涂 現(xiàn)場發(fā)泡的 不存在拼縫 也就從根本上消除了這一熱橋影響 確保了節(jié)能目標(biāo)更好的實(shí)現(xiàn) 其生產(chǎn)工藝簡便 機(jī)械加工性能好 其缺點(diǎn)是需要現(xiàn)場預(yù)制發(fā)泡 模具耐候性 耐溫性差且易燃 對施工條件要求比較苛刻 燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣具有毒性 在現(xiàn)場施工中多釋放的ODP 臭氧消耗潛能值 不為零 對臭氧層有破壞作用 在施工過程中的揮發(fā)的有機(jī)氣體對人體有害 下圖為聚氨酯發(fā)泡的現(xiàn)場模具 6 LNG管道保溫方式介紹 真空管保溫 真空管保溫是一種新型 非常高效的絕熱方式 真空管道因?yàn)閭鬏斀橘|(zhì)中極低的冷損失而達(dá)到理想的保冷效果 再加上節(jié)能 環(huán)保的優(yōu)越性 所以在超低溫裝置的工藝設(shè)計(jì)中經(jīng)常被采用 真空管保冷具有以下特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)為主管加套管 可以承受將近240 內(nèi)外管道溫差 真空可以大幅度降低氣體導(dǎo)熱和對流 長且薄的管壁大幅減少金屬導(dǎo)熱 多層超級絕熱層大幅減少輻射傳熱 采用合理的補(bǔ)償結(jié)構(gòu) 技術(shù)指標(biāo)先進(jìn) 性能穩(wěn)定 安全可靠 表面光潔 美觀 耐腐蝕 使用壽命長 其缺點(diǎn)是成本高 需要備用管道 安裝技術(shù)要求高 管道及閥門附件損壞后更換困難 7 三種保冷方式的對比 從單價(jià)方面分析 據(jù)調(diào)研保冷厚度100mm PIR造價(jià)340元 m 聚氨酯發(fā)泡造價(jià)135元 m 真空管保冷造價(jià)2500元 m 從單價(jià)分析 真空管造價(jià)最高 PIR次之 聚氨酯發(fā)泡最低 綜合以上分析PIR不論是從使用密度 低溫適用性 導(dǎo)熱系數(shù) 保冷結(jié)構(gòu)還是耐熱及阻燃性能上都優(yōu)于聚氨酯發(fā)泡 是較理想的LNG保溫材料 真空管存在不便維修 成本高 需要備用管道 安裝技術(shù)要求高 管道及閥門附件損壞后更換困難等缺點(diǎn) 簡言之PIR保冷總體性能最好 所以建議使用PIR 8 LNG管道保冷結(jié)構(gòu) LNGPIR管道保冷結(jié)構(gòu)如下圖所示 本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)國標(biāo)GB T50264 97 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范 管徑50mm的保冷結(jié)構(gòu)如下圖所示 由內(nèi)而外主要有 LNG管道 過渡層 保冷層 防潮層以及外保護(hù)層 直管段 彎頭 三通處的保冷結(jié)構(gòu)分別如下圖所示 PIR管道保冷結(jié)構(gòu) 直管段保冷結(jié)構(gòu) 彎頭保冷結(jié)構(gòu) 三通保冷結(jié)構(gòu) 9 LNG管道保冷結(jié)構(gòu) 聚氨酯發(fā)泡保冷結(jié)構(gòu) 聚氨酯發(fā)泡管道保冷結(jié)構(gòu)如圖14所示 由內(nèi)