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在LNG(液化天然气)储存与输送系统中,维持-162℃的极低温环境是保障安全与效率的核心。传统的保冷材料在极端低温、热循环冲击及复杂结构适应性上面临挑战。弹性毡作为一种高性能复合材料,凭借其卓越的综合性能,已成为现代LNG项目保冷工程的优选解决方案,为系统提供了高效、可靠且长寿命的绝热保障。
极低导热系数:在-160℃至常温的宽温域内,导热系数保持稳定且极低,有效阻隔热流,最大限度地减少BOG(蒸发气)产生,降低运营能耗。优异的抗水汽渗透性:闭孔或高抗渗结构能有效阻止水蒸气侵入,避免在超低温下内部结冰导致保温失效和材料结构破坏。
材料本身就具有良好的柔韧性和回弹性,可紧密贴合储罐穹顶、管道弯头、阀门法兰等复杂曲面和异形结构,实现无间隙包覆,消除“冷桥”。能有效吸收系统在冷却、运行、排空过程中产生的热胀冷缩应力,防止因应力集中导致的材料开裂或保冷层撕裂。
在剧烈的温度骤变(如从常温降至-196℃)下,物理稳定性很高,不易脆化、粉化或产生收缩裂缝,确保长期性能可靠。极低的热膨胀系数保证了在温度循环中尺寸变化微小,维持保冷结构的完整性和密封性。
抗疲劳性能强,能承受长期的热循环和振动,不易产生疲劳裂纹。配合合理的设计与安装,其常规使用的寿命可与主体设备同步,明显降低全生命周期的维护成本。
LNG储罐外罐(次容器)壁与穹顶:作为主保冷层(如与膨胀珍珠岩、泡沫玻璃等配合使用),填充于内罐与外罐之间,适应大型混凝土或钢制外罐的结构变形。
超低温管道(LNG输送管线、BOG管线):用于直管段、弯头、三通等,提供连续、柔性的保冷。
关键设备连接部位:如泵池、汽化器、压缩机等的进出口连接段,这些部位振动和位移较大。
阀门、法兰、仪表管嘴等异形件:可定制或现场裁剪,实现紧密包覆,是防止局部冷损失和结冰的关键。
必须采用多层错缝包覆的方式施工,层与层之间接缝应相互错开,最大限度地减少热桥和线性漏热点。对于厚度要求大的部位,分层施工有利于保证压实度和贴合度。
施工时需确保材料与保冷面、以及各层之间紧密贴合,无架空现象。通常需使用专用绑带或胶粘剂临时固定。最终需与金属保护层(铝皮或不锈钢外护) 紧密结合,外护应提供连续的防水汽屏障和机械保护,所有接缝必须密封。
弹性毡在安装前应存储在干燥环境中。施工全套工艺流程中和安装后,必须严防材料受潮或进水。户外施工需关注天气,并做到“当日开工、当日封闭外护”。任何受潮的材料都必须废弃,不得使用。
施工区域保持通风良好,尤其是在密闭空间内,以避免可能的挥发性物质积聚。操作人员应佩戴适当的个人防护装备(如手套、护目镜)。废弃边角料应按环保规定处理。
弹性毡代表了LNG保冷材料向高性能、高适应性、高可靠性方向的发展。它不仅明显提升了储罐和管网的保冷效率,降低了蒸发损失,其柔韧性和耐久性更大大增强了整个低温系统应对复杂应力和长时间运行考验的能力。
选型时需着重关注:材料的导热系数曲线、防火等级(通常要求不低于A级)、抗住压力的强度与回弹率、水蒸气渗透率以及厂商提供的长期性能测试报告。建议与经验比较丰富的材料供应商与施工团队合作,进行详细的热工设计和施工模拟,以确保最终系统达到最优的保冷效果和经济性。