LNG管道冷保温质量检验与测试方法.pdf
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1、.1522023年第2 6 卷节能安全石油和化工设备LNG管道冷保温质量检验与测试方法付春雷,刘书法,晏学兵,吴栋,张如振(海洋石油工程星(青岛)有限公司,山东青岛2 6 6 52 0)摘要】LNG管道冷保温是LNG装置运行的重要环节,通过对施工过程中LNG管道冷保温质量进行检验与测试,对施工质量进行严格优化控制,防止因冷保温层施工质量不合格所带来的安全风险与隐患,为新建LNG装置冷保温施工质量提供相应的参考。关键词LNG;管道;冷保温;质量检验;测试方法天然气从气田开采出来后,常压下气态的天然气经过净化处理和多级冷却至-16 2,使之凝结成液体,形成液化天然气LNG(LiquefiedNat
2、uralGas)。LNG 的体积只有气态的六百分之一,适合进行储存和运输。LNG装置上各种各样的低温液体输送管道承担着LNG的输送任务,LNG管道是LNG装置的重要组成部分,LNG具有超低温、易燃、易爆等特点 2 。管道冷保温质量的好坏不仅影响管道介质的输送效率,同时也直接影响LNG装置的安全运行。在LNG管道冷保温施工过程中需要重视冷保温施工质量,因此要重视冷保温质量检验与测试,对冷保温施工进行控制优化,保证冷保温施工质量,更好地防止LNG管道出现能耗升高、输送效率降低、管道断裂、泄漏等安全和质量隐患,保障LNG装置的安全生产运行。本文重点论述LNG管道冷保温施工过程中质量检验与测试方法,为
3、提升LNG装置建造过程中的管道冷保温施工质量提供相应的参考。1冷保温的类型与定义保冷的定义是阻止热量由外向内传输,保冷受到外部热流向内传递和外部空气所含的水分向内渗透的双重影响,所以保冷在敷设保温层上的基础上还需要再敷设防潮层,来阻止外部水分向内渗透 2 。荷兰保温技术中心(NCTI)CI NI 手册中将低温设备及管道保冷简称冷保温,定义为在操作温度处于环境温度和-2 0 0 C之间的管道和设备上进行的保温 3 。2LNG管道冷保温结构组成及选材LNG管道处于-16 2 低温工况,低温管道应采用冷保温结构使低温工作介质与外界环境相隔绝。如图1所示,冷保温结构由保温层、防潮层和外护层组成。保温层
4、对低温介质的温度维持起到主要作用;防潮层的作用是隔绝外界环境的水分进入保温层,防止保温层失效;外护层处于冷保温结构的最外侧,起到保护内部保温层和防潮层,防止外界不利因素破坏冷保温整体结构的作用,延长冷保温结构的使用寿命,并使冷保温结构外形保持整洁美观 4。外护服主险搬膳保温屋图1冷保温结构冷保温材料分为多孔(泡沫)型、纤维型、薄片型、粉末型、反射型五种 5,而LNG低温管道常用的冷保温材料为多孔(泡沫)型冷保温材料,结合各种材料的特性和冷保温的要求,目前LNG工程中采用的冷保温材料主要有三种:硬质聚氨酯泡沫(PU)、异氰脲酸脂泡沫(PIR)、泡沫玻璃(CG)7。其中PU主要应用于管道冷保温的车
5、作者简介:付春雷(19 8 7-),男,汉,山东青岛,防腐检验工程师,本科,专业过程装备与控制工程。153-付春雷等LNG管道冷与测试方法第8 期间预制,针对没有分支的水平管道。CG具有吸水率小、水蒸气透湿系数极低、线膨胀系数小、不燃烧、安全使用温度范围广等诸多优点,特别适用于陆上液化气体大容量容器的基底承载冷保温工程以及埋地管道冷保温工程,其主要缺点是易脆、耐磨性差、导热系数稍高。PIR既能预制成型,也可现场浇注,使用安全可靠,机械损伤后修复简便,PIR泡沫的耐热性、尺寸稳定性、难燃性及抗压强度都非常优秀,缺点是生产工艺较为苛刻,成本较高 5-8 。目前就国内外大型LNG装置来说,除采用单一
6、的PIR材料进行冷保温,更倾向于PIR+CG复合结构进行冷保温,从而达到更好的冷保温效果 8 3LNG管道冷保温各阶段检验与测试方法目前冷保温检验领域检验标准相对较少,工程领域主要执行的检验标准为各项目规格书及施工程序,辅助以国标(GB)、美标(ASTM)、美国防腐工程师学会(NA CE)、荷兰保温技术中心(NCTI)等参考标准,因此本文通过对冷保温检验相关标准进行整合,将冷保温施工过程分为三个阶段:材料验货阶段、车间发泡阶段、现场安装阶段。冷保温各阶段检验项、参考标准和推荐接受程度如下所示:如表1所示为冷保温材料验货检验与测试标准与方法,图2 为材料验货区的PIR和泡沫玻璃材料,材料验货阶段
7、参考资料为规格书和采办料单。检验时需携带验货通知单、卷尺、游标卡尺、合金元素分析仪(PMI)等物品。验收要点如下:检查材料证书,重点关注执行标准及各项参数应满足规格书要求,并存档备查;检查不锈钢板或铝板的材质是否满足规格书的要求(通过PMI实现);检查保温材料外观无破损和潮湿,密度符合规格书要求,尺寸厚度在误差允许范围内;检查密封胶、粘接胶、胶水在有效期内,并符合规格书要求;检查不锈钢钢带及不锈钢丝材质(通过PMI实现),尺寸厚度在误差允许范围内。图2 PIR和泡沫玻璃表1冷保温材料验货阶段检验与测试材料验货阶段检验项参考标准接受程度尺寸规格与料单一致,无受潮及表面缺陷,如磕碰、凹陷、紫外线损
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