一种LNG管路保温装置
对微气体有吸附作用。它由间隔层、铝箔、隔离层组成,因此我们俗称“多层多屏绝热层”。间隔层为高渗碳复合纸。该材料的传热系数很小,且其自身放气量小,对微量气体有吸附作用;隔离层是一种放气量很小的网状物,它将内管、低温区、中温区、高温区隔离开,使其热辐射对管内低温液体的影响减少到最低。
考虑真空阀箱与泵池接口的保温绝热,法兰采用真空法兰结构,保证管路保温装置整体的绝热效果。极佳绝热效果,避免出现汽化超压,设备更安全。当然必须符合设计规范的要求,管路保温装置的阀门之间设置安全排放装置。考虑低温输送管道的收缩性,内部管路设计特殊结构补偿器,保证输送介质的安全性,并保证其使用寿命。
1.2 操控便捷
常规LNG加注站设备管路工艺管路纵横交错布局,各个支路上配置控制阀门,设备运营时,操作者要到各个支路位置对阀门进行操作,穿梭、跨越管路时,也会发生踩踏管路的情况出现。这样很不安全。新型管路保温装置工艺控制阀门都集中置于箱体上方,高度位置适合人手操,非常方便。一体式的结构布局避免踩踏情况的出现。考虑工艺安全运营的需要,设置自动控制的紧急切断阀门,通过PLC远程控制开关量信号,自动启停阀门,实现卸载、加液。同时相关阀门也具备可手动操作的功能,在紧急情况下也可手动关闭阀门。
1.3 高可靠性
传统低温保温管道经历了聚氨酯、聚乙烯、改性聚氨酯等保温材料,在-163℃下,某些导热系数小的保温材料能降至0.0121W/(m·k)[2]。真空绝热管道没有空气对流,绝热效果大幅提高。设置多层多屏绝热层,能有效阻挡辐射热的穿透,冷损量低于0.1 W/m。传统保温材料绝热管道为保证保冷效果,低于20 W/m,保温层厚度达到100 mm以上,其占用空间较大,外部结构也不美观。实践应用中,保温材料绝热管道经过3~5年的使用,因为内管收缩等原因,外层保温开裂,出现严重结霜、结冰的严重状况。
在真空保温层中,气体的导热换热与分子与分子平均自由程与外高温避免与内低温壁面的尺寸有关[3,4]。常规真空绝热管道以内管DN50为例,外管管径为Φ114 mm,中间真空隔层距离满足设计要求,但有着较多的焊接接口,焊接接头的气密性等影响着其真空保有周期。而真空阀箱将内部管路集约设计,置于箱体内,外箱体钣金加工,仅留中间衔接缝焊接。该结构内部能够提供更大的绝热腔空间,而整体占用空间小。真空阀箱焊接完成后要做氦质谱检漏,以检查不锈钢氩弧焊的气密性,要求漏率小于2×