LNG管道冷保温质量检验及风险控制分析

LNG管道冷保温质量检验及风险控制分析

周玉鹏

延长石油天然气股份有限公司志丹天然气液化站 陕西延安 717500

摘要：随着石油资源日益短缺，各国越来越重视天然气作为清洁高效的能源。天然气贸易正在成为一个新的全球能源市场。在天然气生产过程中，气体在162℃的常压下气态下进行清洁和冷却。然后冷却成液体和LNG凝结液。液化天然气体积是气态六分之一。LNG设施建设复杂，LNG管道冷保温是LNG设施的重要组成部分。当前，管道冷保温研究主要集中于沿管道前端施工、冷保温的开发与协调以及冷保温技术的选择。工程中冷保温质量相对较低。总结LNG管道过程中的冷保温检验结果，确定和分析质量风险，控制和优化工程质量，避免冷保温层中的安全隐患，保证LNG设施的安全生产和运行。

关键词：LNG；管道；冷保温；质量检验；风险控制

本文介绍了LNG装置生产过程中管道冷保温的质量控制和风险管理，并总结了在LNG设施建设中改进管道冷保温施工质量。这减少了质量问题引起的冷保温的潜在安全风险，为LNG管道冷保温工作提供了适当参考。

一、保温的类型与定义

工业设备和管道绝热设计规范(GB 50264)在保温与保冷工程中通常称为绝热保冷的目的是减少低温设备和管道对周围环境的传热，防止低温设备和管道的表面暴露。保温目的是减少环境设备、管道和装置散热，或降低表面温度。如果操作温度低于正常温度，则另一种分类方法称为保冷。如果操作温度高于正常温度，则称为保温。保冷与保温区别在于相反传热的方向。保冷是指从外部到内部的热量交换，而绝热是从内部到外部进行的。但是，由于保温与保冷的原理、结构、措施和目标，绝热通常称为保温。荷兰保温调中心的《CINI手册》将管道和设备的绝对热定义为冷保温-200℃环境温度下的管道和设备称热保温，而管道和设备环境温度定义了1000℃之间进行保温。

二、LNG管道冷保温结构组成及材料

1.冷保温结构。常用保温方法是堆积冷和真空冷保温，堆积冷保温是一种传统方法，是多孔型外侧敷设，当孔泡充满大气(或其他气体)，真空冷保温是基于利用夹层产生绝缘密闭结构，从内部去除真空度以减少传热。由于LNG管道结构简单、经济实惠且易于维护，因此大多数LNG管道堆积冷保温。LNG管道温度为一162℃，管道使用低温环境与外部环境隔绝开来。冷保温结构由保温、防潮和外护层组成。保温在保持低温方面起着重要作用，当保温层损坏时，外部空气中的水进入保温层，导致结露、结冰，从而增加冷保温的热量并影响保温。防潮层可防止水从空气进入保温层，使其失效。外部保护层位于冷保温结构外部，保护内部保温材料和外壳免受整个保温材料的损坏，延长保温材料的使用寿命，保持冷保温清洁美观。

2.冷保温材料。有五种:多孔(泡沫)、纤维、薄片、粉末和反射材料。LNG最常见的低温绝缘材料包括PU、PIR、PF、PE、CG、PL、FEF+EPDM等。

三、LNG管道冷保温质量检验与风险控制

1.冷保温质量标准。项目采用的主要质量保证标准是技术规范和设计方法，由GB、ASTM、NACE、NCTI等参考标准补充。GB 50264(工业和管道防御设计规范)、GB/T 50185(工业和管道保温技术质量经验等)。ISO 15665(管道、阀门和法兰)、ASTM C592(矿物纤维毯和毯式管道隔热层)和荷兰CINI标准，测试和调试严格按照设计规范和相应规范进行。如果技术规范与其他标准不兼容，则应严格按照其他标准进行测试和检验。

2.冷保温质量风险分析。当管道表面杂质，应进行必要的质量控制，以便在保温材料预制件制作前清洗管道，管道表面的灰尘、水、油和锈蚀需要处理，如果油漆损坏，则需要修理。如果管道表面被污染或油漆损坏，则可能导致管道保温层腐蚀。保护不当材料损坏。冷保温材料被雨水浸透，暴露在阳光下。由于现场的特殊作业条件，安装冷保温层后必须确保防水。脚手架和防水帆布必须安装在管道的顶部。雨水天时必须停止施工和温度材料必须用防水布覆盖。及时更换淋水保温材料。使用HR材料进行冷保温时，应避免直接日光照射，以避免减少和损坏HR，从而影响保温。因此，必须将黑色塑料薄膜涂在PER管道工件上，以避免阳光照射。不规范保温层技术，不严格按照设计方法和相应标准制造的设计会导致保温层距离过大，严重影响温度效率，并且保温层层不符合设计温度的要求。此外，包括质量低劣的接缝间隙、过多过大粘接剂涂抹、不均匀气阻涂刷、内部弹性保温私自去除、没有错开伸缩缝以及材料厚度私自消减。因此，在保温层的安装和检测过程中进行工艺检查对于保证施工质量尤为重要。对于施工问题和损坏，应及时通知施工团队，以确保温度结构的完整性和缺陷。防潮层损坏。是用铝箔制造的，施工过程中容易损坏。施工过程中不当使用铝箔可能会造成次级防潮层损坏。此外，建议保温层时不要损坏主防潮层，以免施工和现场安装过程中失效。不当外护层防护造成的污染和损坏，并避免对防水防机械造成损坏。在检验外保护层时，应确认外保护层的类型和强度、绑扎钢带的距离、密封剂设计、邻近保护层的搭接、搭接缝的位置和流量以及排水孔调整要求。安装外部保护层后，需要进行必要的保护。如果外部保护层由于保护不当而受到污染和损坏，应及时反馈相应的质量问题，以便现场解决。

LNG是一种清洁高效的能源，在全球能源市场上日益得到考虑，冷保温施工方面直接影响LNG装置质量，因为冷保温施工是一个复杂的项目。因此，冷保温施工的质量和风险控制尤为重要。施工人员在施工过程中必须严格遵守技术规范、施工程序和相关质量控制标准。严格遵守质量和试验方法，保证LNG管道的施工质量。

参考文献：

[1]付伶，徐田，贾旭．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，2019，43(03)：356-359．

[2]李锐，张永．LNG低温管道的设计原则[J]．广东化工，2019，43(14)：198+202．

[3]吴瑞.工业设备及管道绝热工程设计规范[S]．2019