泡沫玻璃在LNG工廠管道保溫中的應(yīng)用

1 泡沫玻璃簡介

泡沫玻璃最早是由美國匹茲堡康寧公司發(fā)明的，是由碎玻璃、發(fā)泡劑、改性添加劑和發(fā)泡促進(jìn)劑等，經(jīng)過細(xì)粉碎和均勻混合后，再經(jīng)過高溫熔化，發(fā)泡、退火而制成的無機(jī)非金屬玻璃材料。它是由大量直徑為1～2mm的均勻氣泡結(jié)構(gòu)組成。其中吸聲泡沫玻璃為50%以上開孔氣泡，絕熱泡沫玻璃為75%以上的閉孔氣泡，可以根據(jù)使用的要求，通過生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)的變更進(jìn)行調(diào)整。

由于這種新材料具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料具有長期使用性能不劣化的優(yōu)點(diǎn)，使其在絕熱、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化學(xué)侵蝕等苛刻環(huán)境下倍受用戶青睞。被廣泛用于墻體保溫、石油、化工、機(jī)房降噪、高速公路吸音隔離墻、電力、軍工產(chǎn)品等，被用戶稱之為綠色環(huán)保型絕熱材料。本文主要介紹泡沫玻璃在天然氣（LNG）加工工廠管道保溫上的應(yīng)用。

2 泡沫玻璃在天然氣（LNG）加工工廠管道保溫上的應(yīng)用

陸地天然氣加工工廠一般建設(shè)在陸地油氣田附近，通過自身的設(shè)備完成天然氣的脫水、脫硫、脫汞、液化、外輸?shù)炔僮?。在此過程中，處理天然氣的管道中的介質(zhì)多種多樣，工作溫度從750～-200℃不等，這對管道的保溫提出了很高的要求，傳統(tǒng)的保溫棉結(jié)構(gòu)的絕緣保溫不能滿足要求，而泡沫玻璃獨(dú)有的防潮、防腐、耐低溫、長期使用性能不劣化的優(yōu)勢，而得以應(yīng)由到管道保溫上。

3 本文將對泡沫玻璃在LNG工廠管道上的應(yīng)用從概念、流程和技術(shù)要求上做一個(gè)淺顯的分析

3.1 LNG管道保溫的類型的概念

熱保溫：環(huán)境溫度～750℃，流經(jīng)管道中的介質(zhì)溫度高于環(huán)境溫度。

冷保溫：-100℃～環(huán)境溫度，流經(jīng)管道中的介質(zhì)溫度低于環(huán)境溫度。

深冷保溫：-200℃～-100℃，流經(jīng)管道中的介質(zhì)溫度極低，遠(yuǎn)低于環(huán)境溫度。

有些介質(zhì)在管道中快速流動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，對于這些管道要進(jìn)行隔音降噪處理；有些管道為了防止?fàn)C傷或者凍傷作業(yè)人員，要進(jìn)行人防處理；有些管道還有防火需要，在保溫時(shí)需要進(jìn)行防火處理。

3.2 管道保溫施工流程

泡沫玻璃管道保溫的流程相對比較復(fù)雜，有時(shí)需要進(jìn)行多層保溫，每層間進(jìn)行密封處理，具體流程如下：

3.2.1 熱保溫

（1）施工流程

管道外表面清理→與保溫管線接觸的泡沫玻璃內(nèi)側(cè)涂抹耐磨劑→內(nèi)層泡沫玻璃安裝→內(nèi)層泡沫玻璃綁扎→中層泡沫玻璃安裝→密封膠密封→中層泡沫玻璃綁扎→（其它層泡沫玻璃安裝）→外保護(hù)層安裝→金屬密封膠密封→外防護(hù)層綁扎。

（2）熱保溫安裝后

在泡沫玻璃的外層添加了隔音板和巖棉，為了防止?fàn)C傷作業(yè)人員，最外層增加了不銹鋼防護(hù)網(wǎng)。

（3）熱保溫施工技術(shù)要求

泡沫玻璃與管道設(shè)備接觸的內(nèi)側(cè)面應(yīng)涂刷一層耐磨劑，耐磨劑要均勻光滑，沒有雜質(zhì)和突出，耐磨劑涂刷要求泡沫玻璃內(nèi)側(cè)面應(yīng)被全部覆蓋，厚度沒具體要求。

泡沫玻璃在安裝時(shí)應(yīng)用玻璃纖維膠帶進(jìn)行臨時(shí)固定，以避免材料損壞。

泡沫玻璃對接面應(yīng)平整，以保證接縫緊密整齊；接縫對接后不能留有縫隙，更不能用膠或瑪蹄脂等材料填縫，而應(yīng)該重新對接或更換保溫材料。

泡沫玻璃為單層時(shí)，縱接縫和環(huán)接縫均用密封膠密封，保溫材料為2層及以上時(shí)最內(nèi)層泡沫玻璃不用密封膠密封。

密封膠應(yīng)用油灰刀均勻地涂抹在接縫的其中一個(gè)對接面上，密封膠濕膜厚度3.5mm，涂抹面要達(dá)到100%，相鄰的保溫材料安裝時(shí)應(yīng)注意保護(hù)接縫面；泡沫玻璃扎緊后必須用油灰刀將接縫處擠出的密封膠刮平。

3.2.2 冷保溫/深冷保溫

（1）基本施工流程

管道表面清理→內(nèi)層泡沫玻璃內(nèi)側(cè)涂抹耐磨劑→內(nèi)層泡沫玻璃安裝→內(nèi)層泡沫玻璃綁扎→中層泡沫玻璃安裝→接縫膠密封→中層泡沫玻璃綁扎→其它層泡沫玻璃安裝→次防潮層安裝→主防潮層安裝→外保護(hù)層安裝→金屬密封膠密封→外防護(hù)層綁扎。

冷保溫/深冷保溫和熱保溫的主要區(qū)別就是增加了防潮層的設(shè)置，防止水汽的進(jìn)入引起管線的凍結(jié)。

（2）深冷保溫施工技術(shù)要求

泡沫玻璃與管道設(shè)備接觸的內(nèi)側(cè)面應(yīng)涂刷一層耐磨劑，耐磨劑要均勻光滑，沒有雜質(zhì)和突出，泡沫玻璃內(nèi)側(cè)面應(yīng)被全部覆蓋。

當(dāng)為單層時(shí)，泡沫玻璃不錯(cuò)縫，當(dāng)為多層時(shí)環(huán)接縫和縱接縫均應(yīng)如下表要求錯(cuò)開。

泡沫玻璃在安裝時(shí)應(yīng)用玻璃纖維膠帶進(jìn)行臨時(shí)固定，以避免材料損壞。

泡沫玻璃對接面應(yīng)平整，以保證接縫緊密整齊；接縫對接后不能留有縫隙，更不能用膠或瑪蹄脂等材料填縫，而應(yīng)該重新對接或更換保溫材料。

泡沫玻璃為單層時(shí)，縱接縫和環(huán)接縫均用密封膠密封，保溫材料為2層及以上時(shí)最內(nèi)層泡沫玻璃不用密封膠密封。

密封膠應(yīng)用油灰刀均勻地涂抹在接縫的其中一個(gè)對接面上，密封膠濕膜厚度3.5mm，涂抹面要達(dá)到100%，相鄰的保溫材料安裝時(shí)應(yīng)注意保護(hù)接縫面；泡沫玻璃扎緊后必須用油灰刀將接縫處擠出的密封膠刮平。

每一層泡沫玻璃均應(yīng)使用綁帶綁扎且機(jī)械預(yù)緊，收緊鋼帶時(shí)不能壓碎泡沫玻璃，否則應(yīng)進(jìn)行替換。

深冷保溫應(yīng)安裝防潮層，在表面變化處應(yīng)安裝氣阻層。

所有穿出保溫管道外的支架、裙座、支耳、支腿、鞍座、預(yù)焊件、儀表管等突出件均應(yīng)做保溫處理，保溫長度為4倍的管線保溫厚度且保溫末端剩余裸管長度不少于300mm，當(dāng)裸管長度不能滿足時(shí)應(yīng)安裝熱隔離塊。

從以上技術(shù)要求可以看出，冷保溫的施工要求更加繁瑣，特別是防潮層和氣阻層的安裝非常關(guān)鍵，如果安裝不當(dāng)，會(huì)引起整個(gè)管道的保溫失效。

4 泡沫玻璃的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析

在2016年的海油工程進(jìn)行的大型LNG加工廠核心工藝模塊的建造過程中，泡沫玻璃進(jìn)行了大面積的應(yīng)用，在已進(jìn)行的工廠投產(chǎn)試運(yùn)行中，取得了客戶良好的評(píng)價(jià)。

5 結(jié)束語

天然氣作為一種清潔、高效的能源，必然在今后的生產(chǎn)生活中進(jìn)行更廣泛的應(yīng)用，而作為生產(chǎn)過程中管道的合理防腐、保溫保護(hù)的泡沫玻璃，定能夠發(fā)揮更大的作用。

收稿日期：2018-4-22