液化石油天然气低温输送管路的绝热施工工艺的制作方法

本发明涉及液化石油天然气输送管路，尤其涉及一种用于液化石油天然气低温输送管路的绝热施工工艺。

背景技术：

现有的液化石油天然气(LNG)低温输送管路，其温度范围一般在-40℃至-196℃范围，且其绝热施工工艺主要采用聚氨酯现场发泡作为保温。

聚氨酯现场发泡是指由两种配置好的发泡材料，即：白料和黑料，按一定的配比在高速搅拌下混合后发生化学反应，而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。按工艺分：聚氨酯发泡可以分为机器自动发泡和手工发泡两种方式。现场发泡聚氨酯保温隔热材料是连续喷涂、现场发泡的，不存在拼缝，也就从根本上消除了热桥影响，确保了节能目标更好的实现，其生产工艺简便，机械加工性能好。但其缺点是需要现场预制发泡、模具耐候性、耐温性差且易燃、对施工条件要求比较苛刻，燃烧时产生的烟气具有毒性；在现场施工中，其释放的臭氧消耗潜能值不为零，对臭氧层有破坏作用；在施工过程中挥发的有机气体对人体有害。

聚氨酯现场发泡施工方法如下：

一、喷涂法：将两组溶液分别贮于两个料桶中，并将物料过滤至计量泵，由风动马达带动运转；将料输入料管至喷枪体，再由压缩空气调节阀将物料带进混合室，混合后的物料通过喷管喷嘴，喷到管道或设备上发泡成型。

二、灌注法：将配置好的两组溶液分别贮于料桶中，并将物料过滤至计量泵，由风动马达带动运转；然后，将物料输入料管至灌注混合器，由一路压缩空气通入灌注马达，带动搅拌轴使两组物料混合，再注入模具发泡成型。

目前，由于液化石油天然气低温输送绝热管径均比较大，其中，有的最大绝热管径达1500mm；对于聚氨酯保温管有内管和外套管的保温层实施的时候，通常是在两管之间直接灌注发泡浆料，一次成型发泡。在实施浇注浆体保温材料前，内管和外套管要使用适当的器具使它们保持良好的同心度，下部的密封处理要严密，防止浆料泄漏。根据浆料的流动状态和发泡速度情况，长度较小的保温层可直立浇注。但对大多数长度较长的保温层，则多采用倾斜方式浇注，以便浆料流动和发泡。根据配方和施工要求，可由上部一侧或由下部注入。当管件较长时，由混合头输出的浆料，可经导管引入管间隙的下部，并随着注量的增加，逐渐抽出导管。但这种方法只适用于3mm以下普通套管保温层的制作。

对于大于3mm以上的套管保温层，如若采用上述现有的绝热工艺施工，需要管线间有较大的施工空间，以便固定模具，且模具耐候性差；如果和现场焊接作业等存在交叉作业，还易造成材料易燃，安全隐患增加，且材料施工过程中对人体及环境有污染；且由于管线近百米，灌注动力也显不足；如果外护层破损，一旦遇水纤维间的毛细现象及静电吸附作用，在日照和高温作用下，纤维成了光导和衍射催化剂，还容易造成CUI(保温层下腐蚀)腐蚀，而且，保温材料进水后，绝热效果便失效。不仅难以保证每条管路都被严密绝热，很难达到绝热的效果。同时，由于受天气的影响很大，灌注时管路很容易进入雨水，降低管路的实际绝热能力。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种改进的液化石油天然气低温输送管路的绝热施工工艺，其不仅能够使每条管路都被严密绝热，厚度均匀一致，减震吸音阻燃抗侵蚀，大大提高了绝热的效果，使用寿命长；而且，不会受到天气的影响，绝热结构合理，绝热性能好，安装方便，管路不容易进入雨水；外护层抗紫外线，解决了液化石油天然气低温输送管路的绝热问题，材料的优良性能及其安全、环保的特点，会在LNG领域应用越来越广泛。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种液化石油天然气低温输送管路的绝热施工工艺，其特征在于：包括：室内预绝热和室外绝热两部分，其中，室内预绝热采用以下施工步骤：

第一步：在已完成喷涂的管路的中部安装剪力键；用以作为管路最里层的绝热；

第二步：在剪力键的两侧安装弹性针状玻璃毡，将弹性针状玻璃毡缠绕在管路表面，并压缩至8mm，然后，用玻璃纤维带固定；

第三步：在弹性针状玻璃毡外缠绕第一层玻璃布，第一层玻璃布围绕管路旋转前进，并且用高强玻璃纤维带将端部固定；

第四步：缠绕好第一层玻璃布的管路，置于泡沫喷枪下进行喷涂，喷涂速度要与管路旋转速度相匹配，喷涂第一层聚氨酯泡沫绝热层；

第五步：螺旋缠绕上第二层玻璃布，保证50mm的重叠量；

第六步：在玻璃布上部，喷涂第二层聚氨酯泡沫绝热层；

第七步：螺旋缠绕上第三层玻璃布，保证50mm的搭接量；

第八步：在玻璃布上部，喷涂第三层聚氨脂泡沫绝热层；

第九步：玻璃钢保护层喷涂成型，且保证玻璃钢保护层不超过玻璃毡层和管道的长度；

第十步：端部密封，留出300mm空间以做焊接空间，移除保护铁皮，完成喷涂预保温工作；

第十一步：安装端部管帽，防止管路的内部进入杂质；

室外绝热具体采用以下施工步骤：

第一步：聚异氰脲酸酯泡沫瓦块前期预制；

第二步：直管段绝热瓦块安装，顺着管路安装聚异氰脲酸酯泡沫瓦块；

第三步：重复第二步；且每层管壳环向接口端部距内层端部至少75mm，纵向接口要与前一层接口成45度角或者垂直；对于弯头及三通处的多层保温，聚异氰脲酸酯泡沫瓦块每一层接口也要交错开；

第四步：安装防水铝箔层；

第五步：安装三通、弯头、支管座及阀门绝热；

第六步：管支架接口、现场焊口处绝热；

第七步：安装不锈钢外保护层；

第八步：进行端部的保护。

所述安装剪力键的具体步骤如下：

⑴刮除剪力键安装位置处管路的涂层，刮除长度应该略小于剪力键的总长度，剪力键的下方毎端应该留有10mm的涂层；

⑵将剪力键用低温粘合剂粘附在管路的内表面，并由数条不锈钢带进行临时固定，并清除管路和剪力键上多余的粘合剂，粘合剂完全粘合后，应拆除临时绑带，并安装数层剪力键。

所述第三步中玻璃布层压宽度为50mm，当缠绕至端部时应该叠加100mm。

所述第八步中进行端部的保护具体步骤如下：

1)终端内层安装150mm长的泡沫玻璃，每层至少涂抹50mm长的防水胶；

2)顶部再用三防布包裹缠绕，用玻璃丝胶带封紧尾端。

3)覆盖聚异氰脲酸酯泡沫瓦块，终端用不锈钢板做成坡口封堵尾部，不锈钢皮与管路接触处采用防水密封胶密封。

本发明的有益效果：本发明由于采用下述技术方案，其不仅能够使每条管路都被严密绝热，大大提高了绝热的效果；而且，不会受到天气的影响，管路不容易进入雨水；解决了液化石油天然气低温输送管路的绝热问题；综合分析，本工艺不论从使用密度，低温适用性，导热系数，保冷结构还是耐热及阻燃性能都优于聚氨酯发泡，是较理想的LNG绝热工艺，保冷总体性能最好。同时，有效地降低了人工劳动强度。

附图说明

图1为本发明室内预喷涂直管示意图。

图2为本发明室外双层聚异氰脲酸酯泡沫管壳安装示意图。

图中主要标号说明：

1.管路、2.端部保护层、3.玻璃钢保护层、4.剪力键、5.聚氨脂泡沫绝热层、6、聚异氰脲酸酯泡沫瓦块。

具体实施方式

如图1—图2所示，本发明包括：室内预绝热和室外绝热两部分，其中，室内预绝热是以氰酸酯和聚醚为主要原料进行发泡，并通过特定设备均匀喷附在管道上形成聚氨酯绝热层5的一种绝热方式，绝热层为三层结构；室内预绝热具体采用以下施工步骤：

第一步：在已完成喷涂的管路1的中部安装剪力键4；用以作为管路1最里层的绝热；安装剪力键4的具体步骤如下：

1.刮除剪力键4安装位置处管路1的涂层，刮除长度应该略小于剪力键4的总长度，剪力键4的下方毎端应该留有10mm的涂层；

2.将剪力键4用低温粘合剂粘附在管路1的内表面，并由数条(本实施例为三条)20mm×0.5mm厚的不锈钢带进行临时固定，清除管路1和剪力键4上多余的粘合剂，粘合剂完全粘合后，应拆除临时绑带，并安装三层剪力键4；

第二步：在剪力键4的两侧安装可压缩弹性针状玻璃毡，将12mm厚的可压缩弹性针状玻璃毡缠绕在管路1表面，并压缩至8mm，然后，用玻璃纤维带固定；

第三步：在可压缩弹性针状玻璃毡外缠绕330mm宽的第一层玻璃布，第一层玻璃布围绕管路1旋转前进，层压宽度为50mm。当缠绕至端部时应该叠加100mm，并且用高强玻璃纤维带将端部固定；

第四步：缠绕好第一层玻璃布的管路1，置于泡沫喷枪下进行喷涂，喷涂速度要与管路旋转速度相匹配，喷涂第一层聚氨酯泡沫绝热层5，第一层聚氨酯泡沫绝热层5喷涂的厚度约为55mm，修整第一层聚氨酯泡沫绝热层5至50mm+/-3mm范围；

第五步：螺旋缠绕上第二层玻璃布，保证50mm的重叠量,

第六步：在第二玻璃布上部，喷涂第二层聚氨酯泡沫绝热层5，厚度约为55mm；然后，修整第二层聚氨酯泡沫绝热层5至100mm+/-3mm；

第七步：螺旋缠绕上第三层玻璃布，保证50mm的搭接量；

第八步：在玻璃布上部，喷涂第三层聚氨脂泡沫绝热层5，第三层聚氨脂泡沫绝热层5泡沫至55mm厚度；修整第三层聚氨脂泡沫绝热层5至150mm+2mm/-0mm或项目认可的公差范围；

第九步：玻璃钢保护层3喷涂成型，在喷涂环氧树脂凝胶剂之前，应在表面螺旋缠绕一层丝状玻璃毡，保证5mm的重叠量，玻璃毡应使用金属滚筒手动缠绕，确保完全浸湿并排挤出所有空气，该过程应至少重复5次，以达到5.5mm的最小厚度。应保证玻璃钢保护层3不超过玻璃毡层和管道的长度，用加热法使3涂层完全烘干，加热源最好是红外辐射；

第十步：端部密封，修剪端部保温层2，留出300mm空间以做焊接空间，移除保护铁皮，做好端部防潮措施，完成喷涂预保温工作；

第十一步：安装端部管帽，防止管路1的内部进入杂质。

室外绝热具体采用以下施工步骤：

第一步：聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6前期预制；

第二步：直管段绝热瓦块安装，顺着管路安装聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6，并按规定留出接口长度。聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6纵向及环向接口均采用深冷黏合剂粘合，接缝必须牢固压紧、无泡。对于DN150mm以下的管路1，管壳片段两头50mm处采用玻璃纤维带扎紧，其余地方毎225mm处均采用高强玻璃纤维带进行包扎。

第三步：如果是多层管壳，重复第二步；且每层管壳环向接口端部距内层端部至少75mm，纵向接口要与前一层接口成45度角或者垂直；对于弯头及三通处得多层保温，聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6每一层接口也要交错开；3点12点方向交错或者6点9点方向交错；如果是预制成型的两半聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6，则注意与直管段处接缝错开；所有单层保温，粘合剂不得粘到内部管线上)。

第四步：安装防水铝箔层，确保防水层内部保温都已经完成并确保保温材料清洁干燥。接口处用粘合胶粘合，每层之间和每米之间粘合胶对接粘合；

第五步：安装三通、弯头、支管座及阀门绝热；其中，三通：所有接缝处填充密封剂、外层防水层采用防水乳香涂抹；弯头：弯头直径D≦2＂时，弯头处保温采用预制成型的两半聚异氰脲酸酯泡沫弯头、直接扣到管路1的弯头外部，弯头直径3"≦D≦20＂时，弯头处保温由虾米腰式聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6拼接而成，所有拼缝涂抹密封剂，弯头外层涂防水乳香。弯头与管线接口处不需做膨胀节；弯头直径>20＂时，弯头与管线接口处应设置膨胀节；支管座：实际形状，预制主管及管线支撑处的聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6及平板；由内到外安装保温层，所有接缝处涂抹防水胶；保温层外面包覆防潮层，不得有裸露的保温层，防潮层要完整不得有破损；安装外层护套及端部管帽，所有搭接缝必须填充密封胶；阀门：所有阀门及法兰处绝热必须只做保温盒子；在系统完成最终调试后，对阀门进行保温处理。

1.采用PVC薄膜对阀门外表面进行包裹，并用胶布进行粘结；

2.在PVC薄膜外铺设一层岩棉(玻璃纤维)毯；第三步铺设防水层压板并用胶带包扎；第四步制作金属保温盒子并安装；最后将PUF泡注入保温盒子内部进行成型。

第六步：管支架接口、现场焊口处绝热；

第七步：安装不锈钢外保护层；

第八步：进行端部的保护

1)终端内层安装150mm长的泡沫玻璃。每层至少涂抹50mm长的防水胶。

2)顶部再用三防布包裹缠绕，用玻璃丝胶带封紧尾端。

3)覆盖聚异氰脲酸酯泡沫瓦块6终端用不锈钢板做成坡口封堵尾部，不锈钢皮与管路1接触处采用防水密封胶密封。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。