Erdgas bietet als hochwertiger, effizienter und praktischer Rohstoff für saubere Energie und Chemie enormes Anwendungspotenzial. Flüssigerdgas (LNG), das bereits einen hohen Marktwert aufweist, gewinnt zunehmend an Bedeutung und ist eine Ergänzung zu herkömmlichen Gasquellen.
Da LNG-Pipelines typischerweise Transportleitungen für Niedertemperaturmedien sind, befindet sich das transportierte LNG in der Regel in einem kalten, flüssigen Zustand. Bei Wärmeeintritt verdampft es leicht, wodurch sich die einphasige Flüssigkeitsströmung in eine Gas-Flüssigkeits-Zweiphasenströmung oder sogar in eine Gasblase verwandelt. Dies führt zu einem Druckanstieg und einer Verringerung der Durchflussrate in den einzelnen Rohrleitungsabschnitten und beeinträchtigt den normalen LNG-Transport erheblich. Daher muss die Verdampfung von LNG streng kontrolliert werden. Die Isolierung von LNG-Pipelines kann das Eindringen von Wärme und die Verdampfung von LNG verhindern, wobei ihre Wirksamkeit maßgeblich von der Qualität der Isolierung abhängt. Daher müssen LNG-Pipelines mit Wärmedämmungsmaßnahmen ausgestattet sein , deren Qualität nicht nur die Transporteffizienz von LNG beeinflusst, sondern auch einen wesentlichen Einfluss auf den reibungslosen Betrieb des gesamten Systems hat.
Isolierungsarten für LNG-Pipelines
Vakuumisolierung: Das Prinzip besteht darin, die Isolierstruktur in eine versiegelte Zwischenschicht zu verwandeln und den Innenraum bis zu einem gewissen Grad zu evakuieren, um die Wärmeübertragung zu reduzieren. Im heimischen LNG-System bietet sie eine lange Nutzungsdauer, eine deutliche Wärmedämmwirkung und einen geringen Energieverlust. Aufgrund des hohen Preises und der langen Herstellungszeit wird sie jedoch hauptsächlich in Schlüsselprojekten eingesetzt und kann nicht in großem Maßstab eingesetzt werden.
Stapelisolierung: Stapelisolierung ist eine traditionelle Dämmmethode. Dabei werden poröse Dämmstoffe außerhalb des Rohres angebracht. Die Dämmung wird dadurch erreicht, dass die Zellen mit Normaldruckluft (oder anderen Gasen) gefüllt werden. Die Wärmedämmwirkung ist etwas geringer als bei Vakuumisolierung, dafür ist die Konstruktion einfach, günstig und die Bedienung und Wartung komfortabel. Derzeit wird diese Methode hauptsächlich bei inländischen LNG-Pipelines zur Rohrleitungsisolierung eingesetzt.
Auf dem aktuellen Markt werden für die stapelbaren Dämmstoffe je nach den unterschiedlichen LNG-Temperaturen meist Polyurethan und Schaumglas verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Wärmedämmstoffen wie Polyurethan und Schaumglas bietet Melaminschaum weitere Vorteile. Melaminschaum ist über einen weiten Bereich witterungsbeständig (minus 196 °C bis 200 °C), behält seine physikalische und chemische Struktur bei hohen und niedrigen Temperaturen und bietet eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitfähigkeitskoeffizient: 0.032 W/(m*K)) und Schallabsorption (0.95 NRC). Sein geringes Gewicht, sein Umweltschutz und seine Sicherheit machen ihn zu einem unverzichtbaren Dämmmaterial für LNG-Pipelines.
Bei der Planung von LNG-Anlagen muss die tatsächliche Projektsituation genau analysiert und geeignete Wärme- und Kältedämmstoffe ausgewählt und eingesetzt werden. Zu den Highlights zählen:
- Die minimale sichere Nutzungstemperatur von Kältedämmstoffen sollte niedriger sein als die Mindesttemperatur des Mediums im Normalbetrieb.
- Die Brandschutzleistung von Kältedämmstoffen sollte den Anforderungen der aktuellen nationalen Normen entsprechen.
- Priorisieren Sie die Verwendung von Kältedämmstoffen mit hervorragender Wasserdampfdurchlässigkeit, um eine langfristige Stabilität der Materialleistung zu gewährleisten.
- Das Kältedämmmaterial sollte sich vor Ort gut schneiden oder schneiden lassen, leicht zu verarbeiten sein und eine vereinfachte Installation vor Ort ermöglichen.
- Geben Sie Materialien oder Produkten mit hohem wirtschaftlichen Gesamtnutzen den Vorzug.
- Reduzieren Sie den täglichen Wartungsaufwand nach Inbetriebnahme des Kühlsystems und verbessern Sie die Wiederverwendung von Materialien.
Aufgrund der oben genannten Anforderungen eignet sich Melaminschaum als Wärmedämm- und Kälteschutzmaterial für LNG-Pipelines und spielt dabei eine wichtige Rolle. Melaminschaum ist ein flexibler, elastomerer Kunststoff mit dreidimensionaler Netzwerkstruktur. Er behält seine physikalische und chemische Struktur auch bei minus 196 Grad Celsius vollständig bei und weist daher auch bei niedrigen Temperaturen eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit auf. Zudem hemmt er die Konvektion zwischen Innen- und Außenumgebung. Melaminharzschaum zeichnet sich durch hervorragende Wärmeleitung (Konduktion und Strahlung), ausgezeichnete Feuerbeständigkeit (B1, UL94 V0 und HL-1) und Isolationseigenschaften (nicht statisch aufladbar und antistatisch), Säure- und Laugenbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, geringes Gewicht und Flexibilität bei niedrigen Temperaturen usw. aus. Da Melaminharzschaum ein elastisches, aber faserfreies Material ist, enthält er keinen Staub, keine Halogene und Kohlenwasserstoffe, keine Flammschutzmittel und/oder toxische Schwermetalle und eignet sich daher besonders für Bereiche mit hohen Umweltanforderungen, z. B. für Kühlhäuser (pharmazeutische Verarbeitungsbetriebe, Obst- und Gemüsekonservierungsbetriebe, Lebensmittelverarbeitungsbetriebe, Fleischverarbeitungsbetriebe und Getränkefabriken) zur Wärme- und Schalldämmung, Kühl- und Gefrieranlagen zur Wärme- und Schalldämmung, LNG-Flüssiggastanks zur Wärme- und Schalldämmung sowie LNG-Transportfahrzeuge oder -Schiffe zur Wärme- und Schalldämmung.
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