一种深冷工况预制保冷管制造技术

本发明专利技术提供一种深冷工况预制保冷管，该保冷管由内至外依次包括钢管、PIR管壳、玻璃纤维层、PU发泡层以及外护管；PIR管壳为改性PIR管壳。同时还提供了该深冷工况预制保冷管的生产工艺。本发明专利技术提供了一种完全无接缝的预制保冷系统，有效解决目前存在安装周期长以及工艺复杂的缺点，安装效率提高60%以上；采用改性聚异氰脲酸酯作为PIR管壳主材料，通过加入二氧化硅气凝胶、填充粉末以及改性液，成型后具有更加优秀粘结强度、防压抗震以及防水防潮性能，同时具有更为优秀的超低温热传导率，显著降低介质传导消耗；采用金属整体成型外护，具有优秀的防火及耐候性，使用寿命大于20年；节省材料成本、原材料利用率上升、减轻环保压力。

【技术实现步骤摘要】
一种深冷工况预制保冷管
本专利技术属于低温深冷
，具体涉及一种深冷工况预制保冷管。
技术介绍
随着国内外LNG市场的蓬勃发展，大型LNG接收站的投资建设加快加大。LNG深冷管道保冷系统一直沿用传统方法，耗时耗人工，经济性和时效性跟不上建设发展的步伐。传统的保冷系统存在的问题有：1、传统保冷系统有成千上万条拼接缝，因为管道及环境温差而发生收缩膨胀开裂，容易造成硬质保冷材料脱开错位等，从而形成贯穿缝，造成管道外部凝露结冰、冷能损失。2、传统保冷系统密封材料（保冷胶泥）因老华或施工不到位而失效，导致系统进水或发生水气渗透，进而导致冷能损失。3、部分接收站中由于使用不合格标准的保冷系统，材料衰减失效，导致结露、结冰，冷能损失。4、LNG接收站部分设备出口等振动管线。因管线振动导致硬质/半硬质保冷材料接缝开裂，无法保证系统持续密封性能，从而漏冷结冰。5、储罐罐外垂直管道修复困难。储罐整体高度达50米，一旦罐外管道发生保冷失效，在线修复难度及安全隐患大，维修成本非常高。6、部分设备及管件检修。因检修拆除的PIR废弃物讲解周期长，造成环保问题，处理困难；PIR系统在线维修困难，维修后保冷效果差。因此，针对以上问题研制出方便安装，节约材料，缩短工期，降低造价的保冷管是本领域技术人员所急需解决的难题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种深冷工况预制保冷管。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种深冷工况预制保冷管，该保冷管由内至外依次包括钢管、PIR管壳、玻璃纤维层、PU发泡层以及外护管；PIR管壳为改性PIR管壳。进一步地，生产工艺如下：（1）对钢管表面进行预处理，去除毛刺、灰尘以及油污；（2）根据钢管的尺寸对PIR管壳进行切割，将切割成型的PIR管壳安装包裹于钢管表面，并用玻璃纤维胶带绑扎，作为玻璃纤维层；（3）将外护管固定在穿管发泡平台上，与步骤（2）中已完成PIR管壳包裹的钢管，形成同心圆的形式，外护管两端用圆盘固定密封在钢管上，使内部空间形成密闭的空间结构；开启发泡机，将PU混合料从管段中心预留发泡孔注入外护管与钢管夹层间形成PU发泡层；注料完成后封闭预留发泡孔；（4）成品检验完成后入库保存。进一步地，PIR管壳的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：聚异氰脲酸酯：50～62%、二氧化硅气凝胶：10～20%、填充粉末：10～15%以及改性液：8～15%；改性液包括稀释剂、聚乙烯醇、聚四氟乙烯以及磷酸铝液。进一步地，步骤（1）中的PIR管壳的制备方法如下：（a）取用二氧化硅气凝胶，将其放入改性液中，升温搅拌均匀后保温备用；（b）取用聚异氰脲酸酯，升温至其完全熔融，依次加入填充粉末以及步骤（a）中溶有二氧化硅气凝胶的改性液，搅拌均匀后浇注成型，获得PIR管壳。进一步地，改性液中各组分占改性液总质量的百分比分别为：稀释剂：25～33%、聚乙烯醇：20～30%、聚四氟乙烯：18～25%以及磷酸铝液：18～25%。进一步地，步骤（2）中的玻璃纤维胶带按照一米三道进行绑扎，绑扎完成后，PIR管壳的表面还需缠绕一层玻璃纤维布；玻璃纤维布与玻璃纤维胶带共同形成玻璃纤维层。进一步地，PIR管壳的纵环缝需要错缝，且至少达到5cm。进一步地，PU发泡层的泡体密度为60±5KG/m³。进一步地，外护管为螺旋外护管。本专利技术与现有技术相比，有益效果如下：1、提供了一种完全无接缝的预制保冷系统，有效解决目前存在安装周期长以及工艺复杂的缺点，安装效率提高60%以上；2、采用改性聚异氰脲酸酯作为PIR管壳主材料，通过加入二氧化硅气凝胶、填充粉末以及改性液，成型后具有更加优秀粘结强度、防压抗震以及防水防潮性能，同时具有更为优秀的超低温热传导率，显著降低介质传导消耗；3、采用金属整体成型外护，具有优秀的防火及耐候性，使用寿命大于20年；4、节省材料成本、原材料利用率上升、减轻环保压力。附图说明图1、本专利技术的结构示意图。附图标记列表：钢管1、PIR管壳2、玻璃纤维层3、PU发泡层4、外护管5。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。如图1所示为本专利技术的结构示意图，本专利技术为一种深冷工况预制保冷管，该保冷管由内至外依次包括钢管1、PIR管壳2、玻璃纤维层3、PU发泡层4以及外护管5。该保冷管的生产工艺如下：（1）对钢管1表面进行预处理，去除毛刺、灰尘以及油污；（2）根据钢管1的尺寸对PIR管壳2进行切割，将切割成型的PIR管壳2安装包裹于钢管1表面，并用玻璃纤维胶带按照一米三道进行绑扎，绑扎完成后，PIR管壳2的表面还需缠绕一层玻璃纤维布；玻璃纤维布与玻璃纤维胶带共同形成玻璃纤维层3；PIR管壳的纵环缝需要错缝，且至少达到5cm；（3）外护管5选择为螺旋外护管，将外护管5固定在穿管发泡平台上，与步骤（2）中已完成PIR管壳2包裹的钢管1，形成同心圆的形式，外护管5两端用圆盘固定密封在钢管1上，使内部空间形成密闭的空间结构；开启发泡机，将PU混合料从管段中心预留发泡孔注入外护管5与钢管1夹层间形成PU发泡层4，PU发泡层的泡体密度为60±5KG/m³；注料完成后封闭预留发泡孔；（4）成品检验完成后入库保存。步骤（2）中PIR管壳2为改性PIR管壳，PIR管壳2的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：聚异氰脲酸酯：50～62%、二氧化硅气凝胶：10～20%、填充粉末：10～15%以及改性液：8～15%；改性液的组成成分组分以及各成分所占质量百分比分别为：稀释剂：25～33%、聚乙烯醇：20～30%、聚四氟乙烯：18～25%以及磷酸铝液：18～25%。PIR管壳2的制备方法如下：（a）取用二氧化硅气凝胶，将其放入改性液中，升温搅拌均匀后保温备用；（b）取用聚异氰脲酸酯，升温至其完全熔融，依次加入填充粉末以及步骤（a）中溶有二氧化硅气凝胶的改性液，搅拌均匀后浇注成型，获得PIR管壳。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深冷工况预制保冷管，其特征在于：该保冷管由内至外依次包括钢管、PIR管壳、玻璃纤维层、PU发泡层以及外护管；所述PIR管壳为改性PIR管壳。/n

【技术特征摘要】
1.一种深冷工况预制保冷管，其特征在于：该保冷管由内至外依次包括钢管、PIR管壳、玻璃纤维层、PU发泡层以及外护管；所述PIR管壳为改性PIR管壳。


2.根据权利要求1所述的一种深冷工况预制保冷管，其特征在于：生产工艺如下：
（1）对钢管表面进行预处理，去除毛刺、灰尘以及油污；
（2）根据钢管的尺寸对PIR管壳进行切割，将切割成型的PIR管壳安装包裹于钢管表面，并用玻璃纤维胶带绑扎，作为玻璃纤维层；
（3）将外护管固定在穿管发泡平台上，与步骤（2）中已完成PIR管壳包裹的钢管，形成同心圆的形式，外护管两端用圆盘固定密封在钢管上，使内部空间形成密闭的空间结构；开启发泡机，将PU混合料从管段中心预留发泡孔注入外护管与钢管夹层间形成PU发泡层；注料完成后封闭预留发泡孔；
（4）成品检验完成后入库保存。


3.根据权利要求1所述的一种深冷工况预制保冷管，其特征在于：所述PIR管壳的组成成分以及各成分所占质量百分比分别为：聚异氰脲酸酯：50～62%、二氧化硅气凝胶：10～20%、填充粉末：10～15%以及改性液：8～15%；所述改性液包括稀释剂、聚乙烯醇、聚四氟乙烯以及磷酸铝液。


4.根据权利要求3所述的一种深冷工况预制保冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，谷远海，
申请(专利权)人：江苏嘉德管道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32