[发明专利]一种深冷工况预制保冷管

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于低温深冷技术领域，具体涉及一种深冷工况预制保冷管。

背景技术

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。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种深冷工况预制保冷管。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

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。