大型LNG储罐及管道用绝热材料的检测

自然气是一种优质、清洁、高效的能源，在能源、交通等领域具有广阔的发展前景。而经过液化的自然气（LNG）体积为气体的1/600，是自然气应用的重要形态。近年来，全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG接收站是大规模进口和储存LNG的大型基本设施，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。作为能源消耗大国之一，我国对LNG产业的发展也越来越正视，目前我国在沿海11省市建成的LNG大型接收站有17座，在建的和筹建的约有50座。

大型LNG储罐是LNG接收站的紧张设备，其容量一样平常在4w立方米以上，目前国内LNG接受站储罐最大容量为20万立方米，常见的为16万立方米。与压力容器不同，大型LNG储罐是常压、低温大型容器，即在常压下，将罐内温度降至-162℃以下，以实现储存LNG的功能。大型LNG储罐的设计初衷是通过这种“大型的低温常压容器”来实现自然气输配的调峰存储。

大型LNG储罐情势以单包容罐、双包容罐、全包容罐为主，均为双层罐体，内外罐之间添补绝热材料，重要绝热材料有泡沫玻璃砖、膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维毡、玻璃棉等。LNG输送管道用到的绝热材料重要有：橡塑、聚异氰脲酸酯PIR、聚氨酯PU、二烯烃、气凝胶毡等。

显然，绝热材料的性能评价尤为需要和紧张。

国家玻璃纤维产品质量监督检验中间（南玻院质检中间）承担过国内多个LNG接收站用绝热材料的检测工作，对该领域绝热材料的测试有雄厚的经验。根据南玻院质检中间的测试经验，并结合大型LNG储罐用的各种保冷材料的使用性能，其重要使用性能和评价方法为：绝热性能（低温下的导热系数）、力学性能（抗压强度、抗拉强度、抗折强度、尤其是低温下的强度）、透湿性能（透湿系数、湿阻因子、湿流密度）、含水率、吸水率等，其重要的测试方法有：

一、  绝热材料低温下导热系数的测定

根据GB/T 10294-2008和ASTM C177等方法测试保冷材料在低温下（-165℃、-150℃、-120℃、-100℃、-50℃、-40℃）的导热系数。导热系数是绝热材料的最基本性能，各种绝热材料的产品标准中也都规定了导热系数的最低要求，如泡沫玻璃ASTM C552，膨胀珍珠岩JC/T 209，橡塑GB/T 17794，聚异氰脲酸酯GB/T 25997-2010，二烯烃泡沫成品JC/T 2495-2018，聚氨酯GB/T 21558-2008等。

GB/T 10294、ASTM C177、ISO 8302和BS EN12667是测试材料导热系数的最常用方法，即防护热板法（Guarded hot plate apparatus），测试过程是建立了冷热板之间一维稳态传热过程，它通过测量加到热板上的能量、温度梯度和样品厚度，通过傅里叶一维稳态传热模型计算得到导热系数的测试方法。由于其直接测量了传热过程中的能量，所以防护热板法是一种绝对方法，常被采用为仲裁方法。

热流计法（Heat flow meter apparatus）也是测试材料导热系数的常用方法之一，其模仿了一维稳态传热的过程，通过测量热流密度、试样的热面和冷面温度以及试样的厚度，通过傅里叶一维稳态传热模型计算得到导热系数的测试方法。检测标准：GB/T 10295-2008、ASTM C518-15、BS EN 12667-2001、ISO 8301-1991。

二、  绝热材料力学性能的评价方法

必要承重的保冷材料重要是在罐底保冷所使用的泡沫玻璃砖、沥青油毡等材料。可以根据ASTM C165测试泡沫玻璃在常温文低温环境下（如-165℃）的抗压强度，根据GB/T 5486、ASTM C203测试泡沫玻璃在常温下的抗折强度。罐壁和罐顶用的玻璃纤维毡、弹性毡材料也必要有肯定的抗拉强度和弹性，可根据GB/T 17911测试玻璃纤维毡、弹性毡的常温文低温下的抗拉强度和压缩回弹率。针对LNG用绝热材料的使用环境，在低温下测试的抗压强度、抗拉强度更能反映材料的使用性能，目前的测试方法中，重要通过液氮（-196℃）来实现低温环境，所以试验时低温环境最低能至-196℃。

三、  绝热材料透湿性能的评价方法

绝热材料中存在大量泡孔，在低温下，开孔结构中的环境湿气会冷冻成冰，致使材料硬化，使其降低或失去绝热性能，而闭孔材料（如泡沫玻璃、橡塑、聚氨酯PU、聚异氰脲酸酯PIR、二烯烃等）则很好的隔断了湿气的透过。所以金王子驾驶室，材料的透湿性能对LNG储罐的保冷性能也很紧张。透湿性能的测试标准是GB/T 17146-2015、ASTM E96/E96M-16，测试过程中，将试件密封在装有干燥器或饱和溶液的试验杯开口上，组成测试组件，团体置于恒温恒湿的实验室环境中，因为试验杯中和实验室环境中的水蒸气分压不同，水蒸气会流经试件，通过定期称量组件重量，即可测定稳固状况下的水蒸气湿流量，透湿性能的试验效果有几种表述情势，通常有透湿系数、湿阻因子、湿流密度三种。

四、  绝热材料含水率、吸水率的测试方法

“水”在绝热材料使用中必要尽可能的避免，大型LNG储罐用的所有绝热材料都有含水率、吸水率的测试。含水率一样平常通过烘干法测试，测试标准GB/T 20313-2006/ISO 12570:2000营销策划公司，如膨胀珍珠岩JC/T 209引用了GB/T 20313来测试其质量含湿率，指标为≤2.0%。吸水率有多种方法，如泡沫玻璃吸水率用ASTM C552进行测试、橡塑用GB/T 17794-2008测试其真空吸水率。

五、  其他性能：密度和粒度

密度是各类材料的基本参数，如膨胀珍珠岩JC/T 209规定了不同型号产品的堆积密度和密度均匀性，泡沫玻璃的密度一样平常按照ASTM C303进行测试等；粒度，一样平常针对膨胀珍珠岩JC/T 209，通过筛分法得到粒度的试验效果，试验效果的表述为：4.75mm筛孔筛余量和0.150mm筛孔通过量。

材料的性能检测尤为紧张和需要如何选择品牌代言人，但在工程项目中，材料的抽样方案、检验方案也是工程质量控制的紧张环节，在肯定程度上网站seo，其比检测自己更紧张。