Технология изоляции резервуара СПГ и лазерное неразрушительное испытание

（1） 1. Цель и способ изоляции для низкотемпературных резервуаров для хранения СПГ. Основной целью низкотемпературной изоляции является снижение теплопроводности между окружающей средой и СПГ, то есть уменьшение потери холода. Для низкотемпературных хранилищ он может уменьшить потери газификации или создать условия для долгосрочного хранения и перевозки на большие расстояния. Особенно для низкотемпературных хранилищ и контейнеров для хранения СПГ сжижение и хранение трудно достичь без хорошей изоляции. Поэтому низкотемпературная изоляция имеет не только экономическое, но и техническое значение. Кроме того, изоляционное оборудование и трубопроводы также могут предотвратить конденсацию и замораживание на внешней поверхности, а также избежать ощущения холода или даже холода, когда человеческая кожа вступает в контакт с ними. Это необходимо для изменения условий труда и предотвращения несчастных случаев. Классификация методов изоляции для низкотемпературной изоляции делится на обычную изоляцию и вакуумную изоляцию. 1. Обычная изоляция является ранним традиционным методом изоляции, который включает в себя закладку твердых пористых изоляционных материалов снаружи оборудования, контейнеров и трубопроводов и заполнение пробелов изоляционных материалов воздухом (или другими газами) под атмосферным давлением. Этот метод изоляции имеет плохие изоляционные характеристики, но его структура проста и экономически эффективна, поэтому он широко используется в ситуациях, когда требования к изоляции не высоки. В настоящее время станции заправки СПГ часто используют этот метод изоляции для своих трубопроводов. 2. Вакуумная изоляция - это процесс превращения изоляционной структуры в герметичный межслой, при этом внутреннее пространство эвакуируется до определенной степени вакуума для уменьшения теплопередачи. Существует три основных типа вакуумной изоляции: высоковакуумная изоляция, вакуумная пористая изоляция и вакуумная многослойная изоляция. 2.1 Высокая вакуумная изоляция, также известная как простая вакуумная изоляция, просто привлекает межслойное пространство к вакууму 1,38 * 10-3Pa (1,0 * 10-5mmHg) 1. Общая вакуумно изолированная чашка принимает этот метод изоляции. В вакуумном межслое существует только радиационная теплопередача между двумя стенами и теплопроводство остаточных газов внутри межслоя. Если внутренняя поверхность промежуточного слоя полирована или покрыта отражающим материалом, может образоваться вакуумный промежуточный слой с хорошими отражающими характеристиками, и радиационная теплопередача может быть уменьшена. Эта изоляционная конструкция имеет плохую изоляционную эффективность из-за радиационного теплообмена; Но его структура относительно проста, легкая и имеет небольшую теплоемкость, поэтому он широко используется с начала прошлого века. 2.2. Вакуумная пористая изоляция - это процесс заполнения пористого изоляционного материала в межслое, а затем перекачивания его в определенный вакуум. Для удобства процесса он, как правило, заполняется порошковыми или волоконными материалами, поэтому этот метод изоляции также известен как вакуумная порошковая изоляция или вакуумная волоконная изоляция. Изоляционный материал в вакуумном межслое ослабляет радиационную теплопередачу между стенами, поэтому его изоляционные характеристики лучше, чем высоковакуумная изоляция, и потребность в вакууме может быть снижена, как правило, достигая около 1,33 Па (10-2 мм ртуты). Если определенная доля высокоотражающего металлического порошка, такого как алюминиевый порошок или медный порошок, добавляется к порошковым или волоконным материалам, чтобы уменьшить радиационную теплопередачу между частицами или волокнами в материале, это называется светоблокирующим эффектом, который может значительно улучшить производительность изоляции. Вакуумный порошок и вакуумная изоляция волокна широко используются в оборудовании для хранения и транспортировки жидкости СПГ. 2.3. Вакуумная многослойная изоляция включает установку нескольких радиационных экранов в вакуумный межслой для уменьшения радиационной теплопередачи между стенами. Существуют две основные формы многослойной изоляции. Одним из них является использование металлической фольги в качестве радиационного экрана, с материалами с низкой теплопроводностью, заполненными между экранами; Один из методов - использовать одностороннюю алюминиевую распыленную полиэстеровую пленку в качестве радиационного экрана и нажать ее в гофрированную форму, чтобы сформировать углуслую выпуклую форму, чтобы уменьшить контактную теплопередачу между экранами. Вакуумная многослойная изоляция требует вакуума около 1,3 * 10-2Pa (10-4mmHg). Вакуумная многослойная изоляция является одним из современных методов изоляции с хорошими изоляционными характеристиками, часто называемыми "большой изоляцией". Он в основном используется для хранения и транспортировки СПГ / жидкого водорода и жидкого гелия, а теперь также используется для небольших жидких кислородных и жидких азотных контейнеров. Недостатки вакуумной многослойной изоляции заключаются в том, что конструкция относительно сложна, стоимость относительно высока, а производительность изоляции варьируется в зависимости от качества конструкции. 3、 Изоляционные характеристики классифицированных изоляционных конструкций могут быть оценены по их теплопроводности (или видимой теплопроводности, включая конвективную и радиационную теплопередачу), и чем меньше ее значение, тем лучше изоляционные характеристики. Диапазон изменений теплопроводности для различных методов изоляции показан на рисунке 4-2. На рисунке видно, что многослойная изоляция имеет гораздо более высокие изоляционные характеристики, чем другие методы изоляции, в то время как методы невакуумной изоляции имеют более низкие изоляционные характеристики. СПГ обычно использует технологию низкотемпературной изоляции в различных методах изоляции, за исключением высоковакуумной изоляции, которая требует использования изоляционных материалов. Изоляционные материалы используются для повышения изоляционных характеристик изоляционных конструкций, чтобы уменьшить теплопередачу через изоляционную конструкцию. Понимание свойств изоляционных материалов является основой для проектирования изоляционных конструкций. 1. Существует много видов и общих характеристик изоляционных материалов, и их свойства сильно отличаются друг от друга. Теплоизоляционные материалы можно разделить на две категории на основе их материалов: минеральные материалы и органические (на основе фактических отчетов) материалы. Минеральные материалы обычно используются в низкотемпературных устройствах. Теплоизоляционные материалы можно разделить на три типа в соответствии с их организационной структурой: пеноподобные материалы, порошковые материалы и волокнистые материалы. Их организационные структуры отличаются, механизм процесса теплопередачи, осуществляемого в них, отличается, а виды теплоизоляционных конструкций, образующихся ими, не все одинаковы. 1.1 Пенистый пластик изготовляется из полимера или синтетической смолы путем нагрева и пенения пеноопасником и стабилизатором. Преимущества пенистых пластмасс, используемых в качестве теплоизоляционных материалов, заключаются в том, что их плотность и теплопроводность небольшие, они могут применяться при низкой температуре, их поглощение воды небольшое, они могут сопротивляться кислотной и щелочной эрозии, их сгорание плохое (они могут самотушиться после выхода из источника зажигания), и их легко разрезать и конструировать. Поэтому их применение становится все более широким. 1.2 Минеральная шерсть, также известная как шлаковая шерсть, является минеральным волоконом, изготовленным путем давления плавленной железной шлаки (или грязного камня) в плавленное состояние с помощью высокого давления пара (волоконо часто содержит стекло, как маленькие шары). Он огнеупорный, морозстойкий, без запаха и имеет низкую плотность и теплопроводность, что делает его хорошим изоляционным материалом по разумной цене. Минеральная шерсть обычно используется в блоках разделения воздуха и транспортном оборудовании. Минеральная шерсть 1,3 жемчужный песок жемчужный песок, также известный как расширенный перлит. Перлит является кислой стеклянной лавой, извергающейся вулканами, в основном состоящей из SiO2 и AlO2. Когда магма выходит с поверхности, из-за быстрого охлаждения вода не может полностью сбежать, поэтому камень содержит определенное количество кристаллической воды. После дробления породы на мелкие частицы скорость подходит для нагрева до 700-1000°С, а скорость кристаллизации воды подходит для испарения. Объем породы может увеличиваться в 4-20 раз, и он глубоко погружен в светлоцветный и белый жемчужный песок, большинство из которых имеют размер от 0,3 до 0,6 мм. Жемчужинный песок имеет низкую плотность и теплопроводность, что делает его хорошим изоляционным материалом. Жемчужинный песок не горит, не плесенит, не имеет запаха в обнаружении токсинов и не коррозионен; Он имеет хорошую жидкость и может перевозиться давлением ветра; Кроме того, он также обладает свойствами звукоизоляции и стабильной производительности, а с широким спектром источников он широко используется. Жемчужинный песок в основном используется в разделительных установках воздуха и газовых сжиженных установках, но его недостатками являются высокое поглощение воды и феномен затопления. Жемчужинный песок также обладает способностью адсорбировать газы. Когда он адсорбируется, его следует заменить перед обслуживанием и строительством, чтобы подтвердить безопасность строительства. 1.4 Порошок карбоната магния имеет хорошие изоляционные характеристики и низкую цену, поэтому он широко использовался для вакуумной изоляции низкотемпературных устройств и оборудования в прошлом. Но карбонат магния склонен к скоплению (и трудно производить после скопления), и часто содержит определенное количество влаги, что затрудняет эвакуацию, поэтому он постепенно заменяется другими материалами. 1.5 Аэрогель и порошок кремниевого геля, также известный как кремниевый гель, являются глубоко укоренившимися материалами, удаляющими жидкость из кремниевого геля без очевидного сжатия его скелета, и в настоящее время известны как относительно теплоизоляционные материалы. Аэрогель имеет небольшую теплопроводность, хорошую жидкость и небольшую эластичность. Он не затонет из-за вибрации после одного наполнения, и его легко эвакуировать в вакуумной изоляции. Однако аэрогель очень дорогой, и он образует кремниевый гель после погружения в воду. Плотность увеличится почти в десять раз, поэтому его больше нельзя использовать в качестве теплоизоляционного материала. Кремниевый гель порошок - это порошок, состоящий из кремния, и его плотность и теплопроводность больше, чем аэрогель. 2. Часто используемая технология низкотемпературной изоляции СПГ 2.1 является вакуумной пористой изоляцией, которая в основном использует жемчужный песок в качестве наполнительной среды. 2.2 Вакуумная многослойная изоляция: композитные материалы из алюминиевой фольги часто используются для обертывания внутренней накладки, а межслой эвакуируется в высокий вакуум для достижения лучшего эффекта изоляции. Представительная продукция включает: автомобильные бутылки, быстрое и легкое охлаждение, низкотемпературные цистерны, цистерновые контейнеры и т.д. Применение технологии лазерного нерушительного испытания для цистерн для хранения СПГ в промышленности нерушительного испытания началось в начале 1970-х годов. Из-за производительности самих лазеров их применение в индустрии нерушительного испытания продолжало расширяться, и постепенно формировались технологии нерушительного испытания, такие как лазерная голография и лазерная ультразвуковая технология. Эти технологии стали неоспоримыми новыми членами индустрии нерушительных испытаний из-за их способности в современных нерушительных испытаниях. В последние годы их развитие также было относительно быстрым, и их инженерное применение также довольно широкое. Преимущества лазерного нерушительного испытания заключаются в том, что бесконтактное испытание не требует соединительных агентов и может обнаруживать сложные или труднодоступные детали. В то же время может быть достигнуто возбуждение и прием дистанционного управления, тем самым реализуя онлайн-обнаружение резервуаров для хранения сжиженного природного газа. Поэтому лазерное нерушительное испытание может использоваться для нерушительной оценки резервуаров для хранения СПГ в суровых условиях, таких как высокая температура и высокое давление. К его ограничениям относятся определенные требования к поверхности объекта, нечувствительность к глубоким дефектам, дорогое оборудование и высокие требования к качеству персонала.