摘要：2011年底以前，我国LNG加气站设计主要参考国外标准，国内最早的行业标准是2011年国家能源局下发的NB/T1001—2011《液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范》，作为行业标准正式规范加气站的设计、建设。2012年，国家标准GB50156—2012《汽车加油加气站设计与施工规范》发布实施，LNG加气站才有了规范的设计依据。LNG加气站的设计主要包括总平面设计、工艺流程设计、土建结构设计、消防设计，给排水和仪表控制设计等。
关键词：LNG加气站；保冷材料选择；施工关键技术
液化天然气是现代化生活中比较常见的一种能源，在其实际的储运中，需要在冷藏环境下输送，这就需要对LNG加气站的输送管道和设备进行保冷设计和建设。通过保冷材料的选择和使用，及时地将保冷材料在加气站的建设中合理应用，才能为天然气的储存和输送提供保障。因此论文针对LNG加气站保冷材料应用的选择施工技术进行了专门的研究，在研究中指出了施工中的关键性因素，只有保障了施工中的关键性因素得到实施，才能提升LNG加气站的储气和输送能力。所以对LNG加气站保冷材料的选择与施工关键性技术进行研究是具有现实意义的。
1LNG的主要特性
LNG的主要成分为甲烷，并含有乙烷、丙烷、氮气及其他杂质，以液态形式存在。由于生产方式和气质条件不同，LNG组分略微不同。其对人体的伤害集中在3个方面：一是低温伤害；二是当周围空气环境天然气比例大于2/5时，人体吸入过多的天然气会发生窒息；三是人体若不慎吸入少量BOG（闪蒸气），会产生轻度的呼吸障碍，长时间吸入还可能危及生命。LNG属于易于燃烧和爆炸类工业产品，在-162℃下，体积分数在6％~13％之间即可燃烧。由于天然气火焰的传播速度不高，最高约0.3m/s，因此一般情况下，LNG不会因着火而发生爆炸事故。此外，LNG的低温特性，可能导致材料变质或韧性降低，影响设备运行。在阀门装配方面，为确保不会因热胀冷缩造成阀门与管道连接不牢固，对于不需经常巡检的阀门，可以进行焊接；需要经常巡检维修的阀门，进行法兰连接，避免使用螺纹连接。对于管道材质，大部分钢具有冷脆特性，下限温度约-40℃；一般的合金钢及奥氏体不锈钢在-196℃才表现出冷脆特性；铝及铝合金在高于-269℃时都会表现出良好的抗低温性能。为此，换热装置常用铝合金作为主要材料，因为其强度相对较低，质量轻，抗低温性能更好。而管道构件通常采用不锈钢，因为其强度更高。液化天然气管道一般使用奥氏体不锈钢，但其在常温下遇到温度较低的LNG时收缩程度仍然可以达到3m/km，故在建设之初需要进行冷收缩补偿设计，即柔性设计。
2LNG加气站保冷材料的选择
2.1保冷材料的选择
保冷材料的选择在LNG加气站基础设备建设中是很重要的一项，只有正确地选择保冷材料，才能够保障天然气的储存和输送安全。一般情况下适合液化天然气储存的环境为-163℃，只有在该状态下的天然气，才能够液化成液态的燃料。CB50264-97燃气设备的建设管理保冷材料应用需求规定，在实际施工中，适合液化天然气保冷的材料应该满足以下四点要素：一是材料的导热性能要低，要保证材料的导热性不能高于0.064W；二是材料的抗压性、抗曲折性和冷缩率性比较低；三是材料的闭孔率要高，保障材料不吸水；四是材料的阻燃性能好，氧气的指数传递应大于28%。在实际保冷材料的选择过程中，要将以上几点要素考虑到其中，这样才能够满足LNG加气站的天然气储存和输送的基本要求。通过研究对比发现，聚异氰脲酸酯泡沫能够满足LNG加气站设备的保冷材料应用需求，而且在实际加气站的设备运行过程中，聚异氰脲酸酯泡沫的闭孔率能够达到98%，并且在-200到-160℃的环境中，能够保障材料应用的稳定性能。
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2.2保冷材料的厚度计算
在选定好保冷材料之后，需要按照实际的施工管理需求去制定专门的保冷材料的厚度。根据LNG加气站施工规范工业设备及管道绝热工程设计规范》要求，在实际管道的施工中，LNG管道的到热量不应该损失12.5W/m2。管道施工的保冷材料厚度计算公式如下：D1LnD1D0=2λ（Ta-t0Q-1as）其中D代表管道的半径长度，T代表环境温度，Q代表热流的密度，λ代表保冷材料的导热性能，As代表绝热层向外释放的系数。只有在实际保冷材料的选择和施工中将以上公式适用的条件带入，才能够全面地提升施工材料的管理和应用性能。以三级加气站的建设为例，在其实际站点的管道架设过程中，应该选取的保冷材料最小厚度为138.44mm，只有将施工材料的厚度控制在这个范围之内，才能够保障管道热量损失不高于标准。
3LNG加气站保冷材料的施工技术应用
3.1保冷材料的施工
保冷材料在实际的施工过程中，要运用粘合剂进行专门的涂抹，通过涂抹进行保冷材料的组接处理。在实际施工过程中，要满足以下几点要素：首先是施工材料应该满足基本的保温材料的匹配性；其次是应该加强对施工材料的粘结力控制，只有保障施工材料的粘结力度，才能够全面地保障施工材料的安全性能；最后，在施工材料的处理中，应该加强对施工材料的密闭性组合，同时要注意的是将施工材料的保温性能进行专门的分层防护施工。在保冷材料的施工中，需要对保冷材料的厚度进行专门的控制，及时地掌握好保冷材料的施工性能。一般情况下，当保冷材料的厚度超过80mm时就要对材料采取专门的分层处理，保障材料的应用能够起到稳定性提升的作用。另外还需要注重对保冷材料的焊接点进行特殊处理，采取错位焊接形式，保证两个临近的焊接点的距离不能低于150mm，只有在这个范围内的焊接连接，才能全面保障材料的应用性能。
3.2防潮层的施工
在LNG加气站的管道施工过程中，要注重对防潮层施工工艺的控制，这样才能够发挥出材料应有的保冷性能，为天然气的存储和输送提供安全环境。根据施工材料的选择规范标准，在实际施工中，对保冷层外部进行树脂涂抹，通过树脂的涂抹形成专门的防潮层，从而保障保冷材料不吸水分，形成保冷作用。在封闭层的施工中，采用玻璃布搭接形式进行专门的粘结组织管理，这样才能够在防潮层的安装和布局中进行专门的裂口处理，起到防潮作用，保障加气站设备的顺利运行。
3.3铝合金防护层的施工
铝合金防护层施工是保冷层施工中比较重要的一项施工工序，在实际施工过程中，直管段铝合金施工是将原有的保护层进行专门的防护管理，将保护层的安装设置在15~45°角之间，缝口朝下，这是为了保障在实际的防护层安装过程中，全面地提升保冷材料的应用效果。这样才能够在金属层的保护下全面的提升支架的施工防护管理能力。同时要注意的是在实际施工过程中，要进行专门的安装材料的施工密封管理。
4结论
综上所述，在进行LNG加气站保冷材料的选择和施工中，应该注重对施工程序以及关键性施工要素进行专门的管控，全面提升施工材料的应用性能，同时还能在施工材料的技术管理应用中，全面提升LNG加气站设备的运行能力。只有在实际加工的过程中保障天然气的输送环境是安全的，这样才能够全面提升加气站的燃气储存管理输送能力。
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论文作者:王开封
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
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