编者按：2017年9月14日晚，“天然气行业微信群”和重庆市石油与天然气学会共同开展第69期“天然气之夜”空中论坛。主题是：LNG 低温绝热技术以及真空的应用，本次邀请行业嘉宾刘柏均做专题分享，并与群友进行了互动，，本期论坛主持人：李慎玉，记录整理：吴秦。（群友讨论看法，不代表本公号观点）

　　【嘉宾介绍】

　　刘柏均，男，山东临沂人，北京和华腾真空泵压缩机有限公司创始人，先后为各大低温装备生产厂家提供真空系统设备以及抽真空工艺，拥有六项核心专利技术。2016年投资成立了中能慧达（北京）新能源有限责任公司，重点发展低温装备贸易以及物联网技术。

　　【嘉宾分享】

　　前言：感谢人类的伟大智慧，他实现了天然气600 多倍的气液相体积比，创造了零下162℃，创造出了Liquefied NaturalGas（液化天然气）。让天然气的应用更有商业价值。

　　LNG的应用也改变了这个世界，它带来了温暖的严冬，静谧的炉火和惬意的热水。

　　LNG的应用让天空更蓝，天然气是唯一清洁的基础能源，经过净化的LNG 则更是环保之星。

　　LNG的是人类历史上最安全的能源，在人类能源应用的历史上，LNG 的事故率“比它的温度还要低”。

　　LNG的应用对中国有特殊的意义。LNG 的低价、清洁、灵活性以及诸多优越性是中国经济发展所需要的，LNG 的国际化是中国能源战略安全所需要的，而LNG本身，正在为中国能源结构优化、合理新布局发挥着巨大的作用。

　　一、 绝热的目的和方法

　　低温绝热的目的主要是为了减少由环境与LNG的热传导，即减少冷损。对于低温液体储运设备来说，可以减小气化损失，或为长时间储存及远距离运送创造条件。特别是对于LNG液化装置及LNG储存容器，如果没有良好的绝热，液化和储存都难以实现。因此，低温绝热不仅具有经济意义，而且具有技术意义。除此之外，对设备、管道进行绝热还可以避免在外表面上结露、结霜，也可以避免人的皮肤与之接触时有冷的感觉甚至冻伤。这对改善工作条件及防止意外事故的发生都是有必要的。

　　零下162摄氏度的液体如何保存？――LNG低温绝热技术

　　一、 绝热方法的分类

　　低温绝热分为普通绝热和真空绝热。

　　1、 普通（堆积）绝热

　　普通绝热是一种使用较早的传统的绝热方法，它是在设备、容器，管道的外侧敷设固体的多孔性绝热材料，而在绝热材料的空隙中充满着大气压力下的空气（或其它气体）。这种绝热方法的绝热性能较差，但其结构简单、造价低廉，故在绝热要求不高的情况下普遍使用。现在LNG加液站的管道多采用这种绝热方法。

（大型接收站低温输送管）

　　1、 真空绝热

　　真空绝热是将绝热结构做成密闭的夹层，内部空间抽至一定的真空度，以减少热量的传入。真空绝热有三种基本类型：高真空绝热、真空多孔绝热及真空多层绝热。

　　2.1、高真空绝热

　　亦称单纯真空绝热，它只是单纯地将夹层空间抽至1.38*10-3Pa(1.0*10-5mmHg)1的真空。常见的真空保温杯即采用这种绝热方式。在真空夹层中，只有两个壁面之间的辐射传热及夹层内残余气体的导热。如果将夹层内表面抛光，或者涂上一层反射性物质，就形成反射性能良好的真空夹层，辐射传热量即可减小。这种绝热结构因有辐射热交换，故绝热性能不是很好；但它的结构最简单，重量轻，热容量小，故自上世纪初以来它一直应用很普遍。

　　2.2、真空多孔绝热

　　它是在夹层中充填多孔性绝热材料，然后再抽至一定的真空。从工艺的方便性考虑，一般都是充填粉末材料或纤维材料，故这种绝热方式也称为真空粉末绝热或真空纤维绝热。真空夹层中的绝热材料削弱了壁面之间的辐射换热，所以它的绝热性能比高真空绝热要好，对真空的要求可以降低，一般达1.33Pa（10-2mmHg）左右即可。如果向粉末或纤维材料中加入一定比例的反射性强的金属粉末，例如铝粉或铜粉，以减小材料内粉粒或纤维之间的辐射换热称为阻光作用，则可使绝热性能大为提高。真空粉末及真空纤维绝热现在广泛用于LNG液体的贮存及运输设备。

　　2.3、真空多层绝热

　　它是在真空夹层中装入许多辐射屏，用来减少壁面之间的辐射换热。多层绝热有两种基本型式，一种是用金属箔作辐射屏，屏间填入导热性能低的间隔材料；一种是用单面喷铝的涤纶薄膜作辐射屏，且压制成波纹形成凹凸形，以减少屏间的接触传热。真空多层绝热要求真空达1.3*10-2Pa左右（10－4mmHg）左右即可。真空多层绝热是当前绝热性能最好的绝热方式之一，常称为“超级绝热”，多用于LNG/液氢及液氦储运容器，现也用于小型液氧、液氮容器。真空多层绝热的缺点是施工比较麻烦，造价比较高，且绝热性能随施工质量而变。

　　2.3、真空多层绝热

　　它是在真空夹层中装入许多辐射屏，用来减少壁面之间的辐射换热。多层绝热有两种基本型式，一种是用金属箔作辐射屏，屏间填入导热性能低的间隔材料；一种是用单面喷铝的涤纶薄膜作辐射屏，且压制成波纹形成凹凸形，以减少屏间的接触传热。真空多层绝热要求真空达1.3*10-2Pa左右（10－4mmHg）左右即可。真空多层绝热是当前绝热性能最好的绝热方式之一，常称为“超级绝热”，多用于LNG/液氢及液氦储运容器，现也用于小型液氧、液氮容器。真空多层绝热的缺点是施工比较麻烦，造价比较高，且绝热性能随施工质量而变。

　　美国盖茨基金支持的生命之桶也是这种绝热方式，只是真空度更高、隔断辐射效果更好，成品为绿色桶，可以在酷热的沙漠中以干冰保持0℃一个月之久！

　　一、 绝热性能的评定分级

　　绝热结构的绝热性能可用其有效导热系数（或称表观导热系数，包括对流及辐射换热在内）来评定，它的数值越小，则绝热性能越好。在图4-2中示出各种绝热方式有效导热系数的变化范围。由图可以看出，多层绝热比其它绝热方式具有高得多的绝热性能，而非真空绝热方式的绝热性能最差。

　　一、 绝热材料及LNG常用的低温绝热技术

　　在各种绝热方式中，除高真空绝热外都要应用绝热材料。绝热材料是用来增强绝热结构的绝热性能，以减小通过绝热结构的传热量。对绝热材料性质的了解是设计绝热结构的基础。

　　1、 绝热材料的种类及一般特性

　　绝热材料的品种较多，它们的性质相互差别也较大。绝热材料按材质可分为矿物质材料及有机质材料两类。在低温装置中多应用矿物质材料。绝热材料按其组织结构可分为泡沫状材料、粉末状材料及纤维状材料三类，它们的组织结构不同，在其中所进行的传热过程的机理不同，用它们构成的绝热结构的型式也不完全一样。

　　1.1、 泡沫塑料

　　以聚合物或合成树脂为原料，加发泡剂和稳定剂经加

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