中科院高能物量研究所高真空多层绝热低温液氮管道

日期：2020-04-24 浏览：696

河北中石永成气体设备有限公司高真空多层绝热低温液体管道(以下简称“真空管”)是用于低温液体输送的特种保冷管道，它由内管、外管以及多层绝热材料组成。夹层由多层绝热材料复合而成，以减少辐射传热；夹层抽成高真空状态，以降低对流传热；内外管之间用低导热系数材料隔离，以减少固体传热，使内管冷量损失较低，能充分满足低温液体长距离输送。与采用普通包扎绝热的低温液体保冷管相比，具有冷损量极小、外观小巧美观、使用寿命长、易于安装等优点，现已逐渐取代普通保冷管，成为气体工业中低温液体产品的主要输送工具，是液氧(-183℃)、液氮(-196℃)、液氩(-186℃)、液化天然气(-162℃)、液氦(-269℃)及液氢(-253℃)等低温介质管道输送的最佳选择。

· 高真空低温输液管主要由外管、内管和夹层绝热材料组成。

1)内管采用304不锈钢无缝管道，符合《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976的规定

2)外管采用特制不锈钢管（304），在阳光辐射下，由于其高效反光性，表面温度比普通不锈钢管外管低约20℃，降低了内外管之间传热温差，管道跑冷减少10%，同时其光亮小巧的外观美化了厂区生产环境。

3) 夹层绝热材料采用铝箔（见右下图）和超细脱蜡玻璃丝布，其优异的反辐射和热绝缘特性保证了真空管的绝热性能。

· 设计质量

高真空、长寿命设计，夹层封结真空度≤4×10-3Pa，夹层真空总漏率≤2×10-9Pam3/s，均优于同类产品。夹层采用了高真空低温吸附泵技术，应用低温复合吸气剂，对夹层残余气体和漏、放气体进行吸附，保持夹层高真空度，延长真空管使用寿命。

设计工程师应用低温传热学理论知识，对绝热层结构、内外管支撑结构进行细致研究，找出了最佳绝热层层数和层密度，以及减小热桥传热量的方法，通过精心设计，使真空管的理论冷损量降到了0.5W/m以内。经理论计算，采用普通包扎绝热（如硬质聚氨酯泡沫塑料）的低温液体保冷管冷损量约为25W/m，而我公司设计制造的真空管其冷损量仅为前者的2%，几乎可以做到无损输送，取得了理想的结果。

在真空管内、外管上采用了低温应力补偿技术，设计工程师对每根管道的内、外管进行冷补偿分析，科学合理地选择低温波纹管补偿器位置，并对每一个补偿器的补偿量进行精确计算，以达到最佳补偿效果。每一个补偿器都配有保护结构，可以有效地避免由于过度拉伸或外物碰撞而产生破坏的危险。

真空管道特点：

分段制作，各管道之间采用真空法兰连接，保冷效果好，安装、维护方便，可大量节省现场安装工作量和安装费。

采用合理的补偿结构，技术指标先进，性能稳定，安全可靠。

外型美观、使用寿命长。管道经科学处理，表面光洁如镜，美观防腐，加上巧妙连接，可大大延长管道的使用寿命。

根据用户需要，可在管道上直接安装高真空多层绝热低温截止阀、止回阀、过滤器、紧急切断阀、气动调节阀、安全系统等。

工作压力

≤4.0MPa（根据用户需要设计）

设计温度

-270℃

工作介质

LO2, LN2, LAr, LH2, LHe, LNG