深冷保冷材料有哪些？哪种保冷效果更好？

一般常见的保冷材料有：硬质聚氨酯管壳、深冷系列橡塑材料、气凝胶等。

一、硬质聚氨酯泡沫(PUR)

硬质聚氨酯泡沫其密度为30~ 60kg/m3，强度高，有一定的自熄性。其导热系数小于空气(在-60°C以下其导热系数呈直线下降)，孔腔的闭孔率可达80%~90%，故吸水性差，且吸潮对其导热系数的影响极小。稳定性好，可根据管道外径和绝热层厚度，现场喷灌施工或由预制厂预制成型材再安装，其外周还需要有防潮措施和防护外套。硬质聚氨酯泡沫塑料常用来在低温范围内进行保温，使用温度一般为-100~ 100°C，不适用于-196~ 90°C温度范围的深冷工况，且其本身可燃。

三、深冷系列橡塑材料

深冷系列保冷橡塑材料适用温度范围为-196°C~+125。柔性保冷材料的氧指数>32%，燃烧性能等级能达到 要求的B1级(难燃)，适用于异形件及狭窄空间内施工。

四、气凝胶

气凝胶是美航天局开发出的一种新型纳米材料，具备很低的导热系数。97%是空气，只有3%是固体，是轻的固体材料，气凝胶内的空气分子因被纳米孔的阻隔限制，而阻断了热能的辐射与传导，但气凝胶本身质地脆弱，且该材料在内尚未成熟生产、成本较高。

哪种保冷材料性能更好？

保冷材料保冷效果好坏主要考虑一下几个方面：导热系数、吸水及吸湿性能、水蒸气阻隔性、线性收缩、工作温度适应性、机械强度等。

一、透湿性对比

水蒸气透湿系数是衡量保冷材料防潮性能的重要指标，水蒸气透湿性较差导致保冷材料进水，严重影响保冷效果同时会对材料造成损坏。柔性保冷材料的水蒸气透湿性为< 1.96 x10-11，聚氨酯硬质保冷材料为(2.0~ 5.0) x10-9,前者明显优于后者。橡塑保冷材料不需设置防潮层，PIR 硬质保冷材料在施工时外层需要涂抹玛蹄脂作为防潮层，且在设备、阀门、法兰等复杂部位施工时防潮层施工难度较大，防潮效果较差，易导致冷凉损失。

二、导热系数对比

1、泡沫玻璃(CG)

泡沫玻璃的导热系数随温度变化关系可以分为三个区间。当温度处于-200°C至-140°C之间时，导热系数随温度升高呈线性递增，当温度处于-140°C至-90°C之间时，导热系数随温度升高呈线性递减。在LNG保冷管道的使用温度范围内，泡沫玻璃的导热系数处于0.04~0.07W/ (m.k)之间，单从导热系数分析，其保冷效果应该比硬质聚氨酯泡沫塑料要差。

2、橡塑保冷材料

橡塑保冷材料适用范围为-50°C至+105°C。它有在较高温度区间能保持较低导热系数的特点，因此适合做LNG管道的外保冷层。

三、阻燃性对比

氧指数是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的低氧浓度，是衡量保冷材料阻燃性的重要参数。

根据SH-3010-2013《石油化工设备和管道绝热工程设计规范》，阻燃性保冷材料及其制品的氧指数不应小于30%。柔性保冷材料的氧指数232%，而PIR硬质保冷材料的额氧指数为30%。因此，柔性保冷材料的阻燃性优于PIR硬质保冷材料。

四、机械强度对比

柔性保冷材料在低温下仍能保持良好的柔性和抗压性，PIR是硬质脆性材料，尤其在低温下更易破碎。PIR硬质保冷材料的抗压强度20.22MPa，而作为主保冷层的二烯烃聚合物在-100°C时仍能达到20.37MPa抗拉强度。

5施工性能对比

柔性橡塑保冷材料相比传统硬质泡沫材料，其施工的复杂程度大为下降。由于既不需要防潮层也不需要纤维材料做伸缩缝，该保冷系统采用更少的材料和层数即可完成施工。低温弹性体材料具备的柔性和适应性，使该产品相比瓦块状的硬质泡沫在安装时简单许多。该材料可以直接包裹在管道和弯头.上，并且能很容易地贴附在复杂形状的设备和管件上。材料可在现场随意切割，施工时不用电不动火，不会产生纤维和粉尘颗粒。

综合以上性能对比，不难看出，橡塑保冷材料要比硬质聚氨酯和气凝胶更适合深冷领域的保冷系统。

深冷橡塑保冷材料其实是专门针对深冷环境研发的材料，不仅耐低温，而且弹性好，适应深冷潮湿环境，不透湿，导热系数低