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在液化天然气(LNG)储运及低温工程领域,绝热材料的性能直接关系到系统的安全性、能效及运行稳定性。LNG 弹性毡作为一种专用于低温工况的柔性绝热材料,被广泛应用于低温管道、设备及储运系统中。本文将从材料结构与传热机理出发,对 LNG 弹性毡的低温绝热原理进行系统说明。
一、LNG 弹性毡的材料属性概述

LNG 弹性毡通常由高性能无机纤维或复合纤维材料经特殊工艺制成,具备良好的柔韧性和低温适应能力。其在低温环境下仍能保持结构稳定,不易脆化或粉化。
从应用属性上看,LNG 弹性毡主要用于:
LNG 低温管道绝热
低温设备外保冷系统
液化气体输送及储存相关设施
二、低温绝热的核心目标
在 LNG 工况中,绝热系统需要实现以下目标:
1. 降低外界热量向低温介质的传递
2. 减少介质蒸发损失
3. 控制管道或设备表面结霜、结露
4. 提升系统运行的安全性和稳定性
LNG 弹性毡正是围绕这些目标进行结构与性能设计的。
三、LNG 弹性毡低温绝热原理概述
LNG 弹性毡的低温绝热原理,主要由以下几个方面共同作用形成:
抑制固体热传导
限制气体对流传热
减少热辐射传递
结构柔性对低温应力的缓冲作用
这些机理协同作用,使其在极低温环境中仍能保持良好的绝热效果。
四、纤维结构对低温导热的抑制作用
1. 纤维交错结构延长热传路径
LNG 弹性毡内部由大量细小纤维随机交错形成多孔结构。热量在材料内部传递时:
需要不断绕行纤维结构
传热路径被显著拉长
单位时间内传递的热量被有效降低
这是其实现低导热性能的重要基础。
2. 固体传热比例受控
在弹性毡结构中,固体纤维并非连续致密结构,固体传热通道被分散,有助于降低整体导热能力。
五、静止气体层在低温绝热中的作
LNG 弹性毡内部孔隙中存在大量气体,当这些气体被限制在微小空间内时:
自然对流难以形成
热量主要依靠分子传导
由于气体导热系数较低,这种“静止气体隔热层”对低温绝热起到关键作用。
六、对热辐射传递的控制机制
在低温环境中,热辐射依然是不可忽视的传热方式。LNG 弹性毡通常通过以下方式降低辐射传热:
多层结构对辐射能量的多次反射
材料表面对辐射热的分散吸收
从而减少外界热量通过辐射形式进入低温系统。
七、柔性结构对低温工况的适应优势
1. 缓冲热胀冷缩应力
低温环境下,管道和设备会产生明显的热胀冷缩。LNG 弹性毡的柔性结构可以:
吸收形变应力
减少绝热层开裂风险
维持绝热连续性
2. 保证绝热层长期稳定
在反复低温循环工况中,弹性结构有助于材料保持完整性,从而维持长期稳定的绝热性能。
总体来看,LNG 弹性毡的低温绝热原理,是由纤维多孔结构、静止气体隔热层、辐射传热控制以及柔性结构共同构成的复合绝热体系。这种结构设计,使其能够在极低温环境下有效降低热量传递,保障 LNG 系统的安全、高效运行。