年月石油工程建设第卷第期玲称玲称玲称玲称玲称玲孕冲匆喇补帐川隐玲称玲孕玲称玲称玲玲导玲令玲份玲导玲令玲称玲份特令玲令玲令特令玲份玲称玲仓玲守玲守玲守玲称玲守玲守申尔喇铆州劝枉知陀玲令举举基城又八玲办心冰术薄层隔热保温涂料的研制及应用基金项目中国石油天然气集团公司重点科学研究技术开发项目编号一钾其俊‘,王伟‘,产芳恩中国石油集团工程技术研究院天津塘沽冀东油田天然气公司河北唐山摘要常规保温材料的研究以提高孔隙率提高热阻降低传导传热性能为主但其对流传热及辐射传热较难降低当今以传热机理改进保温材料及保温结构是重要发展方向文章介绍了一种借鉴国外航天工业用高科技绝热涂层的技术思路并结合国情研制成功的具有高辐射率的薄层隔热保温涂料它可弥补常规保温材料的不足该保温涂料以液态涂料方式存在干燥后的涂层热阻较大特别是热反射率高可有效地降低辐射传热施工方便涂层薄无接缝附着力好集防水隔热外护于一体绝热等级为热反射度热辐射率固含量性能接近国外同类产品水乎成本仅为国外产品的左右可直接以涂层方式使用也可与其他多孔保温材料复合构成低辐射传热结构作为石油石化行业成品油罐及储罐的隔热保温管道及设备的保冷及屋面隔热保温涂层使用综合节能效益高关键词薄层隔热保温涂料反射率辐射率研制应用范围中图分类号二文献标识码文章编号一一一引言该项目主要从基料的选择反射填料及轻质填石油石化使用的常规保温材料的研究以提高孔料的筛选配方的优化保温结构的复配等方面开隙率提高热阻降低传导传热性能为主现在常展研究确定隔热涂料配方后进行产品小试产规保温材料存在的问题是在使用温度下纤维类保品经国家计量部门认可的权威单位检测其性能如温材料的对流传热及辐射传热急剧升高保温层较下绝热等级热反射率热辐射率厚硬质无机类保温材料又多属型材因接缝多固含量耐水性试验室温浸泡施工不太方便有的保温结构吸水率高不抗振涂层无变化光老化试验为粉化级变动使用寿命短在用保温结构均需设防水层及外色级涂层耐温变性一一℃次循环护层无异常性能指标达国外同类产品的技术水平保温技术正在向高效薄层隔热防水外护一为扩大薄层隔热保温涂料应用范围结合传热体化方向发展如何充分利用传热机理研制新型节机理将其与孔隙率高的材料复合使用构成薄层能材料是重要发展方向薄层隔热保温涂料不仅自低辐射传热结构利用圆管法模拟试验装置检测身热阻大热导率低而且热反射率很高能有效其保温隔热效果从试验结果可以看出该薄层隔地降低辐射传热及对流传热可与传统多孔保温材热保温涂料与多孔材料复合使用有良好的隔热保料复合使用构成低辐射传热结构提高保温效温效果及防水外护效果可广泛应用于原油成品率该涂料以液态涂料方式存在可刷涂或喷涂施油储罐保冷设备及管线建筑墙体及屋面的隔热工涂层薄无接缝施工方便涂料与基材粘结保温具有较高的节能经济效益力好无空鼓不脱落韧心子延伸率高防水国内外隔热保温涂料的进展情况性好使用寿命长集防水隔热外护于一体属有近年来主要发展新型保温隔热材料及复合结发展前景的高效节能材料之一构保温节能技术强调有针对性地使用保温绝热材第卷第期郑其俊等薄层隔热保温涂料的研制及应用年月料按标准规范设计及施工并努力提高保温效率能必须选择质轻中空耐温高热阻大的填料及降低成本国内外都为此开展了大量的研究已在反射填料的筛选研究中主要选择具有良好的反射取得一定的研究及应用成果美国有几家公司生产性与辐射性的填料折光系数高表面光洁度高绝热瓷层涂料有不同的产品品牌它们是热反射率及辐射率高的超细粉料适合作为反射填的的一料与成膜基料一起构成低辐射传热层可有效的的一隔断热量的传递有些填料具有双重功能故进行的一等太空绝热瓷层是复配试验试验复配了三种混合填料测其松散密根据美国航空和航天宇宙航行局控制航天飞机热传度并配置涂料进行涂层性能试验测试结果见表导的工作原理研制而成由一些悬浮于惰性乳胶液中的微小颗粒构成适用于高压喷涂无污染具表不同混合填料的性能对比有良好的抗热辐射功能薄层隔热防潮防腐测试项目】混合填料混合填杯百福吾填禾落蚀目前太空绝热瓷层材料已转向一般工业及民用松散密度吨〕隔热保温辐射率反国内有类似的相关报道如反射型隔热材料一射率绝热等级拔热主要用于建筑节能超特系列防水隔热型材料主要用于建筑节能及混凝土防水抗渗但由于从表中可以看出混合填料松散密度最成的涂料的反射率与辐射率高成本高目前处于试推广应用阶段低配保温绝热性能好选择混合填料作为涂料的主要成分试验研制成膜墓料的筛选研究助剂的筛选研究成膜基料是研究薄层隔热保温涂料的关键技术为改善涂料的相关性能需对涂料的成膜助之一直接关系到涂料的质量根据室外气候多剂增稠剂分散剂防霉剂消泡剂阻燃剂等变温差大的特点必须选择耐候性好耐水性多种助剂的用量及添加顺序进行筛选研究见表强又有较强粘结力和弹性的材料要求成膜基料表不同助剂配方的有关性能与保温填料及反射填料的相溶性较好试验中选用项目配方配方配方了种惰性成膜基料进行试验其主要性能对比如分散剂基料下表消泡剂基料表成膜基料的性能对比成膜助剂基料增稠剂基料测试项目成膜基料成膜基料成膜基料成膜基料阻燃剂基料耐温性八二容器中状态态呈均匀状态呈均匀状态较稠光老化试验验变色级变色级变化级变色级涂膜外观有少量针孔孔涂膜外观正常涂膜外观正常粉化级粉化级粉化级粉化级涂料放置情况个月有有放置个月放置个月月耐水性涂层涂层涂层层涂层分层现象无变化无变化化起鼓起鼓起鼓起鼓阻燃性自熄熄自熄自熄从表中可以看出成膜基料与成膜基料助剂选择主要考虑改善涂料及涂层的相关性的耐水性与耐光老化试验的性能较好且耐温性能如用有机硅来提高涂层的耐水耐污及耐温性高故选择成膜基料及成膜基料作为薄层涂料能用成膜助剂来改善涂层的流平性施工性与降的成膜基料低成膜温度用阻燃剂提高耐火等级除此之外还保温填料与反射续料的筛选研究加进了微量分散剂消泡剂防霉剂增稠剂等助保温填料的性能是影响薄层保温涂料保温绝热剂并确定了添加量及添加顺序可有效改善涂料性能的关键因素保温填料的中空程度影响涂料的的相关性能密度及热阻为了使涂料具有优越的保温绝热性涂料及涂层性能年月石油工程建设第卷第期表列出了薄层隔热保温涂料和北京中油太空面散热损失小化学有限公司引进的美国太空绝热瓷涂料的各项性由于该涂料为水性涂料涂料中不含挥发能检测结果性有机溶剂不污染环境属于环保型节能涂料表薄层隔热保温涂料和太空绝热瓷层涂料的性能对比保温性能测试评价测试项目薄层涂料性能能美国太空绝热热测试方法为检测薄层隔热保温涂料的隔热保温性能利瓷层性能能容器中状态搅拌混合后无硬块搅拌混合后无硬块目测用圆管法热导率测定装置对薄层涂料及其复合结构呈均匀状态呈均匀状态的隔热保温效果进行了对比试验在恒定的介质温涂膜外观观白色涂膜外观正常白色涂膜外观正常目测度下施工性实测待整个结构达热稳定状态后测刷涂二道无障碍刷涂二道无障碍其介质温固体含量异度表面温度表面热流密度及当时的环境温度干燥时间表干毛毛以一级测试法计算将所测得的表面温度按室内换实干镇常温浸泡泡涂层无变化化涂层无变化热公式换算为热流密度再与所测得的热流密度值天平均计算整个散热量作对比分析试验结果见热导率仁三表光老化试验验粉化级变色级粉化级变色级外委检测表薄层涂料的团管法模拟试验结果序号保温结构介质温度表面温度表面散热热使用温度范围一一实测龙龙损失早忠厚的涂料料涂料耐温变性涂层完好好涂层完好外委检测测次循环反射率率一外委检测测辐射率率外委检测伸长率实测厚的涂料值一试纸粘度实测涂一杯从表中可以看出该薄层隔热涂料具有以下特厚的塑泡占厚的涂可以在一一℃的范围内使用料热导率在常温下达到其值较低厚岩棉耐水性良好在潮湿或自然环境中使用涂层稳定厚岩棉十用于储罐的保温与保冷的场合可以不用厚涂料料外护厚岩棉弹性较好在炼化工业中冷热循环比较频繁的工况下使用可以避免一般保温材料因胀缩而厚普通硅硅产生的裂纹保证其保温效果钙有较高的反射率与辐射率可减少热量的巧厚传递提高保温效果普通硅硅钙十厚涂在任何洁净干燥无油污的表面都有很料强的粘结力从表中可以看出涂料在施工过程中无缝隙整体性好表当介质温度在一℃时在圆管的外第卷第期郑其俊等薄层隔热保温涂料的研制及应用年月表面分别涂抹厚的薄层保温涂度为一多涂层施工时必须等前一层料测其介质温度与表面散热损失的关系可以看完全干燥后方可进行后续层施工需要的厚度逐层施工直到达用于出随着涂层厚度的增加涂层外表面温度及散热损具体间隔时间视气温高低而定失有一定的降低温但幅度不大因单一结构用于保低温管道或储罐的保冷时燥后必须等隔热涂料完全干其隔热效果与热阻成正比热阻又与涂层厚度才可运行可采用涂刷或无气喷涂法施工成正比因厚度太薄热阻有限因此靠增加厚度最好采用无气喷涂法施工该保温隔热涂料也可与提高隔热效果不经济应利用其热反射率高的特效其他保温材料复合使用用该涂料作隔热反射层点设计空气层材料与其构成低辐射传热结构用其他保温材料的高孔隙率作空气层直接喷涂在果会更好其他保温材料的外表面塑泡的外面涂抹℃时构成高效低辐射传热结提高保温效率和综合经济在厚厚的表面温度为构可减薄保温层厚度薄层涂料℃当介质温度为℃效益表面散热损失为当介质温度为表面散热损失为应用领域及经济分析应用领域℃时’表面温度为相当于一般原油罐保温的节能效果成品油雄的隔热在一℃的范围内将厚岩可以降目前一般成品油罐不保温只作防腐处理但若棉的外表面涂抹低散热损失果基本相当在也就是说于厚的薄层涂料后与在夏天高温季节温会升高由于太阳紫外线的照射内部油厚普通岩棉的保温效为安全起见需对其采取降温措施靠喷洒大量水来降温厚普通硅钙的外表面涂抹既浪费了宝贵水资源也容易破坏防腐层加速罐体的腐蚀如在外表面喷涂厚的薄层涂料后可以降低散热损失左右厚的隔热保温涂料可使罐体内外温差达一能将绝大部分太阳加上涂层的热阻厚的薄层涂料的保温性能相当紫外线照射的辐射能反射回去℃厚的岩棉或硅钙的保温性能提高内层保温材料的孔隙率则能保证罐体安全等于增加空运行用该涂料在大港某清洗槽外保温工程应一气层厚度传热结构再与涂料复合使用则构成高效低辐射厚薄层涂料用涂层厚度有效地保持槽内温度在薄层涂料的隔热保温效果将更加明显合适的范围内变化隔热涂层粘结力好及外护作用冬天已不结冰防水性好同时验证了该从试验结果可以推测于成品油罐的隔热韧性好还有防腐在炎热的夏天可使罐内外的温差达温度一℃不用喷水冷却一即可达安全使用原油罐的保温厚的涂料与厚的塑泡原油罐内部的介质温度一般为一℃目层复合使用足使用要求可以用于原油罐的保温隔热均能满前原油罐保温采用的材料品种较多聚氨醋泡沫有厚的一厚的聚乙烯泡沫施工麻烦施工要点厚的岩棉等防水外护层结构不易处理还需附加薄层保温涂料的施工工艺与一般涂料的施工工艺基本相同隔热时根据上述模拟试验结果可采用但是施工时必须考虑到环境的温度厚的薄层隔热保温涂料与材料复合使用完全符合使用要求厚的塑泡应不低于涂料的最低成膜温度当直接应用于储罐而且施工方需对罐外表面进行喷砂或抛丸处理级且必须干燥除锈便还可省去外护层综合经济效益高等级应达到有浮锈被喷涂表面不得设备及管道的保冷目前使用的保冷材料主要有聚氨酷泡沫及泡沫油污及灰尘根据使用对象需要达到的绝一般不宜超过热或外护效果决定使用厚度玻璃等材聚氨醋泡沫耐老化性差泡沫玻璃为型第一层的施工厚度应小于以后每层的厚接缝及接点很难处理而且成本高保冷是隔年月石油工程建设第卷第期断外部热量向内部传递性好保冷结构关键技术是密封加上施工费用估计厚的涂层价格不会超过不透气不留空鼓间隙防水好该薄层隔元南挤用于原油罐的保温价格不超过按上述结构计算一其热保温涂料热反射率高料配套使用外护层结构防水性好抗老化可直元南尹与常规材料及其结构的造接作为保冷材料使用或与其他保冷结构密封粘结材将显著提高保冷效果价相比「综合造价可降低巧并省去或简化参考文献杨定中一种白色防水隔热弹性涂料仁〕中国专利建筑屋顶活动房等设施的隔热建筑节能已越来越引起人们的重视也一直是难以解决的问题屋面渗漏【」赵石林水性反辐射隔热涂料仁」中国专利,将该隔热保温涂料与其能〔」一呢他屋面保湿材料复合用于屋面隔热及防水防漏使建筑冬暖夏凉性好场该涂料隔热性好耐老化防水〔」明以洲一眼哪详韧性好使用寿命长将有广阔的应用市」目前已有类似的报道经济分析使用效果较好〕作者简介郑其俊一男按目前的原材料价格及模拟试验的材料用量计江苏率宁人一中国石油集团工程技术研究院高级工程师约州立大学研修收稿日期一年赴美国纽一算厚的薄层隔热保温涂料价格不到成本仅为国外产品的左右元主要从事保温绝热材料及复合材料研究一时按出厂价再修回日期一本期广中告索‘﹃引中国石油集团工程技术研究院彩色广告插封面封封封底前插前插时代集团北京航科机械设备厂四川电子焊接设备公司…中国石油集团工程技术研究院辽河油田油建一公司科研所江苏镇江远方防腐工程有限公司北京中建建筑科学技术研究院后插后插后插唐山松下产业机器有限公司重庆运达焊接设备厂石油工程建设》编委会《锦州锦泰金属工业有限公司上海威特力焊接设备制造有限公司北京振威展览有限公司重庆凯达电焊设备厂无锡市阳通机械设备有限公司无锡市阳通机械设备有限公司中国石油集团工程技术研究院前插前插前插后插全位置自动焊机黑白广告前插前插中石油第二建设公司中石油第二建设公司无锡市锡山南方焊接设备有限公司上海增欣机电设备制造有限公司北京东方昊为科技开发有限责任公司天华化工机械及自动化研究设计院前插前插前插中插中插吴江市焊割设备厂浙江永嘉振华机械厂第八届北京一埃森焊接与切割展览会天津通业防腐技术开发有限责任公司一成都焊研威达自动焊接设备有限公司天津中油渤星工程科技股份有限公司征订启事石油工程建设》征订启事《中插中美合资扬州金陵特种涂料有限公司口一鳍一只七。人乙乙一咭‘气一咭刀滩七一一。二‘一乙刀仲乙七‘月八召八了九一九刀召刀一月竹一甲叮一且一一一印‘俄一一一卿一,一一一一鳍俄走咭一三一一一一一一一一一似刀,盯一赐乓一叮汀一一
