儲罐用聚氨酯噴涂設(shè)備保溫涂層系統(tǒng)的研究

　　摘要:隨著國家和企業(yè)對節(jié)能減耗要求的提高，噴涂型阻燃聚氨醋保溫材料已成為儲罐等化工設(shè)備保溫防腐的研究熱點。但是阻燃劑對聚氨醋泡沫材料的增塑作用，降低了泡沫的物理性能及使用壽命，而傳統(tǒng)施工產(chǎn)生的熱橋及外護層搭接面也影響到保溫層的保溫與防腐效果。通過優(yōu)化多元醇組分配方及調(diào)整泡沫發(fā)泡時間，彌補了添加型阻燃劑對泡沫結(jié)構(gòu)影響，制備了既滿足阻燃性要求又具有優(yōu)異力學(xué)性能與吸水性能的噴涂型聚氨醋泡沫。本文提供的新保溫系統(tǒng)由防銹層、噴涂型阻燃聚氨醋保溫層和聚氨醋彈性體外護層組成，不僅提高了施工和修復(fù)效率，更改善了保溫和防腐效果。

　　儲罐是油田生產(chǎn)過程中必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，是油品中轉(zhuǎn)和儲存的基本形式。如果油罐保溫不當，原油熱量會嚴重散失，而油溫降幅大會使油物性發(fā)生較大變化，導(dǎo)致蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)等析出，流動性大大降低，嚴重影響油水分離和輸送。對此，需要不斷耗費大量的原油或天然氣進行加熱以維持一定溫度，隨著國家和企業(yè)對節(jié)能降耗的重視，對儲罐的保溫體系要求越來越高[U2，。

　　噴涂發(fā)泡施工不需要模具，無論水平面、垂直面、頂面形狀簡單或復(fù)雜的表面，被噴涂物表面都可形成一個無接縫的整體保溫層，保溫層整體性能好，與基材粘結(jié)性能好，這種聚氨醋發(fā)泡工藝生產(chǎn)效率高，尤其適用于大面積、異形物體的絕熱處理[34，。

　　聚氨醋硬質(zhì)泡沫噴涂發(fā)泡施工自20世紀60年代開始在建筑防水保溫施工中應(yīng)用，而此項技術(shù)在我國發(fā)展卻較為緩慢，直至20世紀80年代才開始應(yīng)用于建筑面墻防水保溫系統(tǒng)[5  6]。隨著近年來我國聚氨醋工業(yè)的迅猛發(fā)展，目前，噴涂聚氨醋硬質(zhì)泡沫已經(jīng)被確定為建筑保溫和提高能源效率的優(yōu)先選用材料[[7]。無論是工業(yè)領(lǐng)域還是建筑領(lǐng)域，硬泡噴涂技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。

　　目前，儲罐保溫的主要施工工藝是:在罐體上安裝支撐圈~安裝保溫材料~在支撐圈上安裝瓦楞鋼等外護層。這種保溫體系容易出現(xiàn)的問題包括金屬支撐環(huán)處成為熱橋的主要部分，使部分熱量從熱橋處散失;瓦楞鋼外護層的搭接面施工要求復(fù)雜，且容易造成水分滲漏;金屬外護層與金屬支撐圈結(jié)構(gòu)容易使腐蝕直接進人罐體表面川。

　　Ti Marine Contracting公司使用噴涂聚氨醋泡沫與一種熱反射隔熱涂層構(gòu)成儲罐保溫體系。泡沫作為保溫層，隔熱涂層作為外護層，在保溫和防腐性能上都表現(xiàn)出了優(yōu)良的性能。但是這種保溫體系只針對于船運設(shè)計，主要用于室內(nèi)環(huán)境，外護層的抗物理沖擊能力相對薄弱。

　　此外，雖然聚氨酯發(fā)泡設(shè)備聚氨醋硬質(zhì)泡沫塑料因其優(yōu)異的機械性能、保溫性能和防水性能而在建筑保溫和傳輸管道保溫工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但是未經(jīng)過阻燃處理的聚氨醋硬質(zhì)泡沫的燃燒氧指數(shù)<19，屬于易燃物，燃燒過程中放出HCN, CO等有害氣體。自2010年上海“11.15”火災(zāi)之后，聚氨醋的阻燃性能改善工作受到廣泛關(guān)注[[k]

　　目前聚氨醋阻燃性能的改善主要是使用添加型阻燃劑。應(yīng)用較多的阻燃劑有三氯乙基磷酸醋(TCEP),甲基麟酸二甲醋(DMMP)、三(氯異丙基)磷酸醋(TCPP)、三(二氯丙基)磷酸}}(TDCPP)等。但是這些阻燃劑都具有一定的增塑作用，使聚氨醋硬泡的泡孔結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則形態(tài)并使泡孔尺寸增大，從而降低了聚氨醋硬泡的機械強度、壓縮強度、防水能力以及使用壽命4,9]。

　　更重要的是，本文開發(fā)出一款聚氨醋彈性體作為聚氨醋泡沫的外護涂層，使整個保溫體系具有更好的力學(xué)}h}能和防腐蝕性能。