原油储罐应用太空隔热特种涂料防腐节能效果评价

2022-09-12

一、CC-100简介

CC-100是由美国恩维尔特公司根据NASA航天技术研发的新型特种隔热涂料, 在节能涂料市场, 由于其良好的市场反响和高效的阻热效果而引起广泛关注。涂料使用了多孔陶瓷微珠基体, 并结合其他宇航技术的复合配方技术研制而成。由于其导热系数低和辐射系数低, 因而能有效绝热和防辐射, 从而达到节能目的;由于微珠基体不含挥发性物质, 因而对环境污染较小, 且能覆盖原油罐体的细小裂痕, 防止原油泄漏。本文将通过国内外的一些实验结果具体说明CC-100的防腐和节能效果。

二、国内外关于CC-100新型特种涂料防腐节能测试结果

1. 防腐效果试验结果

由于CC-100瓷层绝热保温涂料没有空气容袋, 抗压缩, 防腐蚀, 即使涂料受潮, 也不会影响其绝热性能。根据ASTMD-1653标准, 反应测试实验室将CC-100瓷层绝热保温涂料的防腐蚀率定为0.0775 (较高) 。加拿大卡尔加里的一家管道涂料公司Garneau有限公司以95c=203f for 48 hrs完成了热水浸透测试, 试验结果表明该涂料完全防渗透分解。中南部纸浆和纸业制造厂将40密耳涂料喷涂于48°F Cl O2水槽顶部, 顶部基质为聚亚安酯乳香, 可以保持恒温。

检测CC-100瓷层绝热保温涂料对下列化学试剂的反应:将CC-100分别在乙烯、乙二醇、硫磺酸、氯化氢酸、甲醇、氢氧化钠等化学物质中浸泡300hrs, 检测结果表明, CC-100产品本身未受到任何影响, 且其覆盖的金属也未受到腐蚀。实验有效证明了CC-100材料在防腐性能方面的优秀表现。

2. 隔热效果实验结果

(1) 房屋隔热效果实验结果

国外大量实验表明, CC-100新型材料在油气管道运输、房屋棚顶隔热以及冷冻仓库等场合均取得较理想效果。在房屋隔热效果方面, 国内进行了相关测试实验, 在涂有上海鸿宝实业有限公司生产的恩威尔特CC-100复合型绝热涂层的野营生活用房与普通涂层的钻机偏房相比, 从以上测试结果可以看出, 在强阳光照射条件下, CC-100复合型绝热涂层使外墙温度有所降低, 有一定的隔热作用。

(2) 国外其他CC-100隔热实验

GA Marietta的应用技术服务有限公司进行了一项CC-100瓷层绝热保温涂料和一个R-20聚苯乙烯泡沫塑料样品的隔热/热反射比较试验, 在这个特殊试验中, 喷涂CC-100瓷层绝热保温涂料房子里要比用R-20聚苯乙烯泡沫塑料覆盖的房子温度平均低7.8°F (4.3°C) , 试验结果证明了一层涂层或者20密耳 (千分之一英寸) 厚的CC-100瓷层绝热保温涂料可以消除辐射热能并能显著降低高温物体表面温度。

(3) 塔河油田现场实际原油储罐隔热实验

为实际验证CC-100新型特种涂料在原油储罐隔热方面的实际效果, 在塔河油田现场进行了喷涂了CC-100原油储罐和未喷涂的原油储罐在相同环境下的表面温度的对比实验。

将涂有CC-100特种涂料的原油储罐和未喷涂CC-100的原油储罐存储等量的原油, 放置在相同的地点做对比实验, 选取一天中的各典型时间进行温度测试, 得到数据记录如下。

通过上图的对比可以明显看出, (1) 在相同的测试条件下, 喷涂了CC-100新型特种材料的原油储罐 (试验罐) 比没有喷涂的普通原油储罐 (普通罐) 平均低了6摄氏度左右; (2) 在12::00左右, 试验罐和普通罐的表面温度差最大, 为7摄氏度左右;10:00左右, 试验罐和普通罐的表面温度差最小, 为4摄氏度左右; (3) 试验罐的表面温度平均温差较小, 仅变化11度, 而普通罐的表面温度平均温差有13度。表中明显可以看到, 喷涂了CC-100涂料的试验罐比普通罐的防热效果明显。根据原油储罐的“小呼吸”损耗可知, 原油罐的温差变化会产生呼吸损耗。原油罐喷涂CC-100新型特种材料后, 由于其隔热效果好, 外界温度变化对原油罐中油品的影响较小, 有效减小罐内油气的逸出泄漏, 降低了呼吸损耗, 从而提高了原油储罐的经济效益, 并且减少了对环境的污染。

结语

通过国外对CC-100特种涂料在防化学腐蚀的实验结果, CC-100特种涂料完全能抵抗强酸强碱等强腐蚀环境, 完全能防止原油储罐中原油的腐蚀作用;隔热实验则验证了CC-100特种涂料具有较强的绝热性能, 能有效切断原油储罐内部和外界环境之间的热能交换, 有效减小原油储罐的呼吸损耗。此外, CC-100特种涂料的附着力强、耐燃性能优异、材料环保、防水耐老化等优点都说明CC-100特种材料能有效使用在原油储罐上。

摘要：原油储罐在储存过程中, 由于罐体本身材料的原因, 在非室内存储过程中, 例如室外放置和运输过程中由于日照以及昼夜温差的因素, 原油储罐将会产生较大的呼吸损耗。由于呼吸损耗的存在, 将对使用原油储罐方造成经济利益的损害, 并且对环境也将造成污染。对原油储罐涂刷新型节能材料是一种行之有效的措施, 本文将通过对使用CC-100的原油储罐的节能和防腐效果进行评价。

关键词：绝热保温,原油储罐,防腐节能,评价