摘要:深圳华创化工有限公司开发的保温涂料保温性能优异,只需在储油罐罐顶涂薄薄几毫米就能取得很好的保温效果,达到节能的目的,基本上不增加罐负载,且该涂料为环保型水性涂料,具有整体性、防水防潮、防腐蚀、施工简单、使用寿命长,特别适宜用于外浮顶油罐、内浮顶油罐及拱顶罐。
关键词:外浮顶罐、涂料、节能
1 油罐罐顶保温的必要性
1.1我处塘沽油库G007-G010#储油罐,均为单盘外浮顶储油罐。塘沽油库接卸原油种类较多,某些原油凝点较高,需要进行加温储存,目前罐壁上都安装有保温,保温形式为50-100mm厚岩棉外加镀锌铁皮保护,而罐顶无保温层。
油品的储存温度是由该油品的粘度和油品的闪点来决定的。油品在一定条件下加热,油品表面上的油蒸汽和周围空气组成一种爆炸性混合气,当火焰接近时.发生闪火或爆炸的温度叫闪点。粘度;粘度是燃料油最重要的性能指标,是划分燃料油等级的主要依据。它是对流动性阻抗能力的度量,它的大小表示燃料油的易流动性、易泵送性和易雾化性能的好坏。对于需高温储存的油品,当其温度下降时就要开加热器用于维持油温,以平衡热量的损失,如何降低其能耗,是很有必要探讨的。
塘沽属暖温带大陆性季风气候,全年平均气温 12℃―3℃
,极端最高气温40℃,极端最低气温-21℃。按平均温度计算,油罐的罐内外温差高达80℃,外加风力影响和雨雪天气,无保温的罐顶部热量损失是相当大的,所以罐顶保温是完全必要的。
1.2外浮顶油罐的罐顶理应保温
外浮顶油罐的浮顶有单盘式、浮舱式和双盘式等多种结构。钢制单盘结构浮船,由于单盘浮在油面上,与油面直接接触,不存在油气空间, 单盘温度基本上与油面温度相同。当罐的油温高于环境温度并且不考虑太阳辐射对罐顶表面温度影响时,对相同的油罐液相温度,外浮顶罐罐顶钢板温度将明显高于拱顶罐和内浮顶罐的罐顶温度,因此即使在相同的保温条件下,外浮顶罐顶的散热损失要大于拱顶和内浮顶罐顶。
2 罐顶保温材料的使用情况介绍
2.1 FBT(稀土)复合保温材料是一种新型保温材料。它集保温、隔热、防腐、阻燃、吸音于一体,导致热系数低、粘结力强,使用厚度薄,容重轻、不老化、不粉化,使用寿命长,便于施工。上海石化沥青公司上海石化50万吨/年溶剂脱沥青装置生产道路沥青项目中3台3千立方米的罐顶保温是使用使用该项技术。
2.2 耐高温隔热保温涂料主要成分是陶瓷微珠,耐温幅度在-80—1500℃,是一种耐磨、耐酸碱、绝缘、高温隔热保温环保涂料,热反射率为90%,导热系数为0.03W/m.K,能有效阻隔高温物体的热量传递和热量辐射,涂料固化硬度在6H,表面可以经的住物质、气体的长时间的摩擦,涂料不会脱落和磨损。耐高温隔热保温涂料可用在各种窑炉、烟道、脱硫装置、高温设备、管道、化学材料罐等上,起到很好的耐磨耐酸碱绝缘隔热保温的效果。
2.3 深圳华创化工有限公司开发的保温涂料保温性能优异,只需在罐顶涂薄薄几毫米就能取得很好的保温效果,达到节能的目的,基本上不增加罐负载,且该涂料为环保型水性涂料,具有整体性、防水防潮、防腐蚀、施工简单、使用寿命长,特别适宜用于外浮顶油罐、内浮顶油罐及拱顶罐。
3 T-3保温涂料在外浮顶罐上的应用
近两年来,许多分公司都意识到在油罐罐顶采用保温措施是较好的节能途径。华创公司开发出的特种涂料“ 通宇太空T-1”“通宇太空T-3”。T-1主要用于隔除太阳热;T-3则为性能优异的保温涂料。
T-3涂料的主要优点是:
(1)综合导热系数低
根据长岭分公司的计算,T-3实际应用的综合导热系数为0.013-0.018W/(m2.℃) ,已小于常温下静止空气的导热系数约0.0244W/(m2.℃) ,能小于静止空气导热系数的重要原因是采用了真空技术。由于隔热性能好,涂上薄薄一层就能取得明显的效果。
长岭分公司2006年12月在6号原油外浮顶罐罐顶涂刷了1mm厚的T-3涂料,2007年3月7日与1号罐进行了对比测试,测试结果表明:由于表面与环境温度的温差减小,从罐顶表面向外散热的温差推动力减小,散热传热系数减小(主要是辐射传热系数减小),因此向外散热量大幅度减小,节能效果十分明显。
(2)整体性强,防水防潮,使用寿命长
由于T-3涂料的骨料是中空陶瓷微粒,涂料干固后在被涂表面形成封闭表面。该涂料与被涂材料的粘接性强,本身又有良好的延展性,使用中不易脱落、开裂。
与其它保温材料相比,保温涂料使用时最主要的特点是属湿法施工。
(3)施工简便
T-3涂料与钢表面有很好的粘结性,再加上涂层厚度以毫米计,相对一般非保温涂料而言,其厚度较薄,被涂表面杂质、颜色不易渗出,因此施工时对被涂表面的除锈要求不高,一般只需简单打磨,除锈等级只需达到ST2.0级以上。由于涂层薄,干固速度快,有利于缩短施工周期。
4 T-3在塘沽油库的使用情况
2009年6月份开始,塘沽油库开始在G008#原油罐上使用T-3新型保温隔热涂料, G008#罐是一台50000立方米的单盘外浮顶罐。保温施工是在该罐大修期间完成的,施工方法是高压无气喷涂,保温结构是下层1mm厚T-3保温层,面层使用T-1太阳屏蔽涂料。在2010年2月20日,对G008#(涂T-3涂料)及G009#(未涂保温涂料)两罐进行对比测试,结果如下:
罐号 |
G009#罐 |
G008#罐 |
差值 |
保温涂料 |
无 |
喷涂T-3 |
|
平均表面温度 ℃ |
21 |
13.75 |
7.25 |
环境温度 ℃ |
9 |
9 |
|
油温度 ℃ |
26.7 |
27.2 |
-0.5 |
温差,(油温-顶表温)℃ |
5.7 |
13.45 |
-7.75 |
温差(顶表温-环境温度)℃ |
12 |
4.75 |
7.25 |
由表中可看出,G008#罐表面与环境温度的温差减小,从罐顶表面向外散热的温差推动力减小,散热传热系数减小(主要是辐射传热系数减小),因此向外散热量大幅度减小,节能效果十分明显。
5 T-3涂料在使用中的问题
(1) T-3是水溶性涂料,如果使用在长期有可能积水的地方,会产生涂层鼓包并与基层分离现象。这是该涂料急需解决的技术难题。
(2)T-3也可以做到管道上,保温效果好,应推广使用,但涂装问题上,如何保证外表美观是值得研究。
结束语:T-3是水溶性涂料,单位面积使用量少,重量轻,非常适合于对在用油罐的保温改造,解决了金属拱顶罐承载能力小的技术难题,又对金属罐顶起到优越的防腐蚀效果。好些地方也在做储罐整体T-3保温的尝试。故T-3是一种性能优异的保温涂料,它在油气储运系统将会得到更加广泛的运用。
参考文献:
1、深圳华创化工有限公司提供在其它公司的数据。