储罐用聚氨酯喷涂设备保温涂层系统的研究

　　摘要:随着国家和企业对节能减耗要求的提高，喷涂型阻燃聚氨醋保温材料已成为储罐等化工设备保温防腐的研究热点。但是阻燃剂对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寿命，而传统施工产生的热桥及外护层搭接面也影响到保温层的保温与防腐效果。通过优化多元醇组分配方及调整泡沫发泡时间，弥补了添加型阻燃剂对泡沫结构影响，制备了既满足阻燃性要求又具有优异力学性能与吸水性能的喷涂型聚氨醋泡沫。本文提供的新保温系统由防锈层、喷涂型阻燃聚氨醋保温层和聚氨醋弹性体外护层组成，不仅提高了施工和修复效率，更改善了保温和防腐效果。

　　储罐是油田生产过程中必不可少的基础设施，是油品中转和储存的基本形式。如果油罐保温不当，原油热量会严重散失，而油温降幅大会使油物性发生较大变化，导致蜡质、沥青质等析出，流动性大大降低，严重影响油水分离和输送。对此，需要不断耗费大量的原油或天然气进行加热以维持一定温度，随着国家和企业对节能降耗的重视，对储罐的保温体系要求越来越高[U2，。

　　喷涂发泡施工不需要模具，无论水平面、垂直面、顶面形状简单或复杂的表面，被喷涂物表面都可形成一个无接缝的整体保温层，保温层整体性能好，与基材粘结性能好，这种聚氨醋发泡工艺生产效率高，尤其适用于大面积、异形物体的绝热处理[34，。

　　聚氨醋硬质泡沫喷涂发泡施工自20世纪60年代开始在建筑防水保温施工中应用，而此项技术在我国发展却较为缓慢，直至20世纪80年代才开始应用于建筑面墙防水保温系统[5  6]。随着近年来我国聚氨醋工业的迅猛发展，目前，喷涂聚氨醋硬质泡沫已经被确定为建筑保温和提高能源效率的优先选用材料[[7]。无论是工业领域还是建筑领域，硬泡喷涂技术的应用已经受到广泛关注。

　　目前，储罐保温的主要施工工艺是:在罐体上安装支撑圈~安装保温材料~在支撑圈上安装瓦楞钢等外护层。这种保温体系容易出现的问题包括金属支撑环处成为热桥的主要部分，使部分热量从热桥处散失;瓦楞钢外护层的搭接面施工要求复杂，且容易造成水分渗漏;金属外护层与金属支撑圈结构容易使腐蚀直接进人罐体表面川。

　　Ti Marine Contracting公司使用喷涂聚氨醋泡沫与一种热反射隔热涂层构成储罐保温体系。泡沫作为保温层，隔热涂层作为外护层，在保温和防腐性能上都表现出了优良的性能。但是这种保温体系只针对于船运设计，主要用于室内环境，外护层的抗物理冲击能力相对薄弱。

　　此外，虽然聚氨酯发泡设备聚氨醋硬质泡沫塑料因其优异的机械性能、保温性能和防水性能而在建筑保温和传输管道保温工业得到广泛应用。但是未经过阻燃处理的聚氨醋硬质泡沫的燃烧氧指数<19，属于易燃物，燃烧过程中放出HCN, CO等有害气体。自2010年上海“11.15”火灾之后，聚氨醋的阻燃性能改善工作受到广泛关注[[k]

　　目前聚氨醋阻燃性能的改善主要是使用添加型阻燃剂。应用较多的阻燃剂有三氯乙基磷酸醋(TCEP),甲基麟酸二甲醋(DMMP)、三(氯异丙基)磷酸醋(TCPP)、三(二氯丙基)磷酸}}(TDCPP)等。但是这些阻燃剂都具有一定的增塑作用，使聚氨醋硬泡的泡孔结构呈现不规则形态并使泡孔尺寸增大，从而降低了聚氨醋硬泡的机械强度、压缩强度、防水能力以及使用寿命4,9]。

　　更重要的是，本文开发出一款聚氨醋弹性体作为聚氨醋泡沫的外护涂层，使整个保温体系具有更好的力学}h}能和防腐蚀性能。