陶瓷微粒水性保温涂料研究与应用
211
完成单位:岳阳长岭设备研究所有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
朱铁光、罗 昕、颜祥富、李 晖、刘海春、龙运国、陈学兵、汪李胜、朱峰磊、刘秋元、苏永涛、邹 影
项目概况
1技术难度
石化企业的高温热力管道、加热炉、储罐等工业热设备是关键能耗设备,工业热设备外表面温度过高,散热损失较大,会造成热能的大量浪费。
加热炉由于炉内高温烟气长时间冲刷等原因造成衬里磨损严重,炉外表面温度逐步升高,散热损失增大,影响加热炉热效率。加热炉通常只刷了防腐底漆,对于其散热损失问题不会做特殊改善。
热力管道由于保温材料性能的缺陷、运行时间较长导致的衰减和保温施工质量较差等多方面原因,保温结构出现不同程度的下沉、破损和松脱等情况,保温效果大幅下降,从而引起管道保温散热损失超标严重,造成热能的大量浪费。
热力管道保温失效常采用导热系数较低的新型保温材料对保温结构进行更换改造,虽在一定程度下能改善保温情况,但在应用发展的过程中仍存在较多的问题:
1、需在停工检修状态下进行施工,而石化企业停工周期一般为4年以上,因此不能及时地对管道进行保温改造。
2、需拆除原有保温结构,产生大量的工业固废,增加了固废处理成本。
3、防护性能较差,雨水较易进入保温层,一方面加速保温材料的失效,另一方面极易导致管道外表面腐蚀。
4、新型保温材料如气凝胶毡、热盾毯等不够环保,对人体有一定的危害。
2技术先进性
岳阳长岭设备研究所有限公司陶瓷微粒水性保温涂料研究与应用自2015年开始已进行6年,可以解决石化装置工业热设备散热损失过高,热力管道保温修复(改造)易产生固废物,只能大检修时施工等问题。期间研究得到了陶瓷微粒保温涂料配方,并将其应用于加热炉和管道,其中将陶瓷微粒水性保温涂料应用于热力管道具有国内首创性,国内处于领先水平。
3创新性
将陶瓷微粒水性保温涂料应用于热力管道具有国内首创性,具有以下创新点:
1)导热系数低,保温效果好;
2)燃烧性能B1级(难燃),满足石化企业使用要求;
3)附着力(拉开法)大,约为2.8MPa;
4)柔韧性好,约1mm无裂纹;
5)耐酸碱性、耐盐雾、耐气候老化;
6)保温与外护一体化,形成密闭系统,完全密封防水,无保温层下管道腐蚀(CUI)发生;
7)可在线施工,施工过程不影响装置的正常运行,不需拆除原保温层,节约固废处理费用。
4可推广性
陶瓷微粒水性保温涂料作为工业热设备新一代保温材料,具有极佳的基础性能,用料少,同时具有优异的实用性和外观性;方便快捷的施工工艺,能够极大的提高施工效率,节约施工成本;同时较长的服务年限和较低的后期维护成本,也能很好地节约成本。这些优异的性能必将对工业热设备保温技术产生深远的影响,在石化、电力等领域也将具有很高的推广潜力。
5经济社会效益
经济效益:石油石化装置中工业热设备经常性发生表面散热损失严重超标现象,这些高能耗直接导致资源的浪费以及环境的污染等一系列的问题,陶瓷微粒水性保温涂料能有效降低资源的浪费以及减少环境污染,由此降低能源以及环境保护产生的高成本。陶瓷微粒水性保温涂料分别成功应用在国内石化企业装置中,取得了显著的效果,至今已实施项目累计投资金额2067.60万元,每年累计产生经济效益1533.17万元,投资回收周期16个月。
社会效益:该产品技术推广应用完全符合“十三五”规划关于大力开发、推广节能技术,开展技术示范的要求,积极推进节能减排产业,减少热能消耗和污染物排放,节约能源;改善当地的大气环境。
6推动行业进步
陶瓷微粒水性保温涂料的应用推动了高性能热屏蔽材料和绝热空心材料等保温材料的发展;同时推动工业热设备保温技术一体化、高科技化和多元化的发展。