太空隔热涂料在油田金属储罐保温上的应用分析

太空隔热涂料在油田金属储罐保温上的应用分析

张宁

中国石油管道局工程有限公司第三工程分公司四分公司河南中牟451450

摘要：在油田生产当中，油田油罐保温是一项重要的节能降耗措施。对于新型太空隔热涂料来说，其同时具有保温材料以及涂料的特性，在实际应用当中具有着反射率高、整体密封性好以及传热系数低等特点，在对传统保温模式进行改变的基础上对浮顶罐罐顶的保温问题进行有效解决。在本文中，将就太空隔热涂料在油田金属储罐保温上的应用进行一定的研究与分析

关键词：太空隔热涂料；油田金属储罐保温；应用分析

引言

在油田生产当中，金属油罐为主要设备类型，根据其功能的不同，可以分为合格原油储罐、滤后水罐以及原油脱水沉降罐等。对于一般脱水沉降罐来说，其为固定顶罐，原油脱水为其主要作用。为了对油水分离效率进行提升，即需要保证其具有一定的处理温度。以大庆油田为例，在油田联合站内，浮顶罐工艺通常为外输流程上一级以及热化学脱水流程的下一级，其具有较高的内部温度，在对稠油进行处理的联合站中，罐内具有70℃以上的温度，如果没有做好保温措施的采取，则可能导致大量热量的损失。对此，即需要能够对金属储罐的保温工作引起重视，在节能降耗方面发挥出关键作用。

1液体隔热保温涂料

1.1类型与原理

建筑行业是最早使用隔热保温涂料的行业，在发展当中已经向着更多的行业拓展。在常温下，隔热保温涂料为液态性质，具有着整体密封性好、无接缝、基体附着力强以及同保温面粘接紧密的特点，在实际应用当中，能够在避免接缝位置发生散热损失、避免材料发生“热桥”现象的基础上有效提升保温节能效果。在具体应用当中，其综合了保温材料以及涂料的双重特性，以涂、抹、喷方式进行处理，不仅有效降低了施工难度，且在粉尘对环境的污染方面也具有着较好的减少与降低效果。根据隔热涂料、隔热方式以及隔热机理的不同，可以将其分为辐射、阻隔以及反射这几种类型。在具体应用当中，隔热涂料主要通过对热传导的限制达到隔热效果。辐射提料即通过辐射形式将所吸收到的太阳能以长波形式为空气发热，以起到隔热效果。反射涂料即通过自身涂抹反射通的应用将日光当中存在的高热量实现对外部空间的部分反射，避免物体对热量具有较大量的吸收导致温度升高问题。从功能角度分析可以了解到，这几种涂料在实际应用当中都能够起到隔热效果，其中，阻隔性涂料不仅能够避免内部热量出现向外扩散的情况，且能够避免热量向内部扩散。而辐射以及反射型涂料主要是防止外部热量向内部的扩散。

1.2常用隔热涂料特点

就目前来说，阻隔性隔热涂料为使用最为广泛的涂料类型，而辐射以及反射型涂料目前依然处在一个推广研发的阶段。其中，复合硅酸盐保温涂料是现阶段应用范围最广的阻隔型涂料，在实际应用当中具有着整体附着力强、安全环保以及导热系数低等优点，主要应用在建筑保温方面。受到自身结构影响，其自身也存在着一定的不足，如对流辐射传热效果较差、使用寿命短以及吸水率高等。为了能够对隔热涂料的综合性能进行提升，对复合型、多功能隔热涂料进行研制则成为了未来技术研究的主要趋势。在大庆油田中，所使用的太空隔热涂料同时具有较高的热能反射率以及较低的传热系数，是反射型涂料阻隔型涂料的组合[5]。

2太空隔热涂料与应用

2.1涂料组成与性能

对于太空隔热涂料来说，其是从太空飞行器的传热控制方面得到应用的。该材料由一种在惰性乳胶当中悬浮的微小陶瓷颗粒组成，具有着高辐射率、低蓄热系数、高反射率以及低导热系数等性能，在隔热方面具有着较好的表现。在同国外太空涂料使用技术进行借鉴的基础上，我国部分厂家也对较多类型的绝热保温涂料进行了研发，并逐渐应用在油田管道以及油罐的保温方面，获得了较好的处理效果。在大庆油田当中，所使用的太空隔热涂料由惰性乳胶、二氧化钛以及特种陶瓷微珠这几部分组成，在防腐以及隔热方面具有着有效的作用。在涂刷涂料之后，物体的表面即能够形成一种忧封闭陶瓷微珠连接形成的三维网络空心结构，该种情况下陶瓷微珠之间则将形成三维网络通信结构，使得不同的微珠之间形成了具有较多叠夹的静态空气组，即隔热保温单元，其涂层导热系数可以达到0.04W/（m•K），能够对热量传导形成有效的阻止。其所形成的涂抹能够对大量的红外线进行反射，避免红外线出现加热物体的情况，具有90%左右的隔热保温效率。在涂料当中，所添加的颜填料在耐酸碱性方面具有着较好的表现，在防腐方面具有着较好的应用效果。

2.2应用情况

某油田在其稠油油田部分站点当中对新型隔热涂料进行了使用，并获得了较好的应用效果。在本研究中，我们以其中某站点为例，对该隔热涂料的实际应用情况进行一定的研究。

2.2.1处理工艺现状

该站点主要负责区域的原油脱水以及原油外输工作，其日处理液量将达到13000m³，日外输原油2500t。在该区域中，所具有的原油为高凝稠油，并因此具有着较高的外输温度以及沉降脱水温度。在站内，具有2具好油罐以及1具5000m³脱水沉降罐。其中，2具好油罐为浮顶罐，储油温度在71～75℃之间，沉降罐为固定顶罐类型，其沉降脱水温度为50℃。在具体处理中，其对于系统来液，先经过三相分离器、沉降罐以及加热炉之后进入到热化学脱水器当中，此时原油即具有较为稳定的特点。之后，再经过好油罐以及加热炉处理之后向外运输。但在实际处理当中，这几个储罐仅仅在罐壁位置使用岩棉进行保温处理，该材料不仅保温效果较差，且非常容易吸水，且在罐顶位置没有相关的保温措施，存在着较为严重的腐蚀情况。

2.2.2隔热涂料应用某日，油田对沉降罐以及两具浮顶罐罐顶进行太空隔热涂料施工处理。该施工工艺同普通提料工艺基本相同，需要根据其所达到的保温效果对涂层厚度进行选择。在第一次处理中，将其厚度控制在0.3以内，以后的每一层厚度需要控制为0.4m。在进行多层施工时，需要在前一层材料干燥完全之后再进行处理，以逐层的方式达到设计厚度。其中，第一浮顶罐与沉降罐使用喷枪进行喷涂处理，第二浮顶罐以手工方式进行涂刷，所使用涂料具有2mm的施工厚度。

2.2.3应用效果

在按照上述方式完成施工处理之后，以破坏性检测方式对保温效果进行检测。具体检测条件，即在15℃环境温度下，沉降罐管内温度50℃，第一浮顶罐内温度71℃，第二浮顶罐内温度70℃。在处理之后发现，浮顶罐罐顶方面，在对隔热涂料进行喷涂处理之后，其罐顶温度存在明显下降。固定顶沉降罐方面，在对隔热涂料进行喷涂处理后，罐顶温度具有较小的下降幅度，而罐壁温度下降温度相对较大，主要是罐内上部油气空间隔热效应引起的。

2.2.4节能效益

在对罐顶对隔热提料进行喷涂处理之后，后端加热炉进口温度上升是最为直接的效果，即从开始的65℃上升到70℃。在站每天外输2500t原油，外输温度84℃，在进口温度上升的情况下，则具有了更少的加热炉耗气量，每年可以大幅度减少耗气，具有着较为显著的节能效果。

3结束语

在上文中，我们对太空隔热涂料在油田金属储罐保温上的应用进行了一定的研究。在实际油田生产中，要继续做好太空隔热涂料的技术研究以及应用，在获得更好隔热效果的基础上实现油田的节能生产。

参考文献：

[1]邵骞，黄新华，孙丹.太空隔热涂料在油田金属储罐保温上的应用分析[J].全面腐蚀控制，2017，31（11）：17-19+22.

[2]周松，项勇.太空隔热涂料在大港油田金属储罐保温上的应用[J].石油石化节能，2015，5（03）：25-26.