CN108168733B - 低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法，主要解决现有技术中存在的储罐判断方法不精确、操作复杂的问题。本发明通过采用低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法，包括下列步骤：首先准备储罐，在储罐表面施工喷涂聚氨酯泡沫和聚脲，在储罐中注入液氮使得储罐内表面的温度达零下‑196℃，并在储罐上设置一个开口；其次在罐体外表面设置温度传感器，在聚氨酯泡沫层中设置温度传感器，在聚脲层设置传感器；然后冷却，记录每层温度传感器的温度；最后取样，并检查裂纹、粘结强度等性能以判断储罐低温性能质量的技术方案，较好地解决了该问题，可用于低温绝缘材料储罐的质量判断中。
Description
技术领域
本发明涉及低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法。
背景技术
现有的储罐或者管道外衣的制备是先喷涂聚氨酯发泡层，然后在聚氨酯发泡层外喷涂聚脲层，在聚氨酯喷涂和聚脲的喷涂过程中，现有技术都只进行了材料验证，进行必要的储罐低温性能质量判断时，对于储罐低温性能质量判断方法标准选择不一致。
中国专利CN201710235709.3，该篇发明专利中介绍了一种LNG储罐保温系统的施工工艺，通过该施工工艺加工的保温系统具有多层保温层确保了整体保温性能，增加的玻璃纤维网格布使得保温层具有良好的防开裂性能，但是该篇专利中并未提及储罐在低温条件下的判断方法使得产品的保温性能和机械性能判断标准不一致，在获得有参考价值的数据的前提下，操作复杂，验证方法不精确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的储罐验证方法不精确、操作复杂的问题，提供一种新的低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法，该判断方法具有验证方法精确、操作简单的优点。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法，包括以下步骤：
(1)准备储罐，在储罐外表面喷涂300mm厚度聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫表面喷涂3mm厚的聚脲，在储罐中注入液氮使得储罐内表面的温度达零下-196℃，并在储罐上设置一个开口，保证储罐中为1个大气压；
(2)在储罐外表面喷涂前在罐体外表面设置至少一个温度传感器，在喷涂施工的过程中，在聚氨酯泡沫层中每隔30～50mm厚度层设置至少一个温度传感器，在聚氨酯泡沫表面喷涂的聚脲层设置至少一个温度传感器；
(3)使储罐内表面的温度达零下-196℃，冷却时间至少保持4小时后，记录每层温度传感器的温度；在记录每层温度传感器的温度后将储罐再保持至少4小时的低温状态直到所有液氮从出气口化完；
(4)取整个厚度的样品，宽度大约为200mm，长度大约为600mm的样品，并记录观察到的结果和标注出取样的位置，检查聚脲表面层的裂纹，检查聚脲层与聚氨酯泡沫层的粘结强度，检查聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度，检查样块上是否有裂纹，检查样块每层间是否有脱落，测量储罐滑动端的收缩距离，以判断储罐低温性能质量。
上述技术方案中，优选地，步骤3中每层温度传感器中记录的温度为-196～ 10℃。
上述技术方案中，优选地，步骤4中聚脲表面层裂纹的判断标准：如果发现了裂纹，那么查看裂纹是否贯穿整个聚脲层,若贯穿整个聚脲层则可判断为聚脲表面裂纹，若仅在储罐进出管口方向产生裂纹则可判断为没有聚脲表面裂纹；样块上是否有裂纹的判断标准：样块上在厚度方向上是否有裂纹的贯穿。
上述技术方案中，优选地，步骤4中聚脲层与聚氨酯泡沫层的粘结强度的判断标准：在拉开聚脲层时，聚氨酯泡沫层是否粘有聚脲层或聚脲层是否粘有聚氨酯层，若聚氨酯泡沫粘在聚脲层上或聚脲层粘在聚氨酯泡沫上，则可判断为聚氨酯层与聚脲层的粘结强度合格，若聚脲层上无聚氨酯泡沫或聚氨酯层上无聚脲层，则可判断为聚氨酯层与聚脲层的粘结强度不合格。
上述技术方案中，优选地，步骤4中聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度的判断标准：拉开聚氨酯泡沫层时，储罐外表面是否粘有聚氨酯泡沫，若储罐外表面粘有聚氨酯泡沫，则可判断为聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度合格，若储罐外表面不粘有聚氨酯泡沫，则可判断为聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度不合格。
上述技术方案中，优选地，步骤4中样块每层间是否有脱落的判断标准：若止裂网格布和聚氨酯泡沫不连接的面积大于20cm2或泡沫和表面的凹陷面积大于20cm2，则可判断样块每层间有脱落；若止裂网格布和聚氨酯泡沫不连接的面积小于等于20cm2或泡沫和表面的凹陷面积小于等于20cm2，则可判断样块每层间没有脱落。
上述技术方案中，优选地，步骤4中储罐滑动端的收缩距离的判断标准：理论计算为 10.5cm，与理论计算相对比不超过10％。
上述技术方案中，优选地，储罐为C型储罐，储罐体积为5m3。
本发明中，该判断方法经过严谨必要实验方法，补充了现有LNG储罐喷涂聚氨酯和聚脲层后，未经过精确工艺验证实验操作步骤所产生的风险，规范简化了实验步骤，该判断方法抓住了判断的关键因素，充分验证，具有操作简单可重复使用，可操作性强优点，本判断方法将应用过程中可能发现的问题提前暴露出来，减低储罐应用过程中的损失和风险取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
实施例1
(1)准备C型储罐,储罐体积为5m3，在储罐外表面喷涂300mm厚度聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫表面喷涂3mm厚的聚脲，在储罐中注入液氮使得储罐内表面的温度达零下 -196℃，并在储罐上设置一个开口，保证储罐中为1个大气压；
(2)在储罐外表面设置一个温度传感器，在喷涂过程中厚度方向每隔30mm设置一个温度传感器，整个聚氨酯泡沫层设置10个温度传感器，在聚脲层设置一个温度传感器；
(3)在储罐内表面的温度达零下-196℃，冷却时间为4小时，储罐外表面温度为-196℃，整个聚氨酯泡沫层的温度传感器分别为-175℃，-150℃，-135℃，-113℃，-90℃， -70℃，-51℃，-30℃，-8℃，聚脲层的温度为8℃，在记录完温度传感器的温度后将储罐保持低温4小时，直到所有液氮从出气口化完。
(4)取整个厚度的样品，宽度为200mm,长度为600mm,标注出取样的位置，检查聚脲表层的裂纹，检查样块上的裂纹，检查聚脲层与聚氨酯泡沫层的粘结强度，检查聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度，检查样块每层间是否有脱落，检查每层间的是否有脱落，测量储罐滑动端的收缩距离。具体检测数据如表1所示。
实施例2
(1)准备C型储罐,储罐体积为5m3，在储罐外表面喷涂300mm厚度聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫表面喷涂3mm厚的聚脲，在储罐中注入液氮使得储罐内表面的温度达零下 -196℃，并在储罐上设置一个开口，保证储罐中为1个大气压；
(2)在储罐外表面设置一个温度传感器，在喷涂过程中厚度反向每隔50mm设置一个温度传感器，整个聚氨酯泡沫层设置6个温度传感器，在聚脲层设置一个温度传感器；
(3)在储罐内表面的温度达零下-196℃，冷却时间为5小时，储罐外表面温度为零下 -196℃，整个聚氨酯泡沫层的温度传感器分别为-170℃，-165℃，-127℃，-93℃ -55℃，-28℃，聚脲层的温度为5℃，在记录完温度传感器的温度后将储罐保持低温5小时，直到所有液氮从出气口化完。
(4)取整个厚度的样品，宽度为200mm,长度为600mm,标注出取样的位置，检查聚脲表层的裂纹，检查样块上的裂纹，检查聚脲层与聚氨酯泡沫层的粘结强度，检查聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度，检查样块每层间是否有脱落，检查每层间的是否有脱落，测量储罐滑动端的收缩距离。具体检测数据如表1所示。
实施例3
(1)准备C型储罐,储罐体积为5m3，在储罐外表面喷涂300mm厚度聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫表面喷涂3mm厚的聚脲，在储罐中注入液氮使得储罐内表面的温度达零下 -196℃，并在储罐上设置一个开口，保证储罐中为1个大气压；
(2)在储罐外表面设置一个温度传感器，在喷涂过程中每隔40mm设置一个温度传感器，整个聚氨酯泡沫层设置8个温度传感器，在聚脲层设置一个温度传感器；
(3)在储罐内表面的温度达零下-196℃，冷却时间为6小时，储罐外表面温度为零下 -196℃，整个聚氨酯泡沫层的温度传感器分别为-170℃，-144℃，-118℃，-93℃ -66℃，-40℃，-15℃，-6℃，聚脲层的温度为5℃，在记录完温度传感器的温度后将储罐保持低温5小时，直到所有液氮从出气口化完。
(4)取整个厚度的样品，宽度为200mm,长度为600mm,标注出取样的位置，检查聚脲表层的裂纹，检查样块上的裂纹，检查聚脲层与聚氨酯泡沫层的粘结强度，检查聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度，检查样块每层间是否有脱落，检查每层间的是否有脱落。具体检测数据如表1所示。
表1实施例1至3的检测数据
两年后，实施例1至实施例3检测到的聚脲表面裂纹、样块表面裂纹、聚脲层与聚氨酯泡沫层的粘结强度、聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度、储罐滑动端的收缩距离皆无明显变化。
对比项目实施前，未使用该方法进行工艺测试及改进的案例，产品不同程度产生表面裂纹，聚氨酯层粘结性能不佳，甚至有的产品产生内部裂纹，在保质期内降低了保温产品使用寿命，损害了客户信誉，增加了因修补及返工产生的经济损失。
Claims (3)
1.一种低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法，包括以下步骤：
(1)准备储罐，在储罐外表面喷涂300mm厚度聚氨酯泡沫，在聚氨酯泡沫表面喷涂3mm厚的聚脲，在储罐中注入液氮使得储罐内表面的温度达零下-196℃，并在储罐上设置一个开口，保证储罐中为1个大气压；
(2)在储罐外表面喷涂前在罐体外表面设置至少一个温度传感器，在喷涂施工的过程中，在聚氨酯层中每隔30～50mm厚度层设置至少一个温度传感器，在聚氨酯泡沫表面喷涂的聚脲层设置至少一个温度传感器；
(3)使储罐内表面的温度达零下-196℃，冷却时间至少保持4小时后，记录每层温度传感器的温度；在记录每层温度传感器的温度后将储罐再保持至少4小时的低温状态直到所有液氮从出气口化完；
(4)取整个厚度的样品，宽度大约为200mm，长度大约为600mm的样品，并记录观察到的结果和标注出取样的位置，检查聚脲层的裂纹，检查聚脲层与聚氨酯层的粘结强度，检查聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度，检查样块上是否有裂纹，检查样块每层间是否有脱落，测量储罐滑动端的收缩距离，以判断储罐低温性能质量；
(5)步骤(4)中聚脲层裂纹的判断标准：如果发现了裂纹，那么查看裂纹是否贯穿整个聚脲层,若贯穿整个聚脲层则可判断为聚脲层裂纹，若仅在储罐进出管口方向产生裂纹则可判断为没有聚脲层裂纹；样块上是否有裂纹的判断标准：样块上在厚度方向上是否有裂纹的贯穿；步骤(4)中聚脲层与聚氨酯层的粘结强度的判断标准：在拉开聚脲层时，聚氨酯层是否粘有聚脲层或聚脲层是否粘有聚氨酯层，若聚氨酯泡沫粘在聚脲层上或聚脲层粘在聚氨酯泡沫上，则可判断为聚氨酯层与聚脲层的粘结强度合格，若聚脲层上无聚氨酯泡沫或聚氨酯层上无聚脲层，则可判断为聚氨酯层与聚脲层的粘结强度不合格；步骤(4)中聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度的判断标准：拉开聚氨酯层时，储罐外表面是否粘有聚氨酯泡沫，若储罐外表面粘有聚氨酯泡沫，则可判断为聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度合格，若储罐外表面不粘有聚氨酯泡沫，则可判断为聚氨酯层与储罐外表面的粘结强度不合格；步骤(4)中样块每层间是否有脱落的判断标准：若止裂网格布和聚氨酯泡沫不连接的面积大于20cm2或泡沫表面的凹陷面积大于20cm2，则可判断样块每层间有脱落；若止裂网格布和聚氨酯泡沫不连接的面积小于等于20cm2或泡沫表面的凹陷面积小于等于20cm2，则可判断样块每层间没有脱落；储罐为C型储罐，罐体体积为5m3。
2.根据权利要求1所述的低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法，其特征在于步骤(3)中每层温度传感器中记录的温度为-196～10℃。
3.根据权利要求1所述的低温绝缘材料储罐低温性能质量的判断方法，其特征在于步骤(4)中储罐滑动端的收缩距离的判断标准：理论计算为10.5cm，与理论计算相对比不超过10％。
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