CN218992619U - 管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层、设置有隔热防腐涂层的管道 - Google Patents
管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层、设置有隔热防腐涂层的管道 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，包括喷涂聚脲涂层、层叠位于所述喷涂聚脲涂层内侧的铝箔层和层叠位于所述铝箔层内侧的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡；所述铝箔层包括第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层以及夹在所述第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层的聚乙烯泡沫。本实用新型提供的复合隔热防腐涂层使用陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡材料作为隔热保温材料，比重低、保温效果优异，且耐火性、抗折抗拉强度更好、耐机械振动；铝箔层质量更轻、密度更小、且隔热反射效果更优秀；最外层涂层的喷涂型聚脲材料完全致密无接缝，具有优秀的耐磨、防腐、防渗能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道防腐技术领域，尤其涉及一种管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层。
背景技术
管道防护防腐保温技术是应用在油气管道、热力管道、海底管道、长距离输送管道等管道类型常用的防护材料系统，目前针对管道保温常见的材料主要有下下面几类：1、岩棉、玻璃棉，2、复合硅酸盐瓦，3、复合硅酸盐浆料，4、复合硅酸盐管壳、5聚氨酯泡沫。上述这些保温材料均存在导热系数高、保温效果差的情况，且长时间使用容易出现掉粉、开裂、剥落等情况。在一些严苛的户外、埋地、海底等使用环境复杂的工况下使用，保温层不具备防腐的效果。特别是聚氨酯泡沫保温材料在埋地管道的应用过程中，容易出现碳化、空鼓严重，而且上述保温材料在吸水之后，水的导热系数是空气的25倍，会使材料的保温性能大幅下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，能够实现在恶劣环境下的保温防腐。
本实用新型提供了一种管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，包括喷涂聚脲涂层、层叠位于所述喷涂聚脲涂层内侧的铝箔层和层叠位于所述铝箔层内侧的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡；
所述铝箔层包括第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层以及夹在所述第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层的聚乙烯泡沫。
优选的，所述喷涂聚脲涂层的厚度为2～2.5mm。
优选的，所述聚乙烯泡沫为圆柱形，圆柱形聚乙烯泡沫的两端面分别顶靠在所述第一反射铝箔外层和第二铝箔反射外层。
优选的，所述铝箔层的厚度为0.1～0.2mm。
优选的，所述陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡为导热系数0.016～0.030W/m.k的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡。
优选的，所述陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡的厚度为10mm。
本实用新型还提供了一种设置有隔热防腐涂层的管道，包括管道基体以及设置在所述管道基体外壁的复合隔热防腐涂层，所述复合隔热防腐涂层为上述技术方案所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，所述喷涂聚脲涂层为最外层。
优选的，所述复合隔热防腐涂层的厚度为12.1～12.7mm。
本实用新型提供了一种管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，包括喷涂聚脲涂层、层叠位于所述喷涂聚脲涂层内侧的铝箔层和层叠位于所述铝箔层内侧的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡；所述铝箔层包括第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层以及夹在所述第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层的聚乙烯泡沫。本实用新型提供的复合隔热防腐涂层使用陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡材料作为隔热保温材料，其比重仅为160～240kg/m3，远低于现有的保温材料的比重，复合涂层整体厚度及质量较现有防腐保温技术更加轻薄；优异的保温效果同时，该型材也具有优异的耐火性、抗折抗拉强度更好、耐机械振动等优点；所述气凝胶毡作为隔热保温材料，在不同温域下，特别是高温下(300℃)，其隔热保温能力并没有像其他保温材料一样随着温度的上升隔热能力越差，且相同使用厚度情况下，气凝胶毡的隔热能力最为突出。而且该气凝胶毡具有很高的憎水性，且复合涂层最外部为致密均匀防腐、防渗的喷涂聚脲材料，无需担心该涂层系统在一些高湿、海底等潮湿、液体浸润的条件下应用。
在本实用新型中，铝箔层使用聚乙烯泡沫作为夹层材料，该气泡复合型铝箔，具有质量更轻、密度更小、且隔热反射效果更优秀等一系列特点。
在本实用新型中，所述保温防腐涂层的最外层涂层为喷涂型聚脲材料，该涂层完全致密无接缝，具有优秀的耐磨、防腐、防渗能力。
本实用新型提供给的保温防腐涂层能够实现管道的高效防腐、高效保温的目的，特别是在复杂严苛环境下的应用的管道产品，如海底、海床、沙漠、戈壁等环境。
本实用新型提供的复合涂层安全环保无污染，亦可考虑应用于储罐保温、冷冻舱室保温等诸多保温材料使用的领域，应用范围广。
附图说明
图1为喷涂聚脲/气凝胶复合隔热防腐涂层系统结构示意图；
图2为所述双层铝反射箔示意图，两层铝箔之间为聚乙烯泡沫。
具体实施方式
本实用新型提供了一种管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，包括喷涂聚脲涂层、层叠位于所述喷涂聚脲涂层内侧的铝箔层和层叠位于所述铝箔层内侧的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡；
所述铝箔层包括第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层以及夹在所述第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层的聚乙烯泡沫。
本实用新型的防腐隔热防腐涂层包括位于最外层的喷涂聚脲涂层，本实用新型对所述喷涂聚脲涂层的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的防腐喷涂型聚脲即可。在本实用新型的一个实施例中，所述喷涂聚脲可以为双组分耐磨防腐喷涂聚脲，将双组分中的A组分和B组分按照体积比1:1混合后采用高压对撞混合喷涂设备喷涂。
举例说明一种喷涂聚脲涂层的组成和喷涂方式：
所述喷涂聚脲包括A组分和B组分，其中A组份包括42质量份的数均分子量为1000的聚四氢呋喃醚二醇和58质量份的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)；
B组分包括64.5质量份数均分子量1000聚四氢呋喃醚二醇、10质量份4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷、20质量份二乙基甲苯二胺、5质量份色浆和0.5质量份催化剂。
在本实用新型的一个实施例中，聚脲的制备方法为：惰性条件下，将42份聚四氢呋喃醚二醇加热至120℃，在真空负压-0.1MPa下脱水至少2h；随后降温至50～60℃加入58份二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)，在75～85℃下反应1.5～2h，即得半预聚体A组分；
将64.5份聚四氢呋喃醚二醇、10份4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷、20份二乙基甲苯二胺、5份色浆和0.5份催化剂分散搅拌均匀，即得B组分。
在本实用新型的实施例中，所述喷涂为将A、B组分利用专用高压对撞混合喷涂设备按体积比1:1的比例进行喷涂，即可制得耐磨防腐的喷涂聚脲涂层。
在本实用新型的一个实施例中，所述喷涂聚脲涂层的厚度为2～2.5mm。
本实用新型的防腐隔热涂层包括层叠位于所述聚脲涂层内侧面的铝箔层，所述铝箔层以聚乙烯泡沫为夹层，两外层均为反射铝箔层，在具体实施例中可具体为将聚乙烯泡沫作为夹层，上下包覆两层反射铝箔压制而成的复合型气泡铝箔材料。在本发明的一个实施例中，所述铝箔层的结构示意图如图2所示。
在本实用新型的一个实施例中，所述铝箔层的厚度可以为0.1～0.2mm。
在本实用新型的一个实施例中，作为夹层的聚乙烯泡沫为圆柱形，圆柱形的两端面分别为两层反射铝箔层，从而形成了复合型气泡铝箔材料。这样的复合型气泡铝箔材料相较常规的隔热、反射铝箔来说，其结构是更具规则的三维空间结构，更轻的质量、聚乙烯气泡中充满空气材料整体密度更小，使用寿命也更长；铝箔反射层表面十分致密，具有优秀的防潮防水抗冲击性能，当铝箔层受到冲击时，气泡层受到外部的冲击载荷，可以将能量转化为自身的形变；隔热效果更优秀，当热量接触到铝箔反射层时，由于其较高的反射率，热量损失较小，同时聚乙烯泡沫空气层传递的热量也很少，相较常规铝箔有更好的隔热效果。
本实用新型的隔热防腐涂层包括层叠位于所述铝箔层内侧面的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡，在本实用新型的一个实施例中，具体为导热系数0.016～0.030W/m.k的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡。在本实用新型中，陶瓷纤维增强后，二氧化硅气凝胶毡具有更好的耐火性、抗拉抗折强度更好、比热小、耐机械振动等一系列优点。
在本实用新型中，所述陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡的厚度为10mm。
在本实用新型的实施例中，喷涂聚脲涂层及气凝胶毡技术指标分别如表1和表2所示：
表1实施例中喷涂聚脲的技术指标
表2实施例中陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡技术指标
本实用新型还提供了一种设置有隔热防腐涂层的管道，包括管道基体以及设置在所述管道基体外壁的复合隔热防腐涂层，所述复合隔热防腐涂层为上述技术方案所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，所述喷涂聚脲涂层为最外层。
在本发明的实施例中，所述管道外的复合隔热防腐涂层的厚度为12.1～12.7mm。
本实用新型对所述管道的类型没有特殊的限制，本实用新型提供的保温防腐涂层可应用于储罐保温、冷冻舱室保温等诸多保温材料使用的领域。
在本实用新型的实施例，在对管道进行保温防腐处理前，具体先将管道基材表面去除水分、油渍、浮锈等污渍。
去除干净后，将陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡均匀缠绕包覆于管道外表面，用胶带缠绕固定气凝胶毡；然后用气泡复合型铝箔材料包覆陶瓷纤维增强二氧化硅气凝胶毡扎紧；最后使用专用对撞混合喷涂设备，将耐磨防护喷涂聚脲材料喷涂于气泡复合型铝箔之上，完全包覆上述铝箔材料，形成保温防腐涂层，也得到了保温防腐管道(结构示意图如图1所示)。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，其特征在于，包括喷涂聚脲涂层、层叠位于所述喷涂聚脲涂层内侧的铝箔层和层叠位于所述铝箔层内侧的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡；
所述铝箔层包括第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层以及夹在所述第一反射铝箔外层和第二反射铝箔外层的聚乙烯泡沫。
2.根据权利要求1所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，其特征在于，所述喷涂聚脲涂层的厚度为2～2.5mm。
3.根据权利要求1所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，其特征在于，所述聚乙烯泡沫为圆柱形，圆柱形聚乙烯泡沫的两端面分别顶靠在所述第一反射铝箔外层和第二铝箔反射外层。
4.根据权利要求1或3所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，其特征在于，所述铝箔层的厚度为0.1～0.2mm。
5.根据权利要求1所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，其特征在于，所述陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡为导热系数0.016～0.030W/m.k的陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡。
6.根据权利要求1或5所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，其特征在于，所述陶瓷纤维增强的二氧化硅气凝胶毡的厚度为10mm。
7.设置有隔热防腐涂层的管道，包括管道基体以及设置在所述管道基体外壁的复合隔热防腐涂层，其特征在于，所述复合隔热防腐涂层为权利要求1～6任意一项所述的管道用气凝胶/喷涂聚脲复合隔热防腐涂层，所述喷涂聚脲涂层为最外层。
8.根据权利要求7所述的管道，其特征在于，所述复合隔热防腐涂层的厚度为12.1～12.7mm。
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