石油化工保温中泡沫玻璃的应用分析
2020-09-27周婷燕
周婷燕
摘 要: 近些年,在环保理念的倡导下,针对垃圾处理问题引起了广泛关注,如何将废玻璃及工业废物合理化利用成为了众多学者所关注的问题。泡沫玻璃利用废弃玻璃、粉煤灰、炉渣以及富含玻璃相的尾矿为主要原料,添加发泡济、改性剂、促进剂等经粉碎均匀混合成配合料,经熔化、发泡、退火形成一种内部充满无数均匀气泡的多孔玻璃材料。泡沫玻璃具有保温隔热、防水防潮、防火、耐酸碱、密度小、机械强度高等一系列优越性能,广泛应用在石油、化工、建筑隔热、防水防潮工程、冷藏、地铁和地下工程等領域。
关键词: 石油化工;保温;泡沫玻璃
【中图分类号】TU761.3 【文献标识码】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.186
0 引言
泡沫玻璃用为保温隔热材料已在石油化工行业得到了成功应用,采用泡沫玻璃绝热可大幅度延长冷、热量的流失时间,不仅可降低能量的消耗,更重要的是,保温设备的安全运行并确保操作者的人身安全,避免烫伤、冻伤的情况发生。泡沫玻璃绝热保温能够提升石油产量,适当的温度是确保石油持续生产的基础性条件。文章在探究泡沫玻璃特性及应用范围的基础上,结合相关实例,就其在石油化工保温工作中的应用展开论述。
1 泡沫玻璃的特性及应用范围
碎玻璃为泡沫玻璃的主要原材料,添加剂包括发泡剂、改性添加剂以及促进剂等,拌和后由高温熔化、发泡等工艺制成,属于一类无机非金属玻璃材料,其一方面可达到保温的目的,可作为保冷材料,温度适用范围较广,此外使用年限较长,具有防潮、防火、防腐等功能,可适用在多种恶劣的环境条件下,具有较高的可靠性、耐用,因而被广泛应用在石油化工的保温工作之中。
现阶段,泡沫玻璃凭其器的诸多优势,在国际上发展较为迅速,在化工保温隔热、制冷业等领域发挥着重要作用。泡沫玻璃在国内的发展较晚,普遍应用在天然气、炼油、乙烯等化工设备、船舶等深冷方面,近年来也开始被引入建筑工程之中。
1.1 特性
1.1.1 绝热性。泡沫玻璃本就是以玻璃为原材料制作而成的,因而其不吸水;内部充满无数均匀气泡的多孔玻璃材料。该玻璃中气泡占总体积的80~95%,气泡的直径约为0.5~3毫米,其密度为115~500千克/立方米,仅有普通玻璃的十分之一左右,在其应用过程中不会发生渗透问题,是现阶段较为理想的保温材料。
1.1.2 抗压性。对比于其他的材料,泡沫玻璃具有较强的抗腐蚀性,且能够承载较大的负荷量;除此之外,其的防潮性能也是十分有益的,适用在一些地下工程的保温工作之中。
1.1.3 隔热性。泡沫玻璃在实际的应用工程中表现出来的良好的绝热透湿性,其热导率能够被控制在一种相对稳定的状态,受环境因素影响较减小,对热能敏感性较差,导热性不强。
1.1.4 防火性能。泡沫玻璃不会受到外来火源的影响而出现烧毁,属于A级不燃材料,是一种理想形式上的防火材料,温度区间较大,形变力较小。
1.1.5 无污染。无污染是泡沫玻璃的主要优势之一,尽管在时代的不断发展下,一系列保温材料层出不穷,但泡沫玻璃却有其不可取代的核心优势,即绿色环保。泡沫玻料的原材料选取的是工业废旧材料,既实现了废料的回收再利用,同时也不会为环境带来污染问题,符合当下所倡导的绿色环保理念。
1.2 应用范围。上述内容中我们就泡沫玻璃的性能进行了探究,如下,就其的应用范围进行分析,包括:低温管道、化工设备及储槽;烃加工中低温系统等,此外,在建筑物的墙体保温上也有着广泛应用。
2 泡沫玻璃在石油化工中的应用实例
作为一种高性能保温材料,泡沫玻璃在石油化工装置中发挥了重要作用。就当前国内外的研究近况来看,其在化工硫磺回收装置中的应用案例并不多。如下,文章结合国外某石油企业硫磺回收装置——硫磺池的相关设计,就与泡沫玻璃相关的工艺流程及相关问题进行探讨,并结合实际就最终的实践成果进行了说明。
2.1 工程要点
2.1.1 基层处理。
基层池壁等部位彻底清理,不可存在油污、灰尘、泥土等,并辅助工具将池璧整理平整。对于基层中结构不牢固的位置进行校准、找平。
2.1.2 泡沫玻璃安装。
在开始安装之前,首先需要准备安装所需材料,调配好填充胶泥;安装时按照由夏至上的铺设原则,逐层进行材料的铺设,遇到竖缝则应当逐层错缝;在完成了池壁的铺设之后,再铺设池底,纵向、横向的接缝需要进行错缝;切割时避免切口不平整的问题,需要使其与玻璃板呈90°角的关系;进行安装时,需借助巧力,进行均匀按压,待粘贴牢固之后再松手,并检查是否存在松动、空鼓的问题,对于多余的填充胶泥需要及时清理;在接管位置处,需要使用整块泡沫玻璃板,不得就有空隙,此外需要将开孔尺寸控制在合理的范围内;为避免不必要的意外情况,安装全程操作人员应配的好相应的防护工具。
2.1.3 钢丝网片安装。
待泡沫玻璃完成安装程序之后,需要及时的进行检测,检测完成之后,便需要进行钢丝网片的安装工作,钢丝网片的安装位置是在卡槽内部,需要牢牢固定其中;网片的搭接应当大于或等于1m,最好能够进行多点绑扎牢固。
2.1.4 抗酸混凝土浇筑。
这一过程有着较为严格的规定,抗酸混凝土的调配需要以厂家所示的配比来进行,制成之后需实行浇筑操作;考虑到抗酸混凝土具有较高的稠度,所以池壁应当实行分层浇筑,整个过程中需要严格的把控施工质量,涂药确保原材料以及添加剂的用量在规定范围之内,避免产生漏振、气泡、 空鼓等问题。
2.1.5 设备安装。
在完成上一步骤之后,便进入到设备安装的环节之中,首先需要支垫临时支架,对于尖锐位置处应当使用软布进行防护,避免其他部位出现损坏。
2.2 应用成效。
该化工企业就该硫磺池进行了严格的控制,通过泡沫玻璃的应用,获得了较为理想的保温隔热效果,再加之抗酸混凝土的作用,使得整个工程更加的快速、方便,保温隔热成绩显著。这对于泡沫玻璃在石油化工保温中的应用提供了良好的借鉴,可见,泡沫玻璃具有良好的发展前景。
3 结语
综上所述,泡沫玻璃凭借其质轻、无毒、保温效果好等优势被广泛应用到石油化工的保温工程之中,也取得了良好的应用效果。虽然当前国内泡沫玻璃在石油化工硫磺回收装置中的应用案例并不多,但在国外已有成功案例。我们可以设想,在不久的将来,泡沫玻璃会凭借其高性能的隔热保温防腐蚀功能、绿色环保、投入少等优势,突破传统工艺的局限,使之广泛地应用到石油化工的隔热保温工程之中,发展前景广阔。
参考文献
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