儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù)材料CTPU升級(jí)版GDP和HDP(轉(zhuǎn))
儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐材料及工藝方法在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50393-2017第4.4.2 條款“目前儲(chǔ)罐罐底板邊緣防護(hù)材料很多,有CTPU、礦脂帶、密封油帶、防水橡膠帶、防水膠泥、粘彈體、彈性防水涂料貼敷無蠟中堿玻璃布或防水膠帶等。每種材料有各自的特點(diǎn),防腐效果差別很大,還需要進(jìn)一步研究和時(shí)間的檢驗(yàn),待技術(shù)成熟后,再納入規(guī)范”中做了具體規(guī)定和要求。按照標(biāo)準(zhǔn)條文要求,儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐材料相繼出現(xiàn)了諸如“環(huán)氧瀝青貼布”“水泥砂漿”“防水卷材”“礦脂膠泥及膠帶”“三元乙丙防水膠帶”“CTPU”等材料及施工方法。在這些材料中“CTPU”以其優(yōu)良的防水防腐性能及使用6年無開裂、滲水及外觀良好的實(shí)際案列獲得好評,并被廣泛使用。
儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù)材料傳統(tǒng)的防水防腐方法之環(huán)氧瀝青貼布、水泥砂漿灌縫明顯存在不抗變形,短期內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象;防水卷材施工時(shí)需要膠水粘貼或者高溫?zé)崛?,施工時(shí)很難做到復(fù)雜部位和節(jié)點(diǎn)的完全密封,對于大型儲(chǔ)罐也適應(yīng)不了儲(chǔ)罐的上翹和變形;礦脂膠泥及膠帶是一種油脂材料和浸透油脂的編織布,軟而無回彈性,無法適應(yīng)邊緣板的伸縮變形,而且附著力不好,容易脫落,礦脂帶搭接縫及復(fù)雜部位、節(jié)點(diǎn)也不可能完全密封,礦脂膠泥及礦脂帶中的粘性油脂使得后續(xù)檢驗(yàn)維修非常困難;三元乙丙材料缺陷基本和防水卷材差不多,冷貼施工時(shí)不能完全包覆復(fù)雜部位及節(jié)點(diǎn),無法隔斷水汽侵入,施工比較復(fù)雜。從以上例舉的幾種傳統(tǒng)的儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐方法可以看出大都存在不同類型的嚴(yán)重缺陷,而且使用年限不長,很難適應(yīng)儲(chǔ)罐建設(shè)的發(fā)展及邊緣板防水防腐蝕要求。隨著防水防腐材料技術(shù)的進(jìn)步,儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐方法也在不斷的更新迭代,CTPU就是儲(chǔ)罐邊緣板傳統(tǒng)的防護(hù)材料迭代更新最為重要的典型性產(chǎn)品,其固含量>80%,拉伸強(qiáng)度1.9-8Mpa延伸率400%-1000%,與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度2.50Mpa-3.0Mpa,不透水性0.3Mpa為3分鐘,密封膠固化時(shí)間表干4-12小時(shí),實(shí)干12-24小時(shí),抗沖擊性>5Mpa,可以耐2%的鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氧化鈉及氨水,石油等化學(xué)介質(zhì),彈性及密封性能非常符合GB/T 50393新舊版標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)章節(jié)中規(guī)定的材料及工藝要求。2001年5月中石化集團(tuán)公司頒布了關(guān)于《加工高含硫原油儲(chǔ)罐防腐蝕技術(shù)管理規(guī)定》,該規(guī)定附錄2中規(guī)定“油罐底板邊緣板的防滲水防腐施工宜采用CTPU防水涂料貼覆玻璃布的施工工藝”。在此規(guī)定的推動(dòng)下,CTPU得以迅速推廣和應(yīng)用,從2001年至今已經(jīng)有20多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和案列,可以說CTPU材料已經(jīng)成為儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐經(jīng)典產(chǎn)品,無論是原油儲(chǔ)罐,成品油儲(chǔ)罐,化學(xué)溶劑儲(chǔ)罐,食品油脂儲(chǔ)罐,化學(xué)品儲(chǔ)罐等邊緣板的防水防腐;還是煤氣柜筒體,電信塔桿,風(fēng)電基座等邊緣板的防水防腐都采用了CTPU材料和工藝方法。
CTPU在被廣泛應(yīng)用的實(shí)踐過程中,施工人員發(fā)現(xiàn)也存在著不盡人意的地方及缺陷。如CTPU由聚氨酯樹脂、固化劑及催化劑三部分組成,配制時(shí)必須根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)三者之間配比不平衡時(shí)就會(huì)出現(xiàn)鼓泡,發(fā)脆,粉化,開裂,發(fā)粘,不干,無彈性等現(xiàn)象。加之市場無序競爭,聚氨酯又有單雙組分、油性水性、分子量大小等區(qū)別,魚目混珠造成聚氨酯樹脂材料產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊;CTPU設(shè)計(jì)防水層結(jié)構(gòu)五花八門,材料消耗組合未根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要合理配比;施工隊(duì)伍專業(yè)熟練程度不同,材料供應(yīng)和施工質(zhì)量責(zé)任不分,種種弊端不斷出現(xiàn)。造成CTPU質(zhì)量的下降或者不穩(wěn)定,因此可能危害到罐底板的防腐蝕安全。防腐材料研發(fā)人員為避免CTPU在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷或者配比錯(cuò)誤的發(fā)生,使得儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐產(chǎn)品向規(guī)范化,簡單化,高性能發(fā)展,有必要再次對該產(chǎn)品進(jìn)行配方和施工技術(shù)更新迭代,那就是儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù)材料CTPU升級(jí)版GDP和HDP產(chǎn)品。GDP耐蝕防水防腐彈性膠是由硅橡膠、氫化丁晴類橡膠等與其他合成高分子材料進(jìn)行改性后得到的一種高彈耐蝕耐水雙組分材料,具有突出的粘彈性,抗拉強(qiáng)度,附著力及良好的耐化學(xué)品性和抗紫外線老化性能。GDP耐蝕防水防腐彈性膠延伸率高達(dá)800%,完全能夠應(yīng)對儲(chǔ)罐底板的變形,有科學(xué)規(guī)范的防水層結(jié)構(gòu),中間層填埋滌氨綸彈力布提高了拉伸強(qiáng)度和彈性,面膠層又具有良好的耐候性能。GDP由多種材料組合,施工人員會(huì)根據(jù)罐區(qū)現(xiàn)場實(shí)際情況科學(xué)的配制主輔材料,現(xiàn)場工藝工序控制節(jié)點(diǎn)繁多,且GDP防水層必須由專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)豐富的施工技術(shù)人員施工或指導(dǎo),從而確保了整體防腐結(jié)構(gòu)10年以上的使用效果,有效保證儲(chǔ)罐在一個(gè)大修期的安全運(yùn)行。
儲(chǔ)罐邊緣板GDP防水防腐彈性膠施工工藝為:
1.儲(chǔ)罐底部邊緣板下部的處理。將儲(chǔ)罐水泥基礎(chǔ)表面灰塵清理干凈,滿足表面干燥、清潔、無灰塵的要求。先用單組份彈性膠刷一道底膠,然后 用單組份彈性膠粘劑拌著粒徑 1~3mm 橡膠顆粒料填充罐底邊與混凝土基座之間的縫隙,并朔型 1:10 的永久性彈性膠塊的導(dǎo)水坡。
2.GDP耐蝕防水彈性層。用GDP耐蝕防水彈性膠,現(xiàn)場配制成彈性觸變膠泥,直接涂刮在罐體外邊緣板和導(dǎo)水坡外表面,形成平整致密耐蝕防水彈性膠泥膜層。
3.GDP耐蝕防水保護(hù)層。在耐蝕防水彈性膠泥成膜后,貼一道滌氨綸彈力網(wǎng)格布,彈力網(wǎng)格布從罐壁下沿處延至罐基礎(chǔ)泡沫板外約50mm 處;涂覆兩道GDP耐腐蝕防水彈性中膠,形成彈性耐蝕防水保護(hù)層。
4.GDP耐蝕防水彈性面層。從罐體底板以上150mm的罐體外壁處到整個(gè)混凝土基面上,及水泥基礎(chǔ)外側(cè)PE板上100mm左右,用GDP耐候彈性膠面涂裝成面膠,涂層間需表干,組成耐蝕防水彈性面層。導(dǎo)水坡外涂覆GDP耐蝕防水彈性膠的滌氨綸彈力布形成的膠膜總厚度為2~3mm,罐壁底部及泡沫板外側(cè)涂層厚度約為 0.2~1.0mm。
5.GDP耐蝕防水彈性膠在地腳錨固螺栓彈性密封的防水膠層至螺桿10mm以上。環(huán)境溫度低于10℃時(shí)不建議GDP施工,確實(shí)需要施工時(shí)必須采取提高環(huán)境溫度的有效措施。
6.對GDP耐蝕防水防腐層進(jìn)行綜合性檢查,如表觀情況,固化程度,彈性膠體厚度,整體密封性等等,發(fā)現(xiàn)問題和施工質(zhì)量缺陷必須糾正和整改。
儲(chǔ)罐內(nèi)部介質(zhì)除了常溫環(huán)境下貯存,有時(shí)候還會(huì)對貯存介質(zhì)(如原油 棕櫚油 瀝青等)進(jìn)行加熱保溫,確保介質(zhì)具有一定的流動(dòng)性和粘度。此時(shí)儲(chǔ)罐邊緣板也是處在一定的高溫環(huán)境下,CTPU/GDP不再適用(<90℃環(huán)境下使用),可以使用GDP另一款升級(jí)版材料HDP高溫儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐彈性膠。HDP是一種高性能有機(jī)硅密封膠基礎(chǔ)類混合物,固含量98%以上,為單組分材料,對于180℃以下的渣油、廢油、瀝青等高溫儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐非常適用,而且耐蝕性能可以與GDP相媲美。HDP高溫儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐彈性膠施工方法大致如下:
1.儲(chǔ)罐底部邊緣板下部的處理。將儲(chǔ)罐水泥混凝土基礎(chǔ)打磨清理,要求滿足表面干燥、清潔、無雜質(zhì)灰塵的要求,再沿著儲(chǔ)罐基礎(chǔ)外壁粘貼PE泡沫板。先用高溫彈性膠刷一道底膠,然后 用高溫彈性膠粘劑拌著粒徑 1~3mm 橡膠顆粒料填充罐底邊與混凝土基座之間的縫隙。
2.HDP耐高溫防水防腐彈性層。采用高性能有機(jī)硅密封膠,現(xiàn)場配制成彈性膠泥,直接涂刮在罐體外邊緣板和和涂裝底漆的水泥基礎(chǔ)外表面,形成10°的斜坡,組成耐蝕耐高溫彈性緩沖層。
3.HDP耐高溫防水防腐保護(hù)層。耐蝕耐高溫彈性層塑型施工完畢后,覆貼一層錦綸彈力布,直接涂刷兩道高溫彈性耐候面膠。
4.HDP耐高溫防水防腐結(jié)構(gòu)層全部結(jié)束后,查看固化及涂層情況,發(fā)現(xiàn)厚度不均勻或者漏涂,應(yīng)該重新涂刷,直至符合規(guī)定要求和標(biāo)準(zhǔn),耐蝕保護(hù)層和耐蝕彈性面層以下所形成的彈性層總厚度大約3毫米左右。
GDP和HDP產(chǎn)品是儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù)材料CTPU的質(zhì)量缺陷的有效補(bǔ)充,也是儲(chǔ)罐制造技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域的一大進(jìn)步。其中GDP被寫進(jìn)新版GB50341標(biāo)準(zhǔn)5.2.13和SH/T 3046-2024《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.14條文說明中,肯定了該產(chǎn)品在儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐方法的重要作用。特別是HDP在高溫儲(chǔ)罐防水防腐的應(yīng)用,將常溫儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù)技術(shù)延伸至高溫儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù),大大提高了儲(chǔ)罐邊緣板防腐蝕應(yīng)用范圍,對于儲(chǔ)罐運(yùn)行降本增效及儲(chǔ)罐經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。
據(jù)貝哲斯咨詢對儲(chǔ)罐行業(yè)市場數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)顯示,2022年全球與中國儲(chǔ)罐市場容量分別為211.48億元(人民幣)與59.93億元,預(yù)計(jì)全球儲(chǔ)罐市場規(guī)模在預(yù)測期將以1.55%的CAGR增長并預(yù)估在2028年達(dá)到232.01億元;也由此帶來儲(chǔ)罐防腐蝕市場的迅猛增長和繁榮,儲(chǔ)罐邊緣板防水防腐材料的應(yīng)用前景廣闊。GDP和HDP無論在耐蝕性、防水性、高彈性、粘結(jié)性、穩(wěn)定性及滿足儲(chǔ)罐熱脹冷縮、空載滿灌塑性變形、整體密封性、復(fù)雜部位及節(jié)點(diǎn)適應(yīng)性,還是在操作簡便性、維修難易程度及美觀性等多方面較CTPU更加優(yōu)異。
GDP和HDP是防水防腐蝕材料的技術(shù)突破,是CTPU儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù)材料的更新迭代,可以認(rèn)為就是CTPU產(chǎn)品的升級(jí)版,能夠更加有效的長時(shí)間的阻止雨水、露水、濕氣、大氣中的腐蝕性氣體等介質(zhì)侵入儲(chǔ)罐邊緣板,大大延長儲(chǔ)罐使用壽命,是維護(hù)儲(chǔ)罐正常運(yùn)行重要的防護(hù)材料之一。經(jīng)過幾年的實(shí)踐應(yīng)用(國家管網(wǎng)東部儲(chǔ)運(yùn)及中石化新建十大商儲(chǔ)基地、浙石化GDP彈性膠儲(chǔ)罐底邊緣板防水防腐)并跟蹤回訪調(diào)查,GDP和HDP使用情況良好,外觀整潔美觀,得到使用單位的好評。