儲罐邊緣板防護材料CTPU升級版GDP和HDP(轉)
儲罐邊緣板防水防腐材料及工藝方法在國家標準GB/T 50393-2017第4.4.2 條款“目前儲罐罐底板邊緣防護材料很多,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,防腐效果差別很大,還需要進一步研究和時間的檢驗,待技術成熟后,再納入規(guī)范”中做了具體規(guī)定和要求。按照標準條文要求,儲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際案列獲得好評,并被廣泛使用。
儲罐邊緣板防護材料傳統(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,短期內就會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象;防水卷材施工時需要膠水粘貼或者高溫熱熔,施工時很難做到復雜部位和節(jié)點的完全密封,對于大型儲罐也適應不了儲罐的上翹和變形;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,礦脂帶搭接縫及復雜部位、節(jié)點也不可能完全密封,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,冷貼施工時不能完全包覆復雜部位及節(jié)點,無法隔斷水汽侵入,施工比較復雜。從以上例舉的幾種傳統(tǒng)的儲罐邊緣板防水防腐方法可以看出大都存在不同類型的嚴重缺陷,而且使用年限不長,很難適應儲罐建設的發(fā)展及邊緣板防水防腐蝕要求。隨著防水防腐材料技術的進步,儲罐邊緣板防水防腐方法也在不斷的更新迭代,CTPU就是儲罐邊緣板傳統(tǒng)的防護材料迭代更新最為重要的典型性產品,其固含量>80%,拉伸強度1.9-8Mpa延伸率400%-1000%,與混凝土粘結強度2.50Mpa-3.0Mpa,不透水性0.3Mpa為3分鐘,密封膠固化時間表干4-12小時,實干12-24小時,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,石油等化學介質,彈性及密封性能非常符合GB/T 50393新舊版標準相關章節(jié)中規(guī)定的材料及工藝要求。2001年5月中石化集團公司頒布了關于《加工高含硫原油儲罐防腐蝕技術管理規(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)定的推動下,CTPU得以迅速推廣和應用,從2001年至今已經有20多年的成功應用經驗和案列,可以說CTPU材料已經成為儲罐邊緣板防水防腐經典產品,無論是原油儲罐,成品油儲罐,化學溶劑儲罐,食品油脂儲罐,化學品儲罐等邊緣板的防水防腐;還是煤氣柜筒體,電信塔桿,風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在被廣泛應用的實踐過程中,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,配制時必須根據環(huán)境溫度進行調整,當三者之間配比不平衡時就會出現(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品質量良莠不齊;CTPU設計防水層結構五花八門,材料消耗組合未根據現(xiàn)場實際需要合理配比;施工隊伍專業(yè)熟練程度不同,材料供應和施工質量責任不分,種種弊端不斷出現(xiàn)。造成CTPU質量的下降或者不穩(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在實際應用中出現(xiàn)質量缺陷或者配比錯誤的發(fā)生,使得儲罐邊緣板防水防腐產品向規(guī)范化,簡單化,高性能發(fā)展,有必要再次對該產品進行配方和施工技術更新迭代,那就是儲罐邊緣板防護材料CTPU升級版GDP和HDP產品。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,抗拉強度,附著力及良好的耐化學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800%,完全能夠應對儲罐底板的變形,有科學規(guī)范的防水層結構,中間層填埋滌氨綸彈力布提高了拉伸強度和彈性,面膠層又具有良好的耐候性能。GDP由多種材料組合,施工人員會根據罐區(qū)現(xiàn)場實際情況科學的配制主輔材料,現(xiàn)場工藝工序控制節(jié)點繁多,且GDP防水層必須由專業(yè)的經驗豐富的施工技術人員施工或指導,從而確保了整體防腐結構10年以上的使用效果,有效保證儲罐在一個大修期的安全運行。
儲罐邊緣板GDP防水防腐彈性膠施工工藝為:
1.儲罐底部邊緣板下部的處理。將儲罐水泥基礎表面灰塵清理干凈,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耐蝕防水保護層。在耐蝕防水彈性膠泥成膜后,貼一道滌氨綸彈力網格布,彈力網格布從罐壁下沿處延至罐基礎泡沫板外約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混凝土基面上,及水泥基礎外側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℃時不建議GDP施工,確實需要施工時必須采取提高環(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)問題和施工質量缺陷必須糾正和整改。
儲罐內部介質除了常溫環(huán)境下貯存,有時候還會對貯存介質(如原油 棕櫚油 瀝青等)進行加熱保溫,確保介質具有一定的流動性和粘度。此時儲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另一款升級版材料HDP高溫儲罐邊緣板防水防腐彈性膠。HDP是一種高性能有機硅密封膠基礎類混合物,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高溫儲罐邊緣板防水防腐彈性膠施工方法大致如下:
1.儲罐底部邊緣板下部的處理。將儲罐水泥混凝土基礎打磨清理,要求滿足表面干燥、清潔、無雜質灰塵的要求,再沿著儲罐基礎外壁粘貼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耐高溫防水防腐結構層全部結束后,查看固化及涂層情況,發(fā)現(xiàn)厚度不均勻或者漏涂,應該重新涂刷,直至符合規(guī)定要求和標準,耐蝕保護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產品是儲罐邊緣板防護材料CTPU的質量缺陷的有效補充,也是儲罐制造技術細分領域的一大進步。其中GDP被寫進新版GB50341標準5.2.13和SH/T 3046-2024《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲罐設計規(guī)范》6.2.14條文說明中,肯定了該產品在儲罐邊緣板防水防腐方法的重要作用。特別是HDP在高溫儲罐防水防腐的應用,將常溫儲罐邊緣板防護技術延伸至高溫儲罐邊緣板防護,大大提高了儲罐邊緣板防腐蝕應用范圍,對于儲罐運行降本增效及儲罐經濟的發(fā)展具有重要的意義。
據貝哲斯咨詢對儲罐行業(yè)市場數據的統(tǒng)計顯示,2022年全球與中國儲罐市場容量分別為211.48億元(人民幣)與59.93億元,預計全球儲罐市場規(guī)模在預測期將以1.55%的CAGR增長并預估在2028年達到232.01億元;也由此帶來儲罐防腐蝕市場的迅猛增長和繁榮,儲罐邊緣板防水防腐材料的應用前景廣闊。GDP和HDP無論在耐蝕性、防水性、高彈性、粘結性、穩(wěn)定性及滿足儲罐熱脹冷縮、空載滿灌塑性變形、整體密封性、復雜部位及節(jié)點適應性,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突破,是CTPU儲罐邊緣板防護材料的更新迭代,可以認為就是CTPU產品的升級版,能夠更加有效的長時間的阻止雨水、露水、濕氣、大氣中的腐蝕性氣體等介質侵入儲罐邊緣板,大大延長儲罐使用壽命,是維護儲罐正常運行重要的防護材料之一。經過幾年的實踐應用(國家管網東部儲運及中石化新建十大商儲基地、浙石化GDP彈性膠儲罐底邊緣板防水防腐)并跟蹤回訪調查,GDP和HDP使用情況良好,外觀整潔美觀,得到使用單位的好評。