pu發泡機生產硬質聚氨酯泡沫貯罐的絕熱應用
硬質聚氨酯泡沫可在很寬的溫度范圍內用于貯罐和運輸罐的絕熱。由于生產方法和要求的不同，對于常規要求溫度在－30～130℃之間的絕熱方法和要求在低溫－30～－ 200℃的絕熱方法之間也有所不同。
1． 正 常 溫 度 范 圍
pu發泡機采用噴涂法或逐層發泡法涂覆硬質聚氨酯泡沫進行罐體絕熱技術上是非常重要的，并且
是 成 本 低 、 效 率 高 。 多 層 澆 注 可 以 在 被 絕 熱 物 體 和 所 涂 覆 的 外 覆 層 之 間 產 生 牢 固 的 連 接 。 對
于 冷 藏 貯 罐 需 要 有 一 層 防 水 蒸 汽 擴 散 層 ， 而 該 層 可 與 絕 熱 層 相 結 合 。 而 噴 涂 法 特 別 適 用 于 所
貯 存 物 料 的 溫 度 始 終 高 于 環 境 溫度的 貯 罐 ， 不 需 要 用 防 水 蒸 汽 擴 散 層 。 但 是 ， 聚氨酯泡沫 應
涂 以 耐 天 候 老 化的涂 料 。
逐 層 澆 注 特 別 適 合 于 垂 直 的 或 彎 曲 的 表 面 。 外 模 ， 即 化 工 中 常 用 的 金 屬 板 模 型 ， 是 從 底
部 向 上 分 段 設 置 并 逐 層 發泡的 ， 如 球 罐 表 面 的 絕 熱 層 。
罐 體和泡 沫 的溫度 至 少 應 為 15℃ 。 為 了 獲 得 均 勻 的 下 一 層 ， 反 應 混 合 物 的 均 勻 澆注是
重 要 的 。 如 果 反 應 混 合 物 澆 注 到 一 個 不 平 整 的 表 面 上 則 物 料 就 會 向 最 凹 處 流 動 ， 在 那 里 會 產
生 極 高 的 發 泡 反 應 最 后 出 現 孔 洞 。 這 種 缺 點 可 以 通 過 沫 狀 發 泡 方 法 來 克 服 。 乳 白 的 反 應 混 合
物 不 能 流 動 ， 能 產 生 厚 度 更 均 勻 的 泡 沫 。 這 種 方 法 所 使 用 的 設 備 比 澆 注 成 型 法 稍 貴 些 ： 低 沸
點 物 理 發 泡 劑 如 HFC-134a 必 須 用 另 一 個 計 量 泵 計 量 后 再 送 入 混 合 頭 。
圓 柱 形 和 球 形 容 器 如 果 沒 有 太 多 的 法 蘭 或 管 子 的 連 接 點 ，那 么 噴 涂 泡 沫 層 就 可 以 不 用 腳
手 架 來 進 行 。 為 此 ， 就 要 用 一 種 能 夠 引 導 混 合 頭 作 垂 直 或 周 向 活 動 的 裝 置 。 這 樣 涂 覆 的 絕 熱
層 厚 度 在 10～ 20mm 之 間 ； 前 一 層 噴 涂 后 可 以 馬 上 涂 覆 下 一 層 。 厚 度 超 過 50mm 時 ， 可 能
需 要 等 到 泡 沫 放 熱 部 分 消 散 之 后 才 能 再 噴 下 一 層 。 如 果 等 候 的 時 間 太 長 ， 比 如 一 個 晚 上 ， 則
會 對 層 與 層 之 間 的 粘 結 強 度 產 生 不 利 的 影 響 。
手 工聚氨酯發泡機噴 涂 需 要 有 熟 練 的 技 巧 。 涂 覆 不 均 勻 會 使 泡 沫 厚 度 不 同 和 出 現 空 穴 。 這 種 方 法 應 該
限 用 在 厚 度小于 150mm 的 涂 覆 場 合 。即 使 最 好 的 作 業 也 會 使 50mm 厚 的 泡 沫 ，產 生 大 約 10%
的 公 差 。
建 議 噴 涂 法 不 要 用 于 低 溫 場 合 ，因 為 在聚氨酯發泡機噴涂泡沫的表面上鋪放 金 屬 防 水 蒸 汽 擴 散 層 是 很
困 難 的 。
2． 低 溫 范 圍
對 于 非 常 低 的 溫 度 （ 低 于 － 30℃ ） 的 保 溫 絕 熱 ， 硬質聚氨酯泡沫 是 一 種 可 靠 的 絕 熱 材 料 。
同 時 ， 內 部 絕 熱 已 經 被 證 明 是 一 種 在 技 術 上 令 人 感 興 趣 的 解 決 方 法 。 這 種 方 法 是 絕 熱 液 態 丙
烷 （ 常 壓 下 － 45℃ ） 所 用 容 器 的 最 新 方 法 ， 但 對 于 液 態 天 然 氣 （ － 160℃ ） 所 用 容 器 ， 這 種
方 法 僅 在 特 殊 場 合 下 使 用 。
內 部 絕 熱硬質聚氨酯泡沫能耐受脂肪族烴的作用 。若 使 用 一 種 甚 至 在 低 溫 下 也 不 會 收
縮 或 破 裂 的 絕 熱 材 料 ， 就 有 可 能 使 用 普 通 鋼 來 制 造 處 于 環 境 溫 度 下 能承受 負 荷 的 罐 體 外 殼 。
否 則 ， 罐 體 就 必 須 使 用 在 極 低 溫 度 下 仍 能 保 持 韌 性 的 特 種 鋼 材 。 為 了 提 供 高 質 量 的 內 部 絕 熱
層 ， 特 別 開 發 的 泡 沫 能 與 外 罐 體 粘 合 ， 可 阻 止 內 部 絕 熱 層 受 冷 收 縮 。 在 彎 曲 表 面 上 ， 徑 向 力
被 加 到 切 線 方 向 的 分 力 上 ， 這 兩 者 泡 沫 都 必 須 適 應 ， 因 此 泡 沫 需 要 有 高 的 伸 長 率 和 足 夠 的 強
度 。 只 有 用 噴涂方法 才 能 獲 得 均 勻 和 細 小的泡 孔 結 構 。 聚氨酯發泡機泡沫的機械性能必須足以經受得住容
器 內 物 料 的 靜 壓 力 ， 特 別 是 底 部 的 材 料 。 如 果 泡 沫 有 一 定 的 蒸 汽 滲 透 性 ， 氣 體 就 會 在 泡 孔 內
冷 凝 。 如 果 將 容 器 排 空 并 迅 速 加 熱 ， 這 種 冷 凝 的 氣 體 就 有 可 能 破 壞 某 些 部 位 上 的 泡 孔 。
外 部 絕 熱 用 硬 質 聚 氨 酯 泡 沫 作 外 層 絕 熱 層 的 液 化 天 然 氣 貯 罐 已 經 證 實 可 安 全 使 用 若
干 年 。 乙 烯 貯 罐 5 年 后 的 平 均 傳 熱 系 數 ， 用 蒸 發 速 率測定 為 0.021。 要 得 到 低 溫 所 需 要 的 大
于 200mm 厚 的 絕 熱 層 ， 常 常 把 噴 涂 法 同 逐 層 澆 鑄 法 或 纖 維 絕 熱 層 結 合 起 來 使 用
使 用 噴 涂 泡 沫 和 現 場 澆 鑄 泡 沫 并 用 方 法 時 ， 噴涂泡 沫 涂 覆 在 必 須 承 受 較 高 應 力 的低溫
側 。 在 絕 熱 層 的 關 鍵 部 位 上 ， 噴 涂 泡 沫 與 澆 注 泡 沫 之 間 的 界 面 位 于 絕 熱 層 的 中 部 。 特 殊 的 技
術 能 確 保 與 外 金 屬 殼 體 完 全 分 離 。
用聚氨酯發泡機噴涂泡沫和無 機 纖 維 絕 熱 層 并 用 的 方 法 能 獲 得 較大的 厚 度 ， 無 需 與 金 屬 外 殼 相 分 離 。
無 機 纖 維 可 部 分 地 承 受 熱 收 縮 和機械 應 力 。 對 于 大 的溫度 變 化 ， 這 種 絕 熱 層 不 太 適 用 ， 因 為
罐 體 的 “ 呼 吸 ” 作 用 會 使 濕 氣 聚 集 在 絕 熱 層 中 。
當 無 機 纖 維 和聚氨酯發泡機澆注泡沫并用時 ， 如 果泡沫冷卻就會 在 無 機 纖 維 絕 熱 層 上 收 縮 。 因 為 泡 沫
粘 合 在 外 金 屬 殼 體 上 ； 所 以 ， 在 液 化 石 油 氣 的 溫 度 范 圍 內 ， 泡 沫 能 夠 承 受 所 產 生 的 應 力 。
在 這 里 ， 罐 體 和 外 部 金 屬 板 之 間的連 接 也 被 阻 斷 ， 但 由 于 金 屬 板 與 泡 沫 之 間 相 互 粘 合 ，
有 足 夠 的 抗 擴 散 能 力 。
