真空多層絕熱低溫液氮儲罐內部涂層設計目標和關鍵性能指標要求
2025-10-15 來自: 河南省泓陽壓力容器有限公司 瀏覽次數:20
真空多層絕熱低溫液氮儲罐內部涂層設計目標和關鍵性能指標要求分享:
一、設計目標
真空多層絕熱低溫液氮儲罐內部涂層設計,旨在為儲罐內部提供全方位保護,確保儲罐在 - 196℃的低溫環境下長期穩定運行。核心目標包括:顯著降低儲罐內部的熱傳導系數,減少液氮的蒸發損失,將日蒸發率控制在行業較高水平;有效阻隔液氮與儲罐金屬基材的直接接觸,防止基材因低溫脆化和電化學腐蝕而受損,延長儲罐使用壽命至 15 年以上;同時,涂層需具備良好的化學穩定性,不與液氮發生任何化學反應,保障液氮的純度不受污染,滿足科研、醫療、工業等領域對高純度液氮的使用需求。
二、關鍵性能指標要求
(一)隔熱性能
在真空多層絕熱結構的基礎上,內部涂層需進一步提升隔熱效果。涂層的熱傳導系數應低于 0.03W/(m?K)(在 - 196℃低溫環境下),以較大限度減少外界熱量通過涂層傳入儲罐內部。通過降低熱傳導,可有效降低液氮的蒸發速度,提高儲罐的保冷效率,降低運行成本。
(二)低溫穩定性
涂層需在 - 196℃的復雜低溫環境下保持良好的穩定性,無開裂、脫落、脆化等現象。經過 100 次以上的冷熱循環測試(從常溫 25℃降至 - 196℃,再回升至常溫)后,涂層的附著力仍需達到 5MPa 以上,且外觀無明顯變化,確保在儲罐反復充裝和使用過程中始終保持完整的保護狀態。
(三)耐腐蝕性
液氮在儲存過程中可能會攜帶少量雜質(如水分、二氧化碳等),長期接觸會對儲罐金屬基材造成腐蝕。因此,內部涂層需具備良好的耐腐蝕性,在 5% 氯化鈉溶液浸泡測試(模擬含雜質液氮的腐蝕環境)中,經過 1000 小時后,涂層表面無銹蝕、起泡、剝落等腐蝕現象,基材也無任何腐蝕痕跡。
(四)附著力
涂層與儲罐金屬基材(通常為不銹鋼)之間需具備非常強的附著力,以防止在低溫環境下因熱脹冷縮差異而導致涂層脫落。采用劃格法測試,涂層的附著力等級應達到 0 級(GB/T 9286-1998 標準),即切口邊緣完全光滑,無任何涂層脫落。
(五)化學惰性
涂層材料需具有高度的化學惰性,在長期與液氮接觸的過程中,不發生溶解、分解或化學反應,不向液氮中釋放任何有害物質,確保液氮的純度符合相關標準(如 GB/T 14599-2021《純氮、高純氮和超純氮》中高純氮的要求)。


