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        恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層在塔里木油田野營(yíng)房上的應(yīng)用研究

        2011-11-16 06:39:14王沖沖何建萍沖李艷茹沖何中凱沖祝偉沖李思塔里木油田分公司
        石油石化節(jié)能 2011年4期

        王沖沖何建萍沖李艷茹沖何中凱沖祝偉沖李思(塔里木油田分公司)

        恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層在塔里木油田野營(yíng)房上的應(yīng)用研究

        王沖沖何建萍沖李艷茹沖何中凱沖祝偉沖李思(塔里木油田分公司)

        針對(duì)塔里木油田夏季野營(yíng)房外表面日照強(qiáng)、室內(nèi)溫度高影響野外施工人員居住及消耗大量電能的問(wèn)題,使用恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層對(duì)野營(yíng)房進(jìn)行了絕熱改造實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明:使用涂層后,野營(yíng)房全天外表面平均溫度降低9.37%,室內(nèi)平均溫度可降低10.83%。

        野營(yíng)房沖恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層沖平均溫度沖節(jié)能環(huán)保

        D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.04.004

        野營(yíng)房是野外施工作業(yè)中必備的常用設(shè)施,是作業(yè)工人生活和存放工具及其他裝備的場(chǎng)所[1]。因此,除了要求其具有移動(dòng)快捷,安裝方便,防雨、雪、風(fēng)沙等特點(diǎn)之外,更要求其具有防凍、防暑,在惡劣自然環(huán)境下適宜居住的特點(diǎn)。

        塔里木油田位于西部新疆自治區(qū)境內(nèi)石油和天然氣儲(chǔ)量豐富的塔克拉瑪干大沙漠中。該地區(qū)降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈,溫差大,日照時(shí)間長(zhǎng),光熱資源豐富。夏酷冬寒,月平均氣溫最高值出現(xiàn)在7月(極端最高氣溫43.6℃),最低值出現(xiàn)在1月(極端最低氣溫-30.9℃)。全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)在3 000 h左右,年日照百分率約為68%,太陽(yáng)輻射強(qiáng),平均年太陽(yáng)總輻射量為6 264 MJ/m2[2]。根據(jù)現(xiàn)有測(cè)量,夏季野營(yíng)房室內(nèi)平均溫度可超過(guò)39℃,而外表面平均溫度可超過(guò)60℃。如何在高溫與強(qiáng)輻射條件下有效地控制野營(yíng)房?jī)?nèi)外表面及室內(nèi)平均溫度,營(yíng)造溫度適宜的住宿條件,這方面的研究在國(guó)內(nèi)還鮮見(jiàn)報(bào)道。

        針對(duì)上述問(wèn)題,塔里木油田引進(jìn)了恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層,并對(duì)塔西南作業(yè)七隊(duì)涂有絕熱涂層的野營(yíng)房和未噴涂涂料的野營(yíng)房進(jìn)行兩組對(duì)比試驗(yàn),以評(píng)價(jià)節(jié)能新材料在野營(yíng)房上的應(yīng)用效果。

        1 測(cè)量條件及測(cè)量方法

        實(shí)驗(yàn)中2個(gè)野營(yíng)房外型尺寸均為3 900 mm×2 380 mm×2 780 mm,其中一個(gè)涂有0.6 mm的CC-100復(fù)合型絕熱涂層。恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層25℃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.083 W/(m·K),抗紫外輻射系數(shù)為99.6%,輻射率為88%以上,太陽(yáng)光反射峰值為97%。

        實(shí)驗(yàn)時(shí)間為2007年8月3日—2007年8月7日,對(duì)被測(cè)野營(yíng)房的外壁表面溫度、室內(nèi)溫度及環(huán)境溫度進(jìn)行同等室內(nèi)溫度下的電量消耗情況對(duì)比測(cè)試,以評(píng)價(jià)恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層在野營(yíng)房上的應(yīng)用效果。

        2 測(cè)量結(jié)果

        2.1 對(duì)比試驗(yàn)1

        在作業(yè)七隊(duì)選一間噴涂了恩威爾特CC-100涂料的營(yíng)房和一間未噴涂的營(yíng)房作對(duì)比,在沒(méi)開(kāi)空調(diào)的情況下測(cè)試外表溫度以及室內(nèi)溫度,從8:00點(diǎn)至22:00點(diǎn)每隔2 h測(cè)試1次,共測(cè)試2天。

        試驗(yàn)1的結(jié)果顯示,噴涂恩威爾特CC-100涂料的營(yíng)房與未噴涂的營(yíng)房在同樣的日照和使用條件下,外表平均溫度降低3.56℃,室內(nèi)平均溫度降低4℃。其中,12:00點(diǎn)前室外溫差微弱,室內(nèi)溫差較低,僅2℃左右;在12:00—20:00點(diǎn)溫差較大,室外溫差2~11℃;室內(nèi)溫差3~7℃,室外溫差在14:00—16:00點(diǎn)達(dá)到最高值,室內(nèi)溫差在18:00—20:00點(diǎn)達(dá)到最高值。時(shí)刻與溫度的關(guān)系曲線見(jiàn)圖1。

        2.2 對(duì)比試驗(yàn)2

        在作業(yè)七隊(duì)選一間噴涂了恩威爾特CC-100涂料的營(yíng)房和一間未噴涂的營(yíng)房作對(duì)比,在間歇開(kāi)空調(diào)的情況下測(cè)試室內(nèi)溫度及空調(diào)運(yùn)行時(shí)間,空調(diào)溫度設(shè)定一樣,范圍26~28℃,根據(jù)員工居住的舒適度開(kāi)停空調(diào)。從8:00點(diǎn)至22:00點(diǎn)每隔2 h測(cè)試1次,共測(cè)試2天。

        試驗(yàn)2結(jié)果顯示,在同等時(shí)間段內(nèi),間歇開(kāi)空調(diào)的情況下,噴涂節(jié)能涂料的營(yíng)房制冷和保持冷量的效果優(yōu)于未噴涂節(jié)能涂料的營(yíng)房。未噴涂節(jié)能涂料的營(yíng)房空調(diào)累計(jì)運(yùn)行333 min,制冷室內(nèi)溫度平均27.31℃,噴涂節(jié)能涂料的營(yíng)房空調(diào)累計(jì)運(yùn)行200 min,制冷室內(nèi)溫度平均25.88℃。新?tīng)I(yíng)房在室內(nèi)溫度比老營(yíng)房低1.43℃的情況下,用電消耗僅為老營(yíng)房的53.4%,節(jié)能效果明顯。兩種情況的具體數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表1、表2。

        表1 不開(kāi)空調(diào)情況下試驗(yàn)的對(duì)比數(shù)據(jù)

        3 經(jīng)濟(jì)效益分析

        通過(guò)試驗(yàn)效果分析,噴涂恩威爾特CC-100涂料的營(yíng)房與未噴涂的營(yíng)房在同樣的日照和使用條件下,外表平均溫度降低3.56℃,室內(nèi)平均溫度降低4℃。在同等時(shí)間段內(nèi),間歇開(kāi)空調(diào)的情況下,噴涂CC-100涂料營(yíng)房的室內(nèi)溫度比未噴涂CC-100涂料營(yíng)房低1.43℃,而用電消耗僅為后者的53.4%,節(jié)能效果明顯。測(cè)算夏季單個(gè)野營(yíng)房每天可節(jié)約用電6~8 kW·h,年可節(jié)電1 000 kW·h。由于井隊(duì)大多使用柴油發(fā)電,使用柴油發(fā)電的綜合電價(jià)約為2.50元,單個(gè)野營(yíng)房年可節(jié)約成本2 500元。

        表2 開(kāi)空調(diào)情況下試驗(yàn)的對(duì)比數(shù)據(jù)

        4 結(jié)論

        (1)在強(qiáng)光照射條件下,恩威爾特CC-100復(fù)合型絕熱涂層能使井隊(duì)野營(yíng)房?jī)?nèi)外表面溫度降低,有一定的隔熱作用。

        (2)噴涂恩威爾特CC-100涂料的營(yíng)房與未噴涂的營(yíng)房在同樣的日照和使用條件下,外表平均溫度降低3.56℃,室內(nèi)平均溫度降低4℃。

        (3)在同等時(shí)間段內(nèi),間歇開(kāi)空調(diào)的情況下,噴涂CC-100涂料的營(yíng)房在室內(nèi)溫度比未噴涂CC-100涂料的營(yíng)房低1.43℃,而用電消耗僅為后者的53.4%,有效減少了野營(yíng)房向外界的冷量散失,節(jié)能效果明顯。

        [1]張小軍,張玉泉.野營(yíng)房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其制造工藝[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2008,37(5):103-105.

        [2]馬志福.塔里木盆地日照時(shí)數(shù)分布規(guī)律研究及應(yīng)用[J].資源科學(xué),2000,22(2):41-44.

        王沖,2002年畢業(yè)于西南石油大學(xué),工程師,從事節(jié)能管理工作,E-mail:wangchongtlm@petrochina.com.cn,地址:新疆庫(kù)爾勒市石化大道塔里木油田公司質(zhì)量安全環(huán)保處,841000。

        2011-03-24)

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