近年来,大型冷库火灾事故频发,造成严重损失与伤亡。据国家应急管理部统计,90%以上的冷库火灾根源在于劣质聚氨酯保温材料,加之施工不规范,防火措施缺失,安全隐患触目惊心。为响应中国化学工程集团公司“T+EPC”的发展模式及湖北省建设领域对于新技术、新工艺、新产品推广应用要求,中国化学工程第十六建设有限公司联合湖北三峡实验室、湖北中创科技有限公司,在湖北省公安县农副产品电商冷链物流基地建设项目工程总承包(EPC)项目的1#冷库储冰间中,开展《大型冷库高性能气凝胶保温系统设计及装配式建造技术研究与应用》的研发。这是中国化学工程集团在冷库工程中首次创新应用气凝胶技术,旨在打造一种新型、安全、高效的内保温系统与装配化工艺,为低温冷库领域树立安全节能新典范。目前,该技术已申请7项专利并获得1项软件著作权。
工厂预制的金属面纳米气凝胶复合绝热板
1#制冰间最终成型照片
研发小组针对传统冷库建造过程中易失火、运营能耗高、建造周期长、成本大等特点。通过热力学机理的大数据分析,建立融合机理模型和数据驱动模型的保冷散热运行优化模型,对保冷需求提出合理化的设计,科学选择保温材料、从工程化应用上降低散热损失,最终形成了三项关键技术,一是高精度模型计算系统AI仿真模拟软件,专门适配冷库气凝胶内保温系统设计,可实现数据自动采集与模拟计算,能针对不同使用需求,精准给出保温层厚度最优模拟数值,同时对保温系统设计效果进行全面系统评估,为设计环节提供科学支撑。二是适用于冷库的气凝胶保温毡制备工艺及连续生产装置,大幅提升冷库保温隔热材料综合性能,其导热系数可低至0.021W/(m·K)以下,燃烧性能达到A1级,具备优异的耐低温、防潮、阻燃及抗老化特性,有效延长冷库保温工程使用寿命。三是研发了一种金属面纳米气凝胶复合绝热板、新型冷库内保温系统设计方案及装配化施工技术方案,将1#储冰间原设计(-4℃)降至(-15℃),对原设计中顶棚、墙面及地面的设计方案进行设计优化,采用自主研发的金属面气凝胶复合绝热板,该复合板材具有超低导热性能和A1级不燃特性,同时其抗弯荷载、拉伸粘接强度、抗冲击性、面板收缩率及甲醛释放量都通过了第三方权威机构的检测,并满足设计要求。突破了传统技术规程中的施工方法,采用工厂化预制加工,并运送至施工现场进行装配化安装,大幅度降低人工成本和过程操作的安全风险,提高了施工效率,不仅为施工方增值,而且为业主方在冷库运营中的节能、降碳及安全性等方面产生了良好的、可持续的增值。
当冷链仓储迈入“科技密集型装配”新阶段,气凝胶——这一曾属于航天领域的尖端材料,正从实验室走向应用现场,一个更安全、更绿色、更智能的冷链新时代,正依托这一可复制、可推广的“十六化建方案”加速照进现实。(朴恒元)
责任编辑:赵家豪


