真空多层绝热低温液氮储罐内部涂层设计目标和关键性能指标要求

真空多层绝热低温液氮储罐内部涂层设计目标和关键性能指标要求分享：

一、设计目标

真空多层绝热低温液氮储罐内部涂层设计，旨在为储罐内部提供全方位保护，确保储罐在 - 196℃的低温环境下长期稳定运行。核心目标包括：显著降低储罐内部的热传导系数，减少液氮的蒸发损失，将日蒸发率控制在行业较高水平；有效阻隔液氮与储罐金属基材的直接接触，防止基材因低温脆化和电化学腐蚀而受损，延长储罐使用寿命至 15 年以上；同时，涂层需具备良好的化学稳定性，不与液氮发生任何化学反应，保障液氮的纯度不受污染，满足科研、医疗、工业等领域对高纯度液氮的使用需求。

二、关键性能指标要求

（一）隔热性能

在真空多层绝热结构的基础上，内部涂层需进一步提升隔热效果。涂层的热传导系数应低于 0.03W/(m・K)（在 - 196℃低温环境下），以较大限度减少外界热量通过涂层传入储罐内部。通过降低热传导，可有效降低液氮的蒸发速度，提高储罐的保冷效率，降低运行成本。

（二）低温稳定性

涂层需在 - 196℃的复杂低温环境下保持良好的稳定性，无开裂、脱落、脆化等现象。经过 100 次以上的冷热循环测试（从常温 25℃降至 - 196℃，再回升至常温）后，涂层的附着力仍需达到 5MPa 以上，且外观无明显变化，确保在储罐反复充装和使用过程中始终保持完整的保护状态。

（三）耐腐蚀性

液氮在储存过程中可能会携带少量杂质（如水分、二氧化碳等），长期接触会对储罐金属基材造成腐蚀。因此，内部涂层需具备良好的耐腐蚀性，在 5% 氯化钠溶液浸泡测试（模拟含杂质液氮的腐蚀环境）中，经过 1000 小时后，涂层表面无锈蚀、起泡、剥落等腐蚀现象，基材也无任何腐蚀痕迹。

（四）附着力

涂层与储罐金属基材（通常为不锈钢）之间需具备非常强的附着力，以防止在低温环境下因热胀冷缩差异而导致涂层脱落。采用划格法测试，涂层的附着力等级应达到 0 级（GB/T 9286-1998 标准），即切口边缘完全光滑，无任何涂层脱落。

（五）化学惰性

涂层材料需具有高度的化学惰性，在长期与液氮接触的过程中，不发生溶解、分解或化学反应，不向液氮中释放任何有害物质，确保液氮的纯度符合相关标准（如 GB/T 14599-2021《纯氮、高纯氮和超纯氮》中高纯氮的要求）。