1、設備及管道保溫設計導則本標準根據GB 4272的原則并遵照其第四章“保溫設計”的規定編制的。1 主題內容與適用范圍本標準規定了保溫設計的基本原則、保溫材料的選擇、保溫厚度的計算和確定、保溫計算主要數據選取原則及保溫結構。本標準適用于一般熱設備和管道。不適用于船舶、核能以及工業爐窯和鍋爐的內襯等有特殊要求的裝置設施。施工中的臨時設施、各種熱工儀表系統的管道及伴熱管道不受本標準的約束。2 引用標準GB 4132 絕熱材料名詞術語GB 4272 設備及管道保溫技術通則GB 8174 設備及管道保溫效果的測試與評價3 保溫設計的基本原則保溫設計應符合減少散熱損失、節約能源、滿足工藝要求、保持生產能力、

2、提高經濟效益、改善工作環境、防止燙傷等基本原則。3.1具有下列情況之一的設備、管理、管件、閥門等（以下對管道、管件、閥門等統稱為管道）必需保溫。3.1.1外表面溫度大于323K（50）1以及根據需要要求外表面溫度小于或等于323K（50）的設備和管道。 注：1）指環境溫度為298K(25)時的表面溫度。3.1.2介質凝固點高于環境溫度的設備和管道。3.2除防燙傷要求保溫的部位外，具有下列情況之一的設備和管道可不保溫；3.2.1要求散熱或必需裸露的設備和管道；3.2.2要求及時發現泄漏的設備和管道上的連接法蘭；3.2.3要求經常監測，防止發生損壞的部位；3.2.4工藝生產中排氣、放空等布需要保溫

3、的設備和管道。3.3表面溫度超過333K（60）的不保溫設備和管道，需要經常維護又無法采用其他措施防止燙傷的部位應在下列范圍內設置防燙傷保溫；3.3.1距離地面或工作平臺的高度小于2.1m；3.3.2靠近操作平臺距離小于0.75m。4 保溫材料選擇4.1保溫材料制品應具有的主要技術性能；4.1.1平均溫度等于或小于623K（350）時，導熱系數值不得大于0.12W(m·k)kcal/(m·h·)。并有明確的隨溫度變化的導熱系數方程式或圖表；對于松散或可壓縮的保溫材料及其制品，應提供在使用密度下的導熱系數方程式或圖表；4.1.2密度不大于400kg/m2；4.1.3

4、除軟質、半硬質1及散狀材料外，硬質成型制品的抗壓強度不應小于0.294Mpa)3kg/cm2)。注：1）用軟質材料成型的制品。4.2保溫材料制品應具有下列性能資料；4.2.1允許最高使用溫度；4.2.2必要時尚需注明耐火性、吸水率、吸濕率、熱膨脹系數、收縮率、抗折強度、腐蝕性及耐蝕性等。4.3應由生產廠按用戶提出的要求提供符合上述各項性能指標的產品，必要時應委托國家指定的檢測機構按國家標準測定。4.4保溫材料的選擇原則；4.4.1保溫材料制品的允許使用溫度應高于正常操作時的介質最高溫度；4.4.2相同溫度范圍內有不同材料可供選擇時，應選用導熱系數小、密度小、造價低、易于施工的材料制品，同時應進

5、行綜合比較，其經濟效益高者應優先選用；4.4.3在高溫條件下經綜合經濟比較后可選用復合材料。5 保溫層厚度的計算和確定5.1管道和圓筒設備外徑大于1020mm者，可按平面計算保溫層厚度，其余均按圓筒面計算保溫層厚度。5.2為減少散熱損失的保溫層其厚度應按經濟厚度方法計算。5.2.1對于熱價低廉，保溫材料制品或施工費用較高，根據公式計算得出的經濟厚度偏小以致散熱損失超過GB4272中表1或表2內規定的最大允許散熱損失時，應重新按表內最大允許散熱損失的80%90%計算去保溫層厚度。5.2.2對于熱價偏高、保溫材料制品或施工費用低廉、并排敷設的管道，尚應考慮支撐結構、占地面積綜合經濟效益，其厚度可小

6、于經濟厚度。5.3保溫層厚度和散熱損失的計算5.3.1保溫層經濟厚度的計算公式a.平面的計算公式見式（1）： （1）式中：保溫層厚度，m;A1常數，按中華人民共和國法定計算單位計算A1=1.8975×10-1（按公制計量單位計算A1=L0-1）；Fn熱價，元/106kJ（元/104kcal）;保溫材料制品導熱系數，對于軟質材料應取安裝密度下的導熱系數，W/(m·k)kcal/(m·h·)；t年運行時間，h；T設備和管道的外表面溫度，K（）；T1環境溫度，K（）；P1保溫結構單位造價，元/m2;S保溫工程投資貸款年分攤率，按復利計息： i年利率（復利率），

7、%；n計息年數，年；a保溫層外表面向大氣的放熱系數，W/(m2·K)kcal/m2·h·）。 b.圓筒面的計算公式見式（2）：（2） 式中：A1常數，按中華人民共和國法定計量單位計算A1=3.795×10-2按公制計量單位計算A1=2×10-2； D1保溫層外經，m; D2保溫層內徑，m； 其余符合說明與式（1）相同。5.3.2保溫層表面散熱損失計算公式（3）a.平苗的計算公式見式（3）： （4）b.圓筒面的計算公式見式（4）： 式中：q單位表面散熱損失， 平面：W/m2kcal/(m2·h)； 管道：W/mkcal/(m·

8、h)； R1保溫層熱阻， 平面：（m2·K）/W (m2·h·)/kcal, 管道：（m·K）/W (m·h·)/kcal R2保溫層表面熱阻， 平面：（m2·K）/W (m2·h·)/kcal， 管道：（m·K）/W (m·h·)/kcal； 好說明與式（1）、（2）相同（5）（6）a.平面的計算公式見式（5）： b.圓筒面的計算公式見式（6）： 式中：T1保溫層外表面溫度，K（） 其余符合說明與式（1）（4）相同。6 保溫計算主要數據選取原則6.1溫度6.1.1表面溫度T

9、6.1.1.1無襯里的金屬設備和管道的表面溫度T，取介質的正常運行溫度。6.1.1.2有襯里的金屬設備和管道應進行傳熱計算確定外表面溫度。6.1.2環境溫度Ta6.1.2.1設置在室外的設備和管道在經濟保溫厚度和散熱損失計算中，環境溫度Ta常年運行的取歷年之年平均溫度的平均值季節性運行的取歷年運行期日平均溫度的平均值。6.1.2.2設置在室內的設備和管道在經濟保溫厚度及散熱損失計算中環境溫度Ta均取293K（20）。6.1.2.3設置在地溝中的管道，當介質溫度T=352K（80）時，環境溫度Ta取293 K（20），當介質溫度T=354383K（81110）時，環境溫度Ta取303K（30）；

10、當介質溫度T383K（110）時，環境溫度Ta取313K（40）。6.1.2.4在校核在工藝要求的各保溫層計算鄒環境溫度Ta應按最不利的條件取值。6.2表面放熱系數a6.2.1在經濟厚度及熱損失計算中，設備和管道的保溫結構外表面放熱系數a一般取11.63W/(m2·K)10kcal/(m2·h·)。6.2.2在校核保溫結構表面溫度計算中，一般情況按a=1.163（6+3）W/m2計算，式中為風速，單位m/s。6.2.3如要求計算值更接近于真值，則應按不同外表面材料的熱發射率與環境風速對a值的影響，將輻射與對流放熱系數分別計算然后取其和。6.3導熱系數保溫材料制品的

11、導熱系數或導熱系數方程應由制造廠提供并應符合本標準6.3的要求。6.4保溫結構的單位造價P1單位造價應包括主材費、包裝費、運輸費、損耗、安裝（包括輔助材料費）及保護機構費等。6.5計息年數n指計算期年數。根據不同情況取510年。6.6年利率i取6%10%(復利)6.7熱價格fn應按各地區、各、部門的具體情況確定，一般在3.66元/102KJ(1525元/102kcal)之間取值。6.8年運行時間t常年運行一般按8000h計；采暖運行中的采暖期按3000h計：采暖期較長地區得按實際采暖期(小時)計；其他按實際情況選取年運行時間。7 保溫結構7.1保溫結構一般由保溫層和保護層組成。保溫結構的設計應

12、符合保溫效果好、施工方便、防火、耐久、美觀等。7.2保溫層7.2.1設備、直管道、管件等無需檢修處宜采用固定式保溫結構；法蘭、閥門、人孔等處宜采用可拆卸式的保溫結構。7.2.3保溫層設計厚度大于100mm時，保溫結構宜按雙層考慮；雙層的內外層縫隙應彼此錯開。7.2.4使用軟質和半硬質保溫材料時，設計應根據材料的最佳保溫密度或保證其在長期運行中不致塌陷的密度而規定其施工壓縮量。7.3保溫層的支撐及緊固7.3.1高于3m的立式設備、垂直管道以及與水平夾角大于45°，長度超過3m的管道應設支撐圈，其間距一般為36m.7.3.2硬質材料施工中應預留伸縮縫，設置支撐圈者應在支撐圈下預留伸縮縫。

13、縫寬應按金屬壁和保溫材料的伸縮量之間的差值考慮。伸縮縫間應填塞與硬質材料厚度相同的軟質材料，該材料使用溫度應大于設備和管道的表面溫度。7.3.3保溫層應采取適當措施進行緊固。7.4保護層7.4.1保護層應具有保護層和防水的性能7.4.2一般金屬保護層應采用0.30.8mm厚的鍍鋅薄鋼板、或防銹鋁板制成外殼，殼的接縫必搭接以防雨水進入。7.4.3玻璃布保護層一般在室內使用。石棉水泥類 抹面保護層不得在室外使用。7.4.4可采用其他已被確認可靠的新型外保護層材料。13附 錄 A保溫層厚度的計算方法（補充件）在允許溫降條件下輸送液體管道的保溫層厚度應按熱平衡方法計算。A.1無分支（無結點）管道A.1

14、.1 當2時（A1） A.1.2 當（A2） Lc=K1·L（A3）式中：T1管道1點處的介質溫度，K（）； T2管道2點處的介質溫度，K（）；L1管道計算長度，m;K1管道通過吊架處的熱損失附加系數；L管道實際長度，m;Tm算術評均溫度，K（）；qm介質質量流量，kg/h;C介質熱容，J/(kg·K)kcal/(kg·)；其余符合說明與本標準式（1）、（2）相同。A.2有分支（有結點）管道結點溫度按式（A4）計算： （A4）式中：Tc,Tc-1分別為結點c與前以結點c-1處的溫度，K（） T1管道起點的溫度，K（） Tn管道終點的溫度，K（） Lc-s-c結點c

15、與前一結點c-1之間的管段長度，m;L1-1-i任意點i與前一結點i-1之間的管段長度，m;qmc-e-cc-1與c兩點間管道介質質量流量，kg/h;qm1-e-c任意點i與前一結點之間介質質量流量，kg/h.附 錄 B保溫層厚度的計算方法（補充件）延遲管道內介質凍結、凝固的保溫層厚度應按熱平衡方法計算（B1）式中：K1見式（A3）說明； Ttt介質在管道內防止凍結停留時間，h; Ttt管道內介質的凍結溫度，K()； V1V2分別為介質體積和管壁體積，m2；P1p2分別為介質密度和管材密度，kg/m2；C1C2分別為介質熱容和管材熱容，J/kg·Kkcal/(kg·)Htt介質融解熱，J）kcal/kg)； 其他符合說明與本標準式（1）、（2）相同。附 錄