1、第六單元 供熱管道及其附件保溫一、保溫的目的和作用保溫的目的是減少熱量損失，節(jié)約能源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。供熱管道的保溫結(jié)構(gòu)一般由保溫層和保護(hù)層兩部分組成。保溫層的作用是減少能量損失，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益，保障介質(zhì)的運(yùn)行參數(shù)滿足用戶生產(chǎn)生活要求。對于高溫介質(zhì)管道的保溫層來說，還可降低保溫層外表面溫度，改善環(huán)境工作條件，避免燙傷事故發(fā)生。保護(hù)層的作用是保護(hù)保溫層不受外界機(jī)械損傷。保溫能否取得上述各項(xiàng)滿意效果，關(guān)鍵在于保溫材料的選用和保溫層的施工質(zhì)量。二、保溫材料的種類和選用1.保溫材料的特性良好的保溫材料應(yīng)重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小，在使用溫度下不變形或變質(zhì)、具有定的機(jī)械強(qiáng)度、不腐蝕金屬、可

2、燃成分小、吸水率低、易于施工成型，且成本低廉。根據(jù)熱網(wǎng)規(guī)范規(guī)定，供熱介質(zhì)設(shè)計(jì)溫度高于50的熱力管道、設(shè)備、閥門一般應(yīng)保溫。規(guī)定中對保溫材料及其制品，應(yīng)具有如下的主要技術(shù)性能：（1）平均工作溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)值不得大于0.12，并應(yīng)有明確的隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式和圖表。對于松散或可壓縮的保溫材料及其制品，應(yīng)具有在使用密度下的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表。（2）密度不應(yīng)大于400；（3）除軟質(zhì)、散狀材料外，硬質(zhì)預(yù)制成型制品的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于300kPa；保溫材料壓縮10時(shí)的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于200kPa。2.保溫材料的種類（1）早期的保溫材料：多為天然礦物和自然資源原材料，如石棉、硅藻土、軟木、草繩、鋸末

3、等，這些材料一般經(jīng)簡單加工就可使用，其保溫結(jié)構(gòu)多為涂抹或填充形式。（2）人工生產(chǎn)的保溫材料：如玻璃棉、礦渣棉、珍珠巖、蛭石等，這些保溫材料一般為工廠生產(chǎn)的原料或預(yù)制半成品，其保溫結(jié)構(gòu)多為捆綁和砌筑形式。（3）20世紀(jì)70年代以來研制開發(fā)的保溫材料：如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫石棉等，其保溫層的結(jié)構(gòu)多為噴涂或灌注成型的形式。3.保溫材料的選用管道系統(tǒng)的工作環(huán)境多種多樣，有高溫、低溫、空中、地下、干燥、潮濕等。所選用的保溫材料要求能適應(yīng)這些條件，在選用保溫材料時(shí)首先考慮其熱工性能，然后還要考慮施工作業(yè)條件，如高溫系統(tǒng)應(yīng)考慮材料的熱穩(wěn)定性，振動(dòng)管道應(yīng)考慮材料的強(qiáng)度，潮濕的環(huán)境應(yīng)

4、考慮材料的吸濕性，間歇運(yùn)行的系統(tǒng)應(yīng)考慮材料的熱容量等。在工程上，可根據(jù)保溫材料適應(yīng)的溫度范圍進(jìn)行材料的應(yīng)用分類，如表4.3所示。表4.3 保溫材料應(yīng)用溫度分類序號(hào)介質(zhì)溫度（）保溫材料10250（常溫）酚醛玻璃棉制品，水玻璃珍珠巖制品，水泥珍珠巖制品，瀝青及玻璃棉制品2250350礦渣棉制品，水玻璃珍珠巖制品，水泥珍珠巖制品，瀝青及玻璃棉制品3350450礦渣棉制品，水玻璃珍珠巖制品，水泥珍珠巖制品，水玻璃蛭石制品，水泥蛭石制品4450600礦渣棉制品，水玻璃珍珠巖制品，水泥珍珠巖制品，水玻璃蛭石制品，水泥蛭石制品5600800磷酸鹽珍珠巖制品 ，水玻璃蛭石制品200酚醛玻璃棉制品，淀粉玻璃棉制

5、品，水泥珍珠巖制品，水玻璃珍珠巖制品74020聚苯乙烯泡沫塑料，水玻璃珍珠巖制品819640膨脹珍珠巖制品三、保溫結(jié)構(gòu)的施工方法保溫結(jié)構(gòu)一般由保溫層、保護(hù)層等部分組成，進(jìn)行保溫結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)先做防銹層。防銹層即管道及設(shè)備表面除銹后涂刷的防銹底漆，一般涂刷12遍。保溫層是減少能量損失、起保溫作用的主體層，附著于防銹層外面。保護(hù)層用來保護(hù)防潮層和保溫層不受外界機(jī)械損傷，保護(hù)層的材料應(yīng)有較高的機(jī)械強(qiáng)度，常用石棉石膏、石棉水泥、玻璃絲布、塑料薄膜、金屬薄板等制作。常用保溫結(jié)構(gòu)的施工方法有涂抹法、綁扎法和粘貼法等。1.涂抹法涂抹法保溫采用石棉粉、碳酸鎂石棉粉和硅藻土等不定形的散狀材料，把這些材料與水調(diào)成膠

6、泥涂抹于需要保溫的管道設(shè)備上。這種保溫方法整體性好，保溫層和保溫面結(jié)合緊密，且不受被保溫物體形狀的限制。涂抹法多用于熱力管道和設(shè)備的保溫。施工時(shí)應(yīng)分多次進(jìn)行，為增加膠泥與管壁的附著力，第一次可用較稀的膠泥涂抹，厚度為35mm，待第一層徹底干燥后，用干一些的膠泥涂抹第二層，厚度為1015mm，以后每層厚度為1525mm，均應(yīng)在前一層完全干燥后進(jìn)行，直到要求的厚度為止。涂抹法不得在環(huán)境溫度低于0 情況下施工，以防膠泥凍結(jié)。為加快膠泥的干燥速度，可在管道或設(shè)備內(nèi)通入溫度不高于150 的熱水或蒸汽。2.綁扎法綁扎法保溫采用預(yù)制保溫瓦或板塊料，用鍍鋅鋼絲綁扎在管道的壁面上，是熱力管道最常用的一種保溫方法

7、，其結(jié)構(gòu)見圖4.34。為使保溫材料與管壁緊密結(jié)合，保溫材料與管壁之間應(yīng)涂抹一層石棉粉或石棉硅藻土膠泥（一般為35mm厚），然后再將保溫材料綁扎在管壁上。因礦渣棉、玻璃棉、巖棉等礦纖維材料預(yù)制品抗水性能差，采用這些保溫材料時(shí)可不涂抹膠泥而直接綁扎。綁扎保溫材料時(shí)，應(yīng)將橫向接縫錯(cuò)開；如果保溫材料為管殼，應(yīng)將縱向接縫設(shè)置在管道的兩側(cè)。采用雙層結(jié)構(gòu)時(shí)，第一層表面必須平整，不平整時(shí)礦纖維材料可用同類纖維狀材料填平，其他材料用膠泥抹平，第一層表面平整后方可進(jìn)行下一層保溫。圖4.34 綁扎法保溫1管道；2防銹漆；3膠泥；4絕熱層；5鍍鋅鋼絲；6瀝青油氈；7玻璃絲布；8防腐漆3.聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料的保溫聚氨酯

8、硬質(zhì)泡沫塑料由聚醚和多元異氰酸酯加催化劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑等原料按比例調(diào)配而成。應(yīng)將這些原料分成兩組（A 組和B 組），A組為聚醚和其他原料的混合液，B組為異氰酸酯。施工時(shí)只要將兩組混合在一起，即起泡而生成泡沫塑料。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料一般采用現(xiàn)場發(fā)泡，其施工方法有噴涂法和灌涂法兩種。噴涂法施工就是用噴槍將混合均勻的液料噴涂于被保溫物體的表面上。為避免垂直壁面噴涂時(shí)液料下滴，要求發(fā)泡的時(shí)間要快一點(diǎn)。灌注法施工就是將混合均勻的液料直接灌注于需要成型的空間或事先安置的模具內(nèi)，經(jīng)發(fā)泡膨脹而充滿整個(gè)空間。為保證有足夠的操作時(shí)間，要求發(fā)泡的時(shí)間應(yīng)慢一些。4.纏包法保溫纏包法保溫采用卷狀的軟質(zhì)保溫材料（如各種

9、棉氈等）。施工時(shí)需要將成卷的材料根據(jù)管徑的大小剪裁成適當(dāng)寬度（200300mm）的條帶，以螺旋狀纏包到管道；也可以根據(jù)管道的圓周長度進(jìn)行剪裁，以原幅寬對縫平包到管道上，如圖4.35所示。不管采用哪種方法，均需邊纏邊壓邊抽緊，使保溫后的密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一般礦渣棉氈纏包后的密度為150200，玻璃棉氈纏包后的密度為100130，超細(xì)玻璃棉氈纏包后的密度為4060。如果棉氈的厚度達(dá)不到規(guī)定的要求，可采用兩層或多層纏包。纏包時(shí)接縫應(yīng)緊密結(jié)合，如有縫隙，應(yīng)用同等材料填塞。采用分層纏包時(shí)，第二層應(yīng)仔細(xì)壓縫。保溫層外徑不大于500 mm時(shí)，應(yīng)在保溫層外面用直徑為1.01.2mm的鍍鋅鋼絲綁扎，間距為150200mm，禁止以螺旋狀連續(xù)纏繞。當(dāng)保溫層外徑大于500mm 時(shí)，還應(yīng)加鍍鋅鋼絲網(wǎng)纏包，再用鍍鋅鋼絲綁扎牢。圖4.35 纏包法保溫1管子；2保溫棉氈；3鍍鋅鋼絲；4玻璃布；5鍍鋅鋼絲或鋼帶；6調(diào)和漆四、保溫層厚度的確定保溫層厚度可在供熱管道保溫?zé)崃τ?jì)算的基礎(chǔ)上確定。確定的保溫層越厚，管路熱損失越小，越節(jié)約燃料；但厚度加大會(huì)使保溫結(jié)構(gòu)造價(jià)增加，投資費(fèi)用提高。在工程設(shè)計(jì)中，保溫層厚度在管道保溫?zé)崃τ?jì)算的基礎(chǔ)