阀门的保温是节约能源,提高设备的热效率,确保产品质量,使设备正常运转,不可少的一项保护措施。它包括阀门的保温、保冷、加热保护等形式。
凡是通过保温材料和加热措施管道和设备保持一定的温度或温度范围,都统称为设备保温,包括以减少散热损失减低能耗为目的的保温措施:以减少外部热量损失降低能耗为目的的保温措施:以减少外部热量向管道内部侵入为目的的保冷措施;以管道外表面或管道内表面不结露为目的的措施;即表面温度超过零点为目的的保温措施;以降低或维持工作环境温度、改善劳动条件、防止表面过热引起火灾或操作人员烫伤为目的的保冷措施。
管道运输工程的保温包括:正常运行稳定散热条件的保温和停机后非稳定散热条件的伴热保温。
保温设计施工的基本原则和有关规定
(1)保温设计施工的基本原则和技术要求
①外面温度高于50℃的阀门管道、设备必须保温。
②管道运输工艺中,凡是设备类如原油加热炉的加热温度要求维持常年稳定时,必须控制加热温度,不同季节的加热量应进行调节,并进行保温。
③对于北方明设部分管道列如跨越沟谷、河流的管道,为防止停机时输送介质的疑结或冻结,应进行伴热保温。
④对于北方易疑油品例如原油和成品油的储油罐,根据需要应进行保温或伴热保温。
⑤对于表面温度较高的设备例如锅炉和加热炉,应进行隔热保温,以保证表面温度不超过60℃,防止烫伤操作员。
⑥室外架空管道和潮湿环境中的管道,在保温层外应做防水防潮层。
⑦为防止外界因素的破坏和保温层的脱落,在保温层外或防水防潮层的顺序施工。
⑧管道和设备的保温施工应在试压及防腐合格后进行,施工前必须对管道和设备进行清扫和干燥,冬季雨季施工应有防冻防雨措施。
⑨保温材料应有生产厂家的合格证或检验报告,其种类、规格和性能应符合设计要求。
(2)保温设计施工的有关规定
各种管道和热力设备的保温,应遵守国家和有关行业颁发的标准、规范、规定进行设计和施工,主要有:《设备及管道保温技术通则》(GB/T 4272-2008);《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》(GB 50236-2011);《工业设备及管道绝热工程施工质量验收规范》(GB 50185-2010)《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB 50264-1997);《设备和管业设备管道腐蚀工程施工及验收规范》(HGJ 229-1991)。
(3)保温材料及技术性能
①保温材料的选用原则
a、平均温度等于或小于350℃时,保温材料的热导率不得大于0.12W(m.℃)或0.432KJ(m.℃),并有明确的随温度变化的变化规律。
b、保温材料的密度不大于350kg/m3.
c、除软质、半硬质、散状材料外,硬质无机成形制品的抗压强度不应小于03MPa,有机成行制品的抗压强度不应小于0.2MPa。
d、保温材料的质量含水率不得大于7.5%,保冷材料的质量含水率不得大于1%。
e、保温材料因具有安全使用温度的性能资料,必要时需提供耐火性能、增水率、热膨胀率收缩率、抗折强度、PH值、氯离子含量等数据。
f、使用年限长,复用率高、价廉和施工劳动强度低,便于施工检修。
g、在相同使用温度范围内,有不同材料可供选择时,应选用热导率小、密度小、造价低、易于施工的材料制品。同时应综合投资、使用寿命、施工费用等因素,用过比较选用经济效益高的材料。
h、保温材料及其制品的化学性能稳定,对金属不得有腐蚀性。
i、保温材料应为助燃性或不燃性材料,移去火源后能立即自熄。
j、耐候性好,抗微生物侵蚀,不遭虫害和鼠害,无毒、无恶味。
k、来源广,便于采购,应尽量就地取材,减少途中损耗,降低施工费用。
②保温材料的分类
a、按物质成分分类
I、有机材料:如聚氨脂泡沫熟料、聚苯乙烯泡沫熟料、聚氯乙烯泡沫熟料等。
II、无机材料:如膨胀珍珠岩、硅酸钙制品、石棉类、泡沫混凝土等。
b、按使用温度分类
I、高温材料:使用温度为700℃以上,如硅酸铝纤维。
Ii、中温材料:使用温度为100~700℃,如石棉类、岩棉类、膨胀珍珠岩。
Iii、低温材料:使用温度为100℃以下,如聚氨脂泡沫熟料、聚苯乙烯泡沫熟料。
c、按材料形态分类。
I、多孔材料:分有机和无机两种。
Ii、纤维材料:分矿渣棉、玻璃棉、岩棉、耐高温岩、天然矿物纤维棉等。
Iii、膏体材料:海泡石基膏体分为热固型和冷固型两种。
(4)常用保温材料及其技术性能
阀门管道运输工程常用保温材料及其技术性能如表5-1 所示。
表5-1 常用保温材料及其技术性能
序号 |
材料名称 | 使用密度 /(kg/m3) | 材料标准规定高使用温度/℃ | 推荐使用温度/℃ | 常温热导率(70h时入0/[W/m.℃)] |
导热率参考方程 | 抗压强度/MPa |
要 求 | ||||||
1 |
硅酸钙 制品 | 170 220 240 |
Ta~650 |
550 | 0.055 0.062 0.064 | 入=入0+0.0011(Tm-70) | 0.4 0.5 0.5 |
------ | ||||||
2 |
泡沫 石棉 | 35 40 50 | 普通型 Ta~500 防水型 -50~500 |
---- | 0.046 0.056 0.059 | 入=入0+0.0014(Tm-70) |
---- | 压缩 回弹 率/% | 80 50 30
| 室外只能用憎水型产品回弹率95% | ||||
3 |
岩棉及矿渣棉制品 | 原棉≤150 毡60~80 毡100~120 板80 板100~120 板150~160 管≤200 | 650 400 600 400 600 600 600 | 600 400 400 350 350 350 350 | ≤0.044 ≤0.049 ≤0.049 ≤0.044 ≤0.046 ≤0.048 ≤0.044 |
入=入0+0.0018(Tm-70)
|
 ̄ |
 ̄ | ||||||
4
|
玻璃棉制品 | 纤维平均直径≤5μm |
原棉40 |
400 |
300 |
0.041 |
入=入0+0.0023(Tm-70)
|
 ̄ |
 ̄ | |||||
纤维平均直径≤8μm | 原棉40 | 400 | 0.042 |
入=入0+0.0017(Tm-70)
|
 ̄ |
 ̄ | ||||||||
毯≥24 ≥40 | 350 400 | ≤0.048 ≤0.043 | ||||||||||||
毡≥24 | 300 | ≤0.049 | ||||||||||||
板毡 | 24 32 | 300 | ≤0.049 ≤0.047 | |||||||||||
40 48 | 350 | ≤0.044 ≤0.043 | ||||||||||||
64~120 | 400 | ≤0.042 | ||||||||||||
管≥45 | 350 | ≤0.043 | ||||||||||||
5 |
硅酸铝棉及其制品 | 原棉1# 2# 3# 4# | ≈800 ≈1000 ≈1100 ≈1200 | 800 1000 1100 1200 |
0.056 | Tm≤400℃时: 入=入0+0.0002(Tm-70)Tm>400℃时:入H=入L+0.00036(Tm-400) (下式中的入L取上式Tm=400℃时计算结果,不同) |
 ̄ | Tm=500℃时热导率入500℃≤0.153(国际送审稿密度为192kg/m3 时数据) | ||||||
入500℃≤0.176 | ||||||||||||||
毯、板64 |
 ̄ |
 ̄ | ||||||||||||
入500℃≤0.161 | ||||||||||||||
毡 | 96 | 入500℃≤0.156 | ||||||||||||
128 | 入500℃≤0.153 | |||||||||||||
192 | ||||||||||||||
6 |
膨胀珍珠岩散料 | 70 |
-200~800 |
 ̄ | 0.047~0.051 |
 ̄ |
 ̄ |
 ̄ | ||||||
0.052~0.062 | ||||||||||||||
100~150 | ||||||||||||||
0.064~0.074 | ||||||||||||||
150~25 | ||||||||||||||
7 |
硬质聚氨脂泡沫熟料 |
30~60 |
-180~100 |
-65~80 |
(25℃时0.0275) | 保温时:入=入0+0.00014(Tm-25)保冷时:入=入0+0.00009Tm |
 ̄ | ①材料的燃烧性能应符合《建筑材料燃烧性能分级方法》B1级难燃烧材料规定 ②用于-65℃一下的特级聚氨脂性能应与产品厂商协商 | ||||||
8
|
聚苯乙烯泡沫塑料 |
≥30 |
-65~70 |
 ̄ |
(20℃时) 0.041 |
入=入0+0.000093 (Tm-20) |
 ̄ | 材料的燃烧性能应符合《建筑材料燃烧性能分级方法》B1级难燃烧材料规定 | ||||||
9 |
泡沫玻璃 |
150 |
-200~400 |
 ̄ |
(24℃时) 0.060 |
Tm>24℃时:入=入0+0.00022(Tm-24)Tm≤24℃时:入=入0+.00011(Tm-24) |
0.5 | -101℃,入=0.046 -46℃,入=0.052 10℃,人=0.058 24℃,人=0.060 93℃,入=0.073 204℃,人=0.099 | ||||||
180 |
(24℃时) 0.064
|
0.7 | -101℃,入=0.050 -46℃,入=0.056 10℃,人=0.062 24℃,人=0.060 93℃,入=0.077 204℃,人=0.103 |