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聚氨酯管道保温在管道绝热中的应用

  1、选好管道保温材料很重要

  室外供热管道及其附件必须敷设保温层,减少蒸汽或热水在输送中的热损失; 并且维持蒸汽或热水在用户处的温度和压力,以满足用户需要和节约能源。不加保温层的供热管道,浪费热能是很大的。例如曾对某厂管网进

  行测定,地沟中未加保温的长150 m 温度为90℃ 的蒸汽管道,在200 m 长的管道中,输送中的热损失竟达锅炉有效热量(Q)的30%以上。如果输送介质的温度越高,某热损失将会越大;可见,介质在管道输送中的热损失是非常大的(见图1),这个理念在管道设计中需要切实重视。

  由上分析可知,做好管道保温、减少管网热损失很重要。故对管道保温材料进行分析与选择就有了必要。管道保温措施的选择和计算,对管道的寿命起着决定的作用。一些设计资料指出,一般管道保温寿命为15~18年,管道外腐蚀主要发生在管道保温接头或保温损坏的位置,而且岩棉保温管腐蚀大于聚氨酯保温管。管道保温材料分为有机材料(以聚氨酯发泡为代表)和无机材料(岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉等)。目前,管沟内和直埋管道普遍选用聚氨酯保温外罩高密度聚乙烯保护壳的这种新型的管道保温方法,大量用于地沟内和埋地敷设的管道中。例如管道地沟在地面下深2.5 m,而地下水位约在地面下2 m左右,就目前的管沟施工技术,管道地沟无论是采用外防水(工程造价高)还是采用内防水,都无法彻底解决地沟防水的问题。如果地沟一旦渗水,必然造成管道保温的损坏;如果保温材料因某种原因受潮,不仅使其导热系数增大,而且每公斤水分被烘干时的吸热量约为540 k卡, 将会大大增加管道的热损失(甚至比不保温时还糟)。所以管道保温材料的防水性能必须考虑。考虑管材、保温质量、设计寿命、保温制造工艺等因素,保温应按标准型选取。根据对聚氨酯外罩聚乙烯保护壳的保温方式的研究, 采用发泡方式在施工现场进行发泡, 尤其是施工时对保温接头采用套袖式处理后,其保温寿命可以达到25~30 年。

  2、聚氨酯硬泡保温材料特点如下:1) 保温效能好, 它是一种高分子热固型聚合物,其导热系数≤0.024 是一种优良的保温材料。2) 抗温热,冲击性能优良,水密性好。聚氨酯硬泡有优良的防水、隔汽性能,材料不含水,吸水率又很低,能很好地阻断水和水蒸汽的渗透,极大地减少管道的腐蚀,延长了管道寿命。这一点很重要,我们在管道的维修中经常会发现,凡是管道保温好的管道,腐蚀就很少。3) 耐久性能满足25 年要求,聚氨酯硬泡孔隙率结构稳定。4) 具有一定的强度,适合管道埋地敷设。5) 如果是高温管道,则必须采取热复合保温结构,因为聚氨酯硬泡本身耐温≥135℃,加强结构后能耐温≥150℃,如果高出此温度,则必须采取复合结构,形成梯度耐温结构。

  3、经济效益分析

  聚氨酯硬泡与岩棉保温管壳的经济分析:一般认为采用聚氨酯硬泡的费用远大于岩棉保温管壳。但是我们对保温工程的综合分析计算,采用聚氨酯硬泡的费用还低于岩棉保温管壳的费用。这是因为:虽然聚氨酯硬泡材料价格是岩棉保温管壳市场单价的3~4倍,但是在满足管道保温要求的情况下,岩棉保温管壳的用量约是聚氨酯硬泡用量的1.5倍,而且聚氨酯硬泡不再支付相关项目(例如管道除锈、管道防腐、管道保温、保温保护层、保护层防腐等项目)的主材费用、安装费用、管理费用。管道工程中,良好的保温条件可使热量损失降低95%左右;通常用于保温材料的投资,可以通过节约能量在一两年左右回收。

  结论:在管道绝热保温工程中选用聚氨酯硬质泡沫材料做保温主体,既有现实的保温效果,又有长远的经济效益,是大力推广的新型材料。

   
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