絕熱是保溫和保冷的統(tǒng)稱，是為了防止生產(chǎn)過程中設(shè)備和管道向周圍環(huán)境散發(fā)或吸收熱量而進(jìn)行的絕熱工程，已成為建設(shè)工程中不可缺少的一項(xiàng)。
（1）、減少設(shè)備、管道及附件的熱（冷）量損失；
（2）、保證操作人員安全，改善勞動(dòng)條件，防止?fàn)C傷和較少熱量散發(fā)到操作區(qū)；
（3）、在長(zhǎng)距離輸送介質(zhì)時(shí)，用絕熱來控制熱量損失，以滿足生產(chǎn)上所需要的溫度；
（4）、冬季用保溫技術(shù)來延緩或防止設(shè)備及管道內(nèi)的液體凍結(jié)；
（5）、當(dāng)設(shè)備及管道內(nèi)的介質(zhì)溫度低于周圍空氣漏點(diǎn)時(shí)，采用絕熱可防止設(shè)備及管道的表面結(jié)露；
（6）、對(duì)耐火材料絕熱可提高設(shè)備的耐火等級(jí)；
（7）、對(duì)工藝設(shè)備及管道采取絕熱措施，不但可以減少熱量損失節(jié)能降耗，而且可以提高生產(chǎn)能力。
一、絕熱范圍
具有下列情況之一的設(shè)備、管道及組件應(yīng)予以絕熱：
（1）、外表面溫度大于50℃，以及外表面溫度小于等于50℃，但工藝需要保溫的設(shè)備及管道；
（2）、介質(zhì)凝固點(diǎn)或冰點(diǎn)高于環(huán)境溫度的設(shè)備及管道；
（3）、制冷系統(tǒng)中的冷設(shè)備、冷管道及其附件，需要減少冷介質(zhì)及載冷介質(zhì)的冷損失，以及需防止低溫管道外壁表面結(jié)露者；
（4）、因外界溫度影響而產(chǎn)生冷凝液使管道腐蝕者。
二、管道絕熱的做法
三、絕熱層材料性能要求
1、絕熱層材料應(yīng)選擇能提供具有隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表的產(chǎn)品。對(duì)于軟質(zhì)絕熱材料，應(yīng)選擇能提供在使用密度下的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表的產(chǎn)品。
2、絕熱材料及其制品的主要物理性能和化學(xué)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。絕熱材料及其制品的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)符合下列要求：
（1） 保溫材料在平均溫度為70℃時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)不得大于0.080W/(m·K)。
（2）用于保冷的泡沫塑料及其制品在平均溫度為25℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.044W/(m·K)。
（3） 泡沫橡塑制品在平均溫度為0℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.036W/(m·K)。
（4）Ⅰ類泡沫玻璃制品在平均溫度為25℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.045W/(m·K)，Ⅱ類泡沫玻璃制品在平均溫度為25℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.064W/(m·K)。
（5）硬質(zhì)保溫制品的密度不應(yīng)大于220kg/m3，半硬質(zhì)保溫制品的密度不應(yīng)大于200kg/m3，軟質(zhì)保溫制品的密度不應(yīng)大于150kg/m3。用于保冷的泡沫塑料制品的密度不應(yīng)大于60kg/m3，泡沫橡塑制品的密度不應(yīng)大于95kg/m3，泡沫玻璃制品的密度不應(yīng)大于180kg/m3。
3、常用絕熱材料及其制品的主要物理性能和化學(xué)性能，應(yīng)符合下列要求：
（1）巖棉制品的纖維平均直徑不得大于5.5μm，粒徑大于0.25mm的渣球含量不得大于6.0％，有機(jī)物含量不得大于4.0％，管殼有機(jī)物含量不得大于5.0％，宜采用憎水型制品。當(dāng)有防水要求時(shí)，其制品質(zhì)量吸濕率不應(yīng)大于1.0％，憎水率不應(yīng)小于98％。巖棉制品的酸度系數(shù)不應(yīng)低于1.6。
（2）礦渣棉制品的纖維平均直徑不得大于6.5μm，粒徑大于0.25mm的渣球含量不得大于8.0％，有機(jī)物含量不得大于4.0％，管殼有機(jī)物含量不得大于5.0％，宜采用憎水型制品。當(dāng)有防水要求時(shí)，其制品質(zhì)量吸濕率不應(yīng)大于4.0％，憎水率不應(yīng)小于98％。
（3） 玻璃棉制品纖維平均直徑不得大于7.0μm，粒徑大于0.25mm的渣球含量不得大于0.2％，有機(jī)物含量不得大于4.0％，管殼有機(jī)物含量不得大于5.0％。當(dāng)有防水要求時(shí)，其制品的質(zhì)量吸濕率不應(yīng)大于3.0％，憎水率不應(yīng)小于98％。
（4） 硅酸鋁棉制品中，粒徑大于0.21mm的渣球含量不得大于18％。當(dāng)選用含粘結(jié)劑的硅酸鋁棉制品時(shí)，宜采用憎水型制品，其抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于0.05MPa。當(dāng)有防水要求時(shí)，其制品質(zhì)量吸濕率不應(yīng)大于4.0％，憎水率不應(yīng)小于98％，硅酸鋁針刺毯的抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于0.035MPa。
（5） 硅酸鎂纖維毯中，粒徑大于0.21mm的渣球含量不得大于16％，抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于0.04MPa。
（6） 硅酸鈣制品應(yīng)采用無石棉含耐高溫纖維的制品，質(zhì)量含濕率不得大于7.5％，抗壓強(qiáng)度不得小于0.6MPa，抗折強(qiáng)度不得小于0.3MPa，線收縮率不得大于2.0％。
（7）復(fù)合硅酸鹽制品宜采用憎水型，質(zhì)量含濕率不應(yīng)大于2.0％，憎水率不應(yīng)小于98％，氈的壓縮回彈率不得小于70％。
（8）泡沫玻璃制品的抗壓強(qiáng)度不得小于0.8MPa，抗折強(qiáng)度不得小于0.4MPa，體積吸水率不得大于0.5％，水蒸氣透濕系數(shù)不得大于5×10-11g/(Pa·m·s)。
（9） 聚異氰脲酸酯(PIR)泡沫制品的抗壓強(qiáng)度不得小于0.22MPa，閉孔率不得小于90％，體積吸水率不得大于4.0％。水蒸氣透濕系數(shù)不得大于5.8×10-9g/(Pa·m·s)。
（10） 聚氨酯(PUR)泡沫制品的抗壓強(qiáng)度不得小于0.2MPa，閉孔率不得小于90％，體積吸水率不得大于5.0％。水蒸氣透濕系數(shù)不得大于6.5×10-9g/(Pa·m·s)。
（11） 柔性泡沫橡塑制品的體積吸水率不得大于0.2％，水蒸氣透濕系數(shù)不得大于1.3×10-10g/(Pa·m·s)，軸向彎曲應(yīng)無裂縫。
4、高密度聚異氰脲酸酯(HDPIR)硬質(zhì)保冷墊塊材料的閉孔率不得小于90％，體積吸水率不得大于4.0％，水蒸氣透濕系數(shù)不得大于5.8×10-9g/(Pa·m·s)。
5、絕熱材料及制品的燃燒性能等級(jí)應(yīng)符合下列要求：
（1） 被絕熱設(shè)備或管道表面溫度大于100℃時(shí)，應(yīng)選擇不低于國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB 8624中規(guī)定的A2級(jí)材料。
（2） 被絕熱設(shè)備或管道表面溫度小于或等于100℃時(shí)，應(yīng)選擇不低于國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB 8624中規(guī)定的C級(jí)材料，當(dāng)選擇國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB 8624中規(guī)定的B級(jí)和C級(jí)材料時(shí)，氧指數(shù)不應(yīng)小于30％。
6、用于與奧氏體不銹鋼表面接觸的絕熱材料，其氯化物、氟化物、硅酸根、鈉離子的含量，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《覆蓋奧氏體不銹鋼用絕熱材料規(guī)范》GB/T 17393的有關(guān)規(guī)定，其浸出液的pH值在25℃應(yīng)為7.0～11.0。
7、用于覆蓋鋁、銅、鋼材的礦物纖維類絕熱材料，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》GB/T 11835的有關(guān)規(guī)定試驗(yàn)并判定，對(duì)照樣的秩和不應(yīng)小于21。
8、巖棉、礦渣棉、玻璃棉和含粘結(jié)劑的硅酸鋁棉制品應(yīng)提供高于工況使用溫度至少100℃的最高使用溫度評(píng)估報(bào)告，試驗(yàn)方法應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《絕熱材料最高使用溫度的評(píng)估方法》GB/T 17430的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，判定依據(jù)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》GB/T 11835和《絕熱用玻璃棉及其制品》GB/T 13350的有關(guān)規(guī)定判定，不合格者不得使用。
9、絕熱層材料應(yīng)選擇能提供具有最高或最低使用溫度、燃燒性能、腐蝕性及耐蝕性、防潮性能、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性指標(biāo)的產(chǎn)品。對(duì)硬質(zhì)絕熱材料尚應(yīng)提供材料的線膨脹系數(shù)或線收縮率數(shù)據(jù)。
四、防潮層材料性能要求
1、防潮層材料應(yīng)選擇具有良好抗蒸氣滲透性、防水性和防潮性，且其吸水率不大于1.0％的材料。
2、防潮層材料必須阻燃，其氧指數(shù)不應(yīng)小于30％。
3、防潮層材料應(yīng)選用化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒且耐腐蝕的材料，并不得對(duì)絕熱層材料和保護(hù)層材料產(chǎn)生腐蝕或溶解作用。
4、防潮層材料應(yīng)選擇安全使用溫度范圍大，夏季不軟化、不起泡和不流淌的材料，且在冬季用不脆化、不開裂和不脫落的材料。
5、涂抹型防潮層材料，20℃粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于0.15MPa，其軟化溫度不應(yīng)低于65℃，揮發(fā)物不得大于30％。
6、包捆型防潮層材料的拉伸強(qiáng)度不應(yīng)低于10.0MPa，斷裂伸長(zhǎng)率不應(yīng)低于10％。
五、保護(hù)層材料性能要求
1、保護(hù)層材料應(yīng)具有防水、防潮、抗大氣腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好等性能，并不得對(duì)防潮層材料或絕熱層材料產(chǎn)生腐蝕或溶解作用。
2、保護(hù)層應(yīng)選擇機(jī)械強(qiáng)度高，且在使用環(huán)境下不軟化、不脆裂和抗老化的材料。
3、保護(hù)層材料應(yīng)采用不低于國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB8624中規(guī)定的C級(jí)材料。
4、對(duì)貯存或輸送易燃、易爆物料的設(shè)備及管道，以及與其鄰近的管道，其保護(hù)層必須采用不低于國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》GB 8624中規(guī)定的A2級(jí)材料。
六、粘結(jié)劑、密封膠和耐磨劑的性能要求
1、粘結(jié)劑應(yīng)根據(jù)保冷材料的性能以及使用溫度選擇，保冷采用的粘結(jié)劑應(yīng)在使用的低溫范圍內(nèi)保持粘結(jié)性能，粘結(jié)強(qiáng)度在常溫時(shí)應(yīng)大于0.15MPa，軟化溫度應(yīng)大于65℃。泡沫玻璃宜采用彈性粘結(jié)劑或密封膠，在－196℃時(shí)的粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于0.05MPa。
2、采用的粘結(jié)劑、密封膠和耐磨劑不應(yīng)對(duì)金屬壁產(chǎn)生腐蝕及引起保冷材料溶解。在由于溫度變化引起伸縮或振動(dòng)情況下，耐磨劑應(yīng)能防止泡沫玻璃因自身或與金屬相互摩擦而受損。
3、粘結(jié)劑、密封膠應(yīng)選擇固化時(shí)間短、具有密封性能、在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不開裂的產(chǎn)品。
七、管道絕熱層厚度的計(jì)算及實(shí)例
在管道絕熱保溫的計(jì)算方法中，最常用的是經(jīng)濟(jì)厚度計(jì)算法。絕熱層經(jīng)濟(jì)厚度是指設(shè)備、管道采用保溫結(jié)構(gòu)后，年熱損失值與保溫工程投資費(fèi)的年分?jǐn)偮蕛r(jià)值之和為最小值時(shí)的保溫厚度。
圓筒形設(shè)備的絕熱層厚度計(jì)算公式：
式中：
D0------管道或設(shè)備外徑，m
D1------絕熱層外徑，m
PR------能價(jià)，元/106kJ
PT------絕熱材料造價(jià)，元/m3
λ------絕熱材料在平均溫度下的導(dǎo)熱率，W/（m·℃）
αs------絕熱層外表面向周圍空氣的放熱系數(shù)，W/（㎡·℃）
t------年運(yùn)行時(shí)間，h
T0------管道或設(shè)備的外表面溫度，℃
δ------保溫管道的經(jīng)濟(jì)厚度，mm
Ta------環(huán)境溫度，℃
S------絕熱投資年分?jǐn)偮剩?
式中：
i------年利率（復(fù)利率），%
n------計(jì)息年數(shù)，年
【實(shí)例】
有一架空蒸汽管道，外徑D0=108mm，蒸汽溫度T0=200℃，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度Ta=20℃，室外風(fēng)速u=3m/s，能價(jià)PR=3.6元/106kJ，投資計(jì)息年限數(shù)n=5年，年利息i=10%（復(fù)利息），絕熱材料造價(jià)PT=640元/m3，選用巖棉管殼為保溫材料。計(jì)算管道需要的保溫層厚度、熱損失及表面溫度。
解：
（1）熱導(dǎo)率λ
Tm=（200+20）/2=110℃
巖棉管殼密度＜200kg/m3，
λ=0.044+0.00018（Tm-70）=0.0512W/（m·℃）
（2）總的表面?zhèn)鳠崮は禂?shù)αs=（α0+6u0.5）*1.163=20.23W/（m·℃）
（3）保溫工程投資償還年分?jǐn)偮?/span>
（4）保溫層厚度
δ=（D1-D0）/2
得到：D1=214mm，D0=108mm，保溫層厚度為53mm，取60mm。
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