關(guān)于建筑管道保溫設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)分析

1熱力管道熱風(fēng)的熱損失通常，加熱管道是指向蒸汽或熱水輸送的管道。一個(gè)大型企業(yè)的熱力管道總長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)十公里，保溫設(shè)計(jì)的好壞對(duì)企業(yè)能耗及經(jīng)濟(jì)效益有不可忽略的影響。近年來(lái)由于煤價(jià)調(diào)整，熱價(jià)大幅上升，每GJ的熱價(jià)已由原來(lái)的15—18元上升到25—30元甚至更高，因此，熱力管道散熱所造成的經(jīng)濟(jì)損失也是相當(dāng)可觀的，舉例來(lái)說(shuō)，一根D219mm,300℃室外架空蒸汽管道，按照現(xiàn)有設(shè)計(jì)手冊(cè)給定的保溫厚度，保溫后的熱損失在800KJ/m·h左右，這樣，每10公里管道的熱損失約為70000GJ，即相當(dāng)于經(jīng)濟(jì)損失100萬(wàn)元以上，由此可見(jiàn)，對(duì)保溫設(shè)計(jì)必須給予充分的重視。2常用證據(jù)的選擇保溫設(shè)計(jì)包括主保溫材料的選擇，保溫厚度的確定和保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。熱力管道的保溫結(jié)構(gòu)可根據(jù)管道敷設(shè)方式（室內(nèi)，室外，架空，地溝，直埋等），氣象條件（降雨量，室外溫度，大氣濕度等）和環(huán)境條件（周?chē)欠裼懈g性氣體等）選擇。有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)熱力管道的保溫層厚度一般按年最小費(fèi)用法確定：使管道散熱損失年費(fèi)用與保溫投資年折舊費(fèi)之和為最小的保溫層厚度為經(jīng)濟(jì)保溫厚度。管道的經(jīng)濟(jì)保溫厚度主要與介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、年運(yùn)行時(shí)間、保溫材料導(dǎo)熱性能、熱價(jià)及保溫材料與保護(hù)層的價(jià)格有關(guān)。對(duì)于某項(xiàng)具體工程，前四項(xiàng)參數(shù)為定值；所以，經(jīng)濟(jì)保溫厚度僅隨熱價(jià)、保溫材料和保護(hù)層價(jià)格而改變。熱力管道的經(jīng)濟(jì)保溫厚度是通過(guò)計(jì)算機(jī)用解非線(xiàn)性方程組的方法求得的。有關(guān)文獻(xiàn)目前，工程中使用的管道保溫材料種類(lèi)很多，有些是正在或即將被淘汰的材料：如礦渣棉，泡沫混凝土，蛭石等；有些是剛剛開(kāi)發(fā)的新型材料：巖棉，超細(xì)玻璃棉，硅酸鋁纖維，微孔硅酸鈣，聚氨脂泡沫塑料等。選擇保溫材料時(shí)，為了用盡可能少的投資取得盡可能好的保溫效果，也就是選擇出性能價(jià)格比最高的保溫材料，我們應(yīng)詳細(xì)掌握常用保溫材料的性能和價(jià)格，然后再據(jù)此對(duì)具體工程做出判斷。對(duì)市場(chǎng)做了廣泛調(diào)查后，得出幾種常用保溫材料的性能及價(jià)格表，如表1。3室外架空蒸汽管道計(jì)算結(jié)果由于熱價(jià)及保溫材料價(jià)格不斷變化，現(xiàn)有保溫設(shè)計(jì)手冊(cè)的數(shù)據(jù)已不適用當(dāng)前情況，如果沿用以前的保溫厚度，勢(shì)必造成散熱損失費(fèi)用過(guò)大，因此，我們根據(jù)最近的熱價(jià)及保溫厚度，保溫投資及熱損失進(jìn)行了大量計(jì)算。為了說(shuō)明不同保溫材料的經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)以D219×6mm,300℃室外架空蒸汽管道為例，將計(jì)算結(jié)果列于表2。由表2可以看出，對(duì)于溫度較高的蒸汽管道的保溫，投資最低的是玻璃棉管殼，其次是巖棉管殼和超細(xì)玻璃棉、珍珠巖管殼。硅酸鋁纖維氈的投資明顯高于其他材料。從保溫效果看，散熱最少的是玻璃棉管殼，其次是巖棉和超細(xì)玻璃棉管殼，硅酸鋁纖維氈的散熱損失最大。從保溫年費(fèi)用和經(jīng)濟(jì)損失綜合來(lái)看，最佳的保溫材料為玻璃棉管殼，其次是巖棉，超細(xì)玻璃棉，玻璃珍珠巖管殼。保溫費(fèi)用最高、經(jīng)濟(jì)損失最大的是硅酸鋁纖維氈。4管道保溫與支架對(duì)于溫度較低的熱水管道，情況有所不同，現(xiàn)以D219×6mm,115℃室外架空熱水管道為例，將計(jì)算結(jié)果列于表3。由表3可以看出，對(duì)于溫度較低的熱水管道的保溫，投資最低的是玻璃棉管殼，其次是超細(xì)玻璃棉，巖棉管殼和聚氨脂泡沫塑料。散熱損失最少的是聚氨脂泡沫塑料，其次是超細(xì)棉管殼，玻璃棉管殼和巖棉管殼。從保溫年費(fèi)用和經(jīng)濟(jì)損失綜合來(lái)看，最佳的保溫材料為超細(xì)玻璃棉管殼，其次是聚氨脂泡沫塑料，玻璃棉，巖棉。保溫費(fèi)用最高和經(jīng)濟(jì)損失最大的是硅酸鋁纖維氈，其次是微孔硅酸鈣管殼。這里的兩點(diǎn)需要注意，第一，雖然玻璃棉制品在投資費(fèi)用及保溫效果上有一定的優(yōu)越性，但由于施工條件較差（刺人），在選用時(shí)受到一定的限制。第二，以前的管道保溫計(jì)算均未考慮土建支架費(fèi)用的影響，然而，這部分費(fèi)用有時(shí)是不可忽略的，特別是對(duì)高溫管道。以表2為例，由于保溫重量不同，保溫重的管道跨距變小，使得每千米管道的支架數(shù)量增加，如按4米高鋼支架（1000元/個(gè)）計(jì)算，支架費(fèi)用最高與最低將相差1萬(wàn)元以上。但對(duì)于地溝敷設(shè)來(lái)講，土建費(fèi)用的影響較小。近年來(lái)出現(xiàn)的玻璃鋼外殼保溫管，由于強(qiáng)度高，防水性能好，可用于地下直埋敷設(shè)，現(xiàn)以2根D219×6mm,115/70℃熱水管道為例，當(dāng)采用聚氨脂泡沫塑料加玻璃鋼保護(hù)殼直埋敷設(shè)時(shí)，每千米保溫投資約20萬(wàn)元，當(dāng)采用巖棉管殼加玻璃布保溫，地溝敷設(shè)時(shí)每千米保溫投資約9萬(wàn)元，而每千米磚砌地溝的造價(jià)為13萬(wàn)元，每千米鋼筋混凝土地溝的造價(jià)為20萬(wàn)元，即總投資（不包括鋼管費(fèi)用）為22—29萬(wàn)元。這樣前者可節(jié)約投資10--40℅。而且施工簡(jiǎn)單（由于保溫管在工廠預(yù)制，可以保證質(zhì)量，保溫效果好，使用壽命長(zhǎng)，是一種值得推廣的保溫方式）。5篩選合適的熱性能(1）對(duì)于溫度較高的熱力管道保溫，應(yīng)優(yōu)先選用巖棉及超細(xì)玻璃棉管殼，在有條件時(shí)，也可采用微孔硅酸鈣管殼。(2）對(duì)于溫度較低