內容：第二十一章：設備和管道的隔熱第二十二章：概算

第二十三章：金屬管道的焊接附錄：工藝安裝設計圖紙自校提綱

第二十一章設備和管道的隔熱

第一節(jié)概述

一般將保溫、保冷統(tǒng)稱為隔熱。雖然保溫與保冷的熱流傳遞方向不同，但習慣上也常統(tǒng)痂

為保溫.因此，本章未特別指明保溫或保冷時，所說的保溫即包括保冷.

一、保溫、保冷的定義

對常溫以上至1aMy以下的設備或管道,進行外保護或馀裝以減少散熱或降.低其表囪溫

度為目的的措施叫保溫..

對常溫以下的設備或管道進行外保護或涂裝以減少外部熱量向內部的侵入，旦.使表面溫

度保持在露點以上，不使外表面結露為目的而采用的措旃叫保冷，對oc以上,常溫以下的設

備或管道，為防止其表面結露而采取的措施叫防露也叫保玲。

二'隔熱的目的

(D減少設備、管道及其組成件在工作過程中的熱量或冷量損失以節(jié)約能源；

<2)減少生產過程中介質的溫降或溫升以提高設備的生產能力,

(3)避免、限制或延遲設備和管道內介質的疑固、凍結，以維持正靠生產；

(4)降低或維持工作環(huán)境溫度,改善勞動條件、防止因熱表面導致火災和防止操作人艮燙

傷；

(5)防止設備、管道及其組成件表面結露.

三、保溫與節(jié)能的關系

設備、管道的散熱是供熱系統(tǒng)中熱量損失的重要組成部分.據(jù)計算，每米長裸管的散熱損

失與一般保溫結構的保溫管道的散熱損失比較如表21-17所示.

表21-1-1林米長株用管道與保調修道做熱損失比較

瞥道公每克花管內介質■度每米看K觸然損失,W/m

nun射熱損失相比借敗

U桃落管道保溫管道

100355526.8

20011341。510.8

100300236115914.8'

400424521220,0

450548623822.9

100669818.2

200212815413.8

200300451222819,8

400808330226.7

45。104G73373L9.

10093?！?9.4

200302419015.9

30030064。。27923.2

4QQ116MQ旗9八.5

4501500141336.3

861

表內數(shù)據(jù)是此冏圍環(huán)境溫度為25P計算的.不難看出，管杜鮑大、管內介質溫度越高，散

熱損失越大.

表21-1-2是裸露閥門與按一般隔熱結構保溫閥門的散熱損失比較。

表211-2號個裸除閥門與保溫閥H散筋損失比較

每個斷門散地損失,W/個

公稱直徑介忒溫度散熱損失相比倍數(shù)

n）m,c保溫閥門

而4331632.6

20012274073,0

10030024197443.2

400407112213.3

5P06164179]3.4

10C1332622.8

如。20246513.1

200SOD300812043,2

400G74519773.4

50。988628263.5

.10011223952.8

200305g9653.1

300300587317743.3

4co98862X843.4

500.1453841643.4.

表21-1-3介紹了裸露法蘭與按一般隔熱結構保溫法蘭的散然損失對比情況.

*ZI-1-3每對裸舞法蘭與保溫法蘭觸急搔失比較

公稱酉:槍介質備度每對法二散熱損失,W

敢熱顯失相比倍數(shù)

mmV裸用法蘭保溫法乂

1C-018823?8.1

200601708.6

100300125310511.9

4co225216313.8

450…290116917.2

10。6.5

2001DH67.7

20030G230310.4

400412413,1

45。一534。15.?

1005686.9

2。。18468.5

3C030。39601L3

40。709714.5

450915417.6

四、保溫效果的評價

從不同角度出發(fā)，有幾種評價保溫效果的指標，?

（-＞保溫效率5%）?,

保溫效率僅指保溫后比裸露狀態(tài)下散熬損失的降低率（或回收率）.

設裸露狀態(tài)下的散熱熱流為Q-保溫后的散熱㈱流為Q,,Qi，則保溫效率為，

”%=%.Q*XT00%

、

=（1一祟）X10。％（21-1-1）

Si

保溫效率只是對散熱損失本身的減少程度的評價，不涉及整個設備或系統(tǒng)的工作狀況和用能

水平.

（二）管道熟效率（",%）

用管道輸送載熱體時，若我熱體由前一級設備獲得的熱流Q，由于管道散熱損失Qi，熱載

862

體向后?級設備供出熱流為Q",而QaQ'+Qi則管道的熱效率為

%%=^7X100%

=（1一舁）X100%(211-2)

第二節(jié)隔熱材料0

一、隔熱材料的種類

以減少熱量損失為目的在平均溫度350。其導熱系數(shù)小于0.12W/m?K，的材料，稱為

保溫材料,而在50年代,導熱系數(shù)小于0.23W/m?K的材料即稱為保溫材料.

隔熱材料的分類方法很多，又沒有國家標準分類方法。一般可按材質、使用溫度、形態(tài)和結

構等分類步

按材質分類,可分為有機隔熱材料、無機隔熱材料和金屬隔熱材料三類.

按使用溫度分類,可分為高溫保溫材料（適用于700c以上），中溫保溫材料（適用于1。。一

7001C）常溫保溫材料（適用于100C以下）和保冷材料，包括低溫保冷材料和超低溫保冷材料.

實際上許多材料既可在高溫下使用亦可在中、低溫下使用，并無嚴格的使用溫度界限,

按結構分類，可分為纖維類（冏體基質、氣孔都連續(xù)）,多孔類（固體基質連續(xù)而氣孔不連

續(xù)，如泡沫塑料）,粉末類（固體基質不連續(xù)而氣孔連續(xù)如膨脹珍珠巖，膨脹錢在八

通常按形態(tài)分類，如表21-2-1所示,

表2121隔熱材皆按形態(tài)分類表

按形態(tài)分類材料名林制品非狀

聚萃乙場泡沫選料板、塊、筒

聚氯乙場泡沐熨料板,塊，筒

果鎮(zhèn)酩泡沫塑料鼠塊、郃

多孔狀泡洋成盾板、塊、窗

軟質僧火材科塊

微孔硅蝮括板、塊、筒

噗化秋木板.塊

告棉氈、藺,拙,校

玻璃棉孫筒、帶，板

野雄狀

曠演棉氈、恍、板

陶應好堆如筒樣，板

O撿GBU32-8我絕熱材料余詞術語，規(guī)定叫胞熱材料，此處親保溫材料和保冷材料的縹林.

OII本JISA9501規(guī)定,在《!用溫度下.材料的導熱系收〃：G.15W/m-K以下的材料，叫保溫材料

?按密度分類，分為重質，輕灰和郎輕質二類，

按壓幅性分類，分軟質C可樂漏30%以上〉，半硬質.便質＜田緡性小于6%）

按導媳性分類.分為《導熱T1S中、亮仔熱性二類.

863

續(xù)衰

按形態(tài)分類材料.名稱制品形狀

硅藻土酚粒狀、塊、板

粉木狀蛭右粉粒狀、塊、板

6珠輯:粉管狀、塊、板

金屬第夾層修屆狀

層狀

金海梗膜多層狀

二、隔熱材料的基本性能

（一）組織結構

1.密度（容重）

一般規(guī)定，保溫材料的密度是材料試樣在noc時,經烘干呈松散狀態(tài)的單位體稅的重

量.

密度是隔熱材料性能指標之一。通常，密度小的材料必定有較多的氣孔，由于氣體的導熱

系數(shù)比固體的導熱系數(shù)小得多,因此，保溫材料密度越小，導熱系數(shù)就越小。但是對纖維狀、松

散材料例外.例如瀝青玻璃棉在其宙度小到110kg/m，之后.導熱系數(shù)值隨密度的減少而增

加.因為此時在材料的氣孔中，輾射，對流兩種傳熱方式的影響加強了.據(jù)測定，玻璃棉和巖棉

的密度約為60?100網(wǎng)/~3時，其導熱系數(shù)最小.

由于隔熱材料和隔熱結構的不斷發(fā)展,密度這個概念也相應產生了變化,通常.硬質隔熱

材料制品的密度,不管是生產時或安裝時，其密度基本一致。但是纖維材料及其制品和松散材

料填充的隔熱結構出現(xiàn)了彈性恢復問題.此外，礦纖材料或具有層狀組織的材料，其纖維或層

片分布情況也影響著導熱系數(shù).熱流方向與纖維或層片結構平行時，熱流易于通過，與纖維或

層片斷面垂直時,接觸熱阻較大，熱流難于通過。所以這類材料及其制品的導熱系數(shù)在不同的

方向上是有差別的.因此需要賦予密度的實用概念?

生產密度

隔熱材料廠在一定生產工藝和檢驗方法下所確定的出廠產品的密度，即稱為生產密度.

對于礦纖材料制品還有公稱厚度和公稱密度的概念。例如德國規(guī)定，采用0.0001?

0.002MPa平面荷載下測定的厚度為公稱厚度，并由此而其出的體積密度稱為公稱密度.我國

目前尚無規(guī)定.

（2）使用密度

材料在使用狀態(tài)下的實際密度叫作使用密度.據(jù)潴定，松散材料（包括顆粒狀和纖維狀）的

使用密度可達生產密度的1.3?2.5倍;礦纖材料的軟質和半硬質制品的使用密度可達生嚴密

度的1.1?1.5倍.

（3）最佳密度

所謂最佳密度就是材料在該密度下具有?稅小的導熱系數(shù);較高的機械強度,較高的彈性

恢復和抗震性能;在包裝運輸和安裝過程中,材料的外形和厚度豫定性較好等.最佳密度對于

纖維狀材料及其制品尤其具有實用意義.例如巖棉制品的最佳密度為90-150kg/mj無破超

細玻璃棉氈的最佳密度為60?90kg/n?

2.氣孔率

隔熱材料一般為多孔性材料。用來衡量材料體積被氣體充實程度的指標稱為氣孔率或孔

隙率.

864

材料的氣孔有不同形狀和大小。氣孔的形狀大致分為開口的，閉口（封閉）的，而開口氣孔

又有連通的與不連通的兩種，如圖21-2-1所示.

開口的氣孔可被水灌滿.而閉口氣孔則不能進水.

材料的氣孔率與材料的密度相關，氣孔率增大時,材料密

度減小,至于材料的導熱系數(shù)和機械強度，則不僅用氣孔率有關,

還與氣孔的大小形狀和分布有關.

3.吸水率。吸濕率、含水率

吸水率表示材料對水的吸收能力，材料的吸濕率是材料從環(huán)

境空氣中吸收濕分的能力.一般材料吸收外來的水分或濕氣的性

質可稱為含水率。

保溫材料的含水率對材料的導熱系數(shù)、機械強度、密度影嘀很

大.材料吸附水分后，材料氣孔被水占據(jù)了相應的空氣位置，由于

圖21-2-1氣孔形狀

常溫下水的導熱系數(shù)是空氣的24倍,而且水在蒸發(fā)時要吸收大量及分布了黛

熱量。因此，材料的導熱系數(shù)就會大大增加。J一樹口氣孔，2一開"氣孔,

表21-2-2是幾種保溫材料體積含水率對導熱系數(shù)的增值的3-連通的開口氣孔

影響，

衰21-2-2保溫豺料體積含水率對導熱蕤做

的增值的影啕

干建材料體積含永率每蟠加1%

密度

材料名稱導熱系數(shù)導熱泉數(shù)的增值,W/m?K

W/m?K0C以上。匕以下

破瑞福年0.04190.0。3330.00349

豉藻土砂63。0,12790.仇0470.01396

r清棉2050.04650.000580.00233

石楙抹面層5520.12790.000350.02908

一般隔期材料制品說明書上給出的導熟系數(shù)或導熱系數(shù)方程的主值是材料在干燥狀態(tài)T

0C的數(shù)值.一般纖維狀保溫材料，當含水率達到10?15%時，其導熱系數(shù)值增加13?22%，

簡化計算，對于可能有水或濕氣侵入的保溫結構，計算厚度時，可采用通常的導熱系數(shù)方程加

算.但應乘以1.1?1.3的系數(shù)，而對于冷庫的保冷計算，保冷厚度宜乘以1,5?1.7的系數(shù).

4.透氣度

透氣性是材料在各種條件下讓空氣或蒸汽以及其它氣體透過的性能。透氣性由透氣度漫

定。

氣體只能通過連通的開口氣孔.因此，透氣率與連通的開口氣孔率成直線關系，與閉口冬

孔率無關.材料的透氣性，不但使空氣侵入，也會使周闈有害氣體滲入，從而加速材料的破壞

進而損壞設備或管道.因此,應重視透氣率的作用.~一般可在隔熱層外表面涂沫低透氣系數(shù)目

憎水性保護層或密封良好的金屬保護層，

表21-2-3是材料的蒸汽滲透系數(shù).

表21-2-4是材料透氣系數(shù)與密度的關系?（

O蒸汽/貴系敏息指隔焦材料的里外兩面氣此出差為1nlmHg時,每小時遍過厚度為Ini,面積為1m2的保溫材，

的水募氣斂*.

?空氣注透系敷足指漏媒材料的地外網(wǎng)仄差為ImmHsO時?埼小時通過厚度為1m,面積為li〃的隔熱材料的3

氣數(shù)

865

(二)機械強度

I.抗壓強度

抗壓強度是材料受到壓縮力作用而破損時每單位原始橫截面積上的最大壓力荷載。硬質

保溫材料制品的抗床強度與加工工藝'.材料氣孔率等空切相關。如材料的氣孔率大，存在較多

的裂紋，抗壓強度則降低.

對于軟質、半硬質及松散狀保溫材料，一般受到壓縮荷載時不會被破壞。

表21-2-3保通.保冷材料的蒸汽滲透系數(shù)

密?度蒸汽添選系數(shù)

材料名稱

kg/msmg/iiJ?x'Pa

御疔2.SXIQr

油越0.373

汕漆0.0K3

可發(fā)性聚*乙蠕泡沫塑料2<1?5。16.66B

前肯城瑞梅也81?135.427

,油育玲珠巖板354122.919

水泥濯沫泥程1.51L72.蚣3

軟木板150?23。地41*

東潴搭球？;板60。83.34

*21-2-4保溫材料透，系數(shù)與密度的關茶

甫度透氣宗數(shù)

材料名林

k?/mamg/h.mmHsO

泡津混凝上6000.10052

碑里+或5100.20

礦渣棉制品1000.33

1

巖格制片7(12.00

1001.10

1500.ao

2.抗折強度二

抗折強度亦稱彎曲強度,是材料受到使其分曲荷載的作用下破壞時，單位面積上所受的力

-?般由式(21-2-1)表示.

3?W?1

<21-2-1)

26?Az

式中。一抗折強度,/cmZ；

W一最大荷載,

L——支點間距離,cm；

b材料的寬度.cm：

h---材料的厚度,cm。

對硬質材料右抗折強發(fā)的要求，對軟質或半硬質材料制品，一股沒有抗折強度的要求.

?3.高溫殘余強度?

對于在高溫下使用的保溫材料,除在常溫下的耐壓強度外，在高溫工作條件下還應具有高

溫殘余強度.高溫殘余強度是用“高溫死余強度比率”測定的，烘干抗壓強度與高溫抗壓強度

86(1

的比值，即為高溫殘余強度比率.

（三）熱工及化學性循

1.線彩脹系數(shù)，線（熱）收縮率

保溫材料受熱時的膨脹特性，可用線膨脹系數(shù)表示，某些保溫材料制品在高溫F能產生收

縮變形,但線（熱）收縮系數(shù)隨溫度的增高而有所降低，例如微孔硅酸鈣制品線收縮率和線收縮

系數(shù)，如圖2122和圖2L2-3所示。

圖21-2-2藏孔心酸鈣制品戰(zhàn)收縮率曲級S21-2-3.微孔硅酸鈣制品線收縮系數(shù)

1-送注成型硅金鈣制品逐一壓制成型硅酸笆制持1澆注成里硅快訪洲用遙壓赭成型睢圓鈣制品

保溫材料的線膨脹系數(shù)與材料的熱穩(wěn)定性有關，如材料的線膨脹系數(shù)較大，保溫結構受熱

后，內部因變形產生較大的應力，當溫度變化劇烈時，保溫結構便受到破壞"

2.熱穩(wěn)定性

熱穩(wěn)定性是指材料能經受溫度的劇烈變化而不生成裂紋、裂縫和碎塊的性能.

保溫材料的導熱性能較低。因此,保溫結構在熱狀態(tài)下內部會產生較大的溫度差.如保溫

結構受到外部急熱急冷的作用，則會因溫度差而產生熱應力，當應力超過材料的強度極限時?

保溫結構將被破壞,材料的熱穩(wěn)定性隨材料的抗壓或抗折強度的提高而提高，并隨熱膨脹系

數(shù)、彈性模數(shù)的增大而降低，材料的熱穩(wěn)定性還與導溫系數(shù)0成正比.材料的抵抗系數(shù)K可用

式21-2-2計算.

K=Cm*寸/$〕（21-2-2）

式中K溫度急變抵抗系數(shù)；

。一抗壓或抗折強度；

a—線膨脹系數(shù).1/1;

E——彈性模數(shù),

?——導溫系數(shù)，

3.導熱系數(shù)

導熱系數(shù)是隔熱材料最重要的性能之一,它是對于均質、各向同性的物體,在穩(wěn)態(tài)一維熱

流情況下,每小時通過兩面溫差為1C、厚度為Im,表面積為1m，的熱流數(shù)蛾。

?9品系敝。又將容熱擴敝率.當材料受熱時?導溫系數(shù)愈大則材料中溫度變化傳感將赭訊迷.

A

?■a——

式中.人分別我示材料的導熱系理.樓發(fā)、比熱.

867

保溫材料的導熱系數(shù)與其他物性不同，它不是獨立存在的“物性”而是說明材料“輸運持

性”——即在能量輸運（傳遞）過程中才能顯示的特性.因而它與材料的其他一些物性加糖度和

含水率密切相關，與熱量傳遞時的條件,如溫度范圍和溫差的大小密切相關，還與材料內部結

構形式有關.

保溫材料的導熱系數(shù)一般都隨平均溫度的升高而加大,通饞在一定溫度范圍內、導熱系數(shù)

與溫度多為線性關系，不同材料都有其各自的導熱系數(shù)方程，其關聯(lián)式為1

4=a十”.(21-2-3)

式中A—平均溫度為。時的導熱系數(shù)W/m?K；

a---?常數(shù)，是r“r0C時的導熱系數(shù)W/tn?Kj

b——溫度系數(shù)，常數(shù)，反映材料的A隨溫度J改變的程度,W/m.K,

\--S+4）/2,材料的平均溫度（從5=0C算起）.

從分折保溫層熱面到冷面的傳熱過程中，可以知道這種傳熱過程是保溫層內空氣（或其它

氣體）的導熱、固體骨架或固體顆粒（或纖維體）間的導熱、空氣的對流、輻射傳導（顆?；蚴嫘?/p>

體之間的輻射），受界面影響的輯射傳熱以及固體和氣體交互作用的傳熱等等綜合作用的結

果。因此,表征保溫材料特性的導熱系數(shù)，就不僅受材料的影響,還要受到內部結構因素的嚴重

影響（如孔隙大小和孔隙率、顆粒度,纖維直徑等影響）.例如材料中氣孔直徑為0.1mm左右,

其孔內空氣的導熱系數(shù)在0。時為0.O24W/m?K,100C時為。.031W/m?K,增大了28.

5%。若氣孔直徑為2mm左右,則導熱系數(shù)在OC時為0.031W/m?K,而在100。時達到0.

051W/m?K,即增大了63%.

同一種保溫材料的導熱系數(shù)，不論在高溫還是低溫下，都與其顆粒度有關，見表21-2-5和

表21-2-6.從表21-2-6可以看出.較小的顆料度，其顆粒之間的距離較小，降低了對流傳熱的

熱流，同時顆粒是點接觸，使其固體熱阻增大，所以呈現(xiàn)出校小的導熱系數(shù).

*il-2-s常暹下膨服珍珠巖?粒質與導熱泵數(shù)的關奈

顆粒度.mtn9熟系數(shù)，W/m?K

i.S-50.0418

2-2.50.0326

我2V2-6常壓低阻下電版玲球號厘粒度與導熱系般的關礁

襄粒度，mm導熱系效，W/m?K

1-20.0475

10.044

1?0.60.0405

0.4?0.20.039

___________<0.3_____0.065

4.pH值

由于保溫材料的化學成分不純，并且大多數(shù)材料具有一定的吸水性.都能對金屬產生腐蝕

或充氧性腐燭.例如含硫氧化物的礦渣棉在溫度和水濕作用下，曾經發(fā)生過熱網(wǎng)管道的腐燭。

地下敷設（不通行溝道或無溝敷設〉的管道在持續(xù)潮濕的條件下，吸濕性強的保溫材料也能擴

868,

大金屬的腐歧程度。

據(jù)試驗，當保溫材料的pH值小于13時，緊貼保溫材料的金屬表面會生成一層致密的腐

蝕產物Fe(OH),的保護膜，金屬表面就不再被腐蝕.

材料的密度小，氣孔率大時,必然會較快的輸送水和氧氣,加速腐蝕過程因此，當保溫材

料的pH值小于13,尤其在7?8間，密度小氣孔率大，并經常有水浸泡時，在較高的溫度作用

下、金屬的腐蝕會很嚴重,

泡沫塑料或抹面材料內含有可溶性氯化物時，易于對奧氏體不銹鋼產生應力腐蝕,因此，

要求保溫材料必須屬于中性或PH值不小于7?8,不得含有可瘠性?；?，硫氧化物的含量不

允許大于0.06%.

表21-2-7是一些保溫材料的pH值

衰21-2C保泡材料的pH值

材料名押pH值材料名稱pH值

膨脹珍珠巖7?8破璃棺7.5?9

憎水性珍珠巖JIS,10-11JIS.8-10.5

巖榔.7?9好燒硅震土8

ASTMt7-M水泥泡沫混凝土12,6

微扎硅酸鈣BSc9.5?11

JIS；g~10.5聚茉乙墀泡沫塑料6.5~7.5

泡沫玻珊7?8

5.應力腐蝕

用于奧氏體不銹鋼設備和管道及其組成件上的隔熱層材料或制品中，氯離于含量必須嚴

格限制，以防設備或管道產生應力腐放。

中國和日本等國家尚無國家標準規(guī)定，但在美國ASTMC795,美軍的MIL-1-24244A

(SHIPS),美國核能委員會的管理殍則1.36有此規(guī)定。圖21-2-4是ASTMC795的可潸性C「

+

與可溶性Na+SiOs離子含量的相關圖.此外,并規(guī)定pH值范圍應為7-11.7.

(四)高源性能

L耐火度

保血材料在無荷載時，抵抗高溫而不熔化的性質稱為耐火度,耐火度是決定材料能否在高

溫條件下■使用的重要指標，

耐火度表示?個極限溫度?接近這個溫度時，材料就會失掉其本來形狀。所以，保溫材料不

允許在此溫度下工作.

2.高溫荷載軟化點

也叫做高溫荷載軟化溫度，用于測定保溫材料在荷載和高溫共同作用下的抵抗能力.這個

指標,在多數(shù)情況下可用來確定保溫材料在高溫下使用的相對輕度.所以，高溫荷裁軟化點不

能直接作為保溫材料使用的極限溫度.

3.燒失量

燒失量(灼燒減量)的多少也可以作為確定保溫材料耐熱性高低的指標.例如石棉制品、樹

解粘結的礦纖制品均可以采用燒失量的變化來檢定其耐熱性能.有些礦纖材,料的成型制品在

加熱過程中燒失量可達到15?4%,但不影響其規(guī)定的使用溫度，因其燒失量正好等于所接

加的粘結劑或表面活性劑的數(shù)量，同時枯給劑或活性劑受熱揮發(fā)后材料的機械強度反而有所

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圖212-4保溫材料中可溶性C「與誨度艮其使用范困

4.最高安全使用溫度

最高安全使用溫度是指保溫材料長期安全使用所能承受的極限溫度.當材料在超過最高,

安全使用溫度下長期使用時，可能發(fā)生裂紋，松散，失去應有的機械強度和固形能力，甚至被燒

毀。

在保溫材料樣本或說明書中的使用溫度一般指保溫材料司能承受的耐熱溫度.由于保溫

材料或制品的不均一性,長期受熱后產生性能衰減,例如有堿超細玻璃棉材料在產品樣本或說

明書中的使用溫度為400C,但是，某些使用于300c以上的保溫經長期使用后,纖維強度降低

甚至變成粉狀.因此,規(guī)定詼材料的最高安全使用溫度為300。，但其制品因粘結劑（淀粉、瀝

青、酚醛樹脂等）的限制，其制皓的最高安全使用溫度為250c.

確定保溫材料的安全使用溫度方法，目前在我國尚無統(tǒng)一的規(guī)定.除按經驗確定外，一般

可由下列方法確定?

a,在該溫度下長期使用不發(fā)生比熱容變化；

b.保溫材料經加熱后的機械強度下降,其下降值一般不應超過50%;

c.外觀檢查,保溫材料在模擬溫度卜,單面連續(xù)加熱96小時以上，檢查其外觀有無明顯的

裂紋，局部凹陷、隆起、酥松、分層和炭化等現(xiàn)象，如熱過程有無冒煙、冒汽現(xiàn)象，對于有粘結劑

的制品，允許有短暫的冒煙現(xiàn)象，隨后制品恢復其原料本來的色澤，其機械強度，熱工性能保持

不變.若對材料整體加熱，在規(guī)定的加熱時間內應無燃燒及發(fā)紅現(xiàn)象。

比上述任何一種方法所檢定的合格溫度低5。?100C即可作為該材料的安全使用溫度.

在口本，對礦纖材料制品，以材料在熱狀態(tài)下施加一定的荷載使厚度收（壓）縮率達到

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10%時的溫度作為該材料的安全使用溫度.對于微孔硅酸鈣制品，以其再熱殘余線收縮率小于

2%時的溫度作為該材料的安全使用濕度。

第三節(jié)隔熱設計的基本原則

一、保溫設計的基本原則

保溫設計應符合減少散熱損失,節(jié)約能源滿足工藝逐求,保持生產能力，提高經濟效益,改

善工作環(huán)境，防止燙傷等基本原則。

（一）具有下列情況之一的設備、管道及組成件（以下簡稱管道）應予保溫：

（1）外表面溫度大于50c以及外表面溫度小于或等于50匕但工藝需要保溫的設備和管

道，例如，可能經常在陽光照射下的泵入口的液化石油氣管道;精慵塔頂悟出線（塔至冷凝器的

管道）塔頂回流管道以及經分液后的燃料氣管道等宜保溫.

C2）介質凝固點或冰點高于環(huán)境溫度（系指年平均溫度〉的設備和管道.例如凝固點約

30"C的原油，于年平均溫度低于30c的地區(qū)的設備和管道;在寒冷或嚴寒地區(qū),介質凝固點雖

然不高,但介質內■含水的設備和管道在寒冷地區(qū)，可能不經常流動的水管道等。

（二）具有下列情況之一的設備和管道可不保溫.

（D暮求散熱或必須裸露的設備和管道,

（2）要求及時發(fā)現(xiàn)泄漏的設備和管道法蘭；

（3）內部有隔熱，耐磨襯里的設備和管道；

須經常監(jiān)視或測量以防止發(fā)生輸壞的部位i

（5）工藝生產中的排％、放空等不需要保溫的設備和管道（

（三）防燙傷保溫

表面溫度等F成大于60C的不保溫設備和管道，需要經常維護又無法采用其它措施防止

燙傷的部位，例如距地面或操作平臺面高2.1m以內以及距操作面小于0.75m范圍內,均應

設防跡傷保溫。

防燙傷的保溫溫度，過去曾以90c為準，有的國家、公司以70C,65。、601c為準.據(jù)醫(yī)學

資料，當皮膚溫度達到721c時立即壞死.又據(jù)實驗結果，接觸不同溫度的表面引起燙傷所需的

時間如表21-3-1所列；

*U-3-1引起燙傷的揍觸時間與表面溫度的關系

引起或傷接觸臥間.*衣而溫度，C

6063

155G

?-1058

56c

265

170

根據(jù)表中數(shù)據(jù).表面溫度宜限制在60O,以防止燙傷。

二、保冷設計的基本原則

常溫以下的設備和管道，為減少冷最拔失（熱量侵入）或控制冷損量的保冷，應在減少（控

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制）冷量損失的同時，并確保保冷層外表面溫度高于環(huán)境的露點溫度，從而達到減少（控制）冷

磨損失，節(jié)約能源，保持或發(fā)揮生產能力的目的；

0。以上，常溫以下的設備和管道，為防止外表面凝露的保冷，應確保保冷層外表面溫度高

于環(huán)境的露點溫度.

具有下列情況之一的設備和管道必須保冷；

（1）需減少冷介質在生產或輸送過程中的溫升或氣化（包括突然減壓而氣化產生結冰著

（2）需減少冷介質在生產或輸送過程中的冷量損失，或規(guī)定允許冷損失量.

（3）需防止在環(huán)境溫度下，設備或管道外表面凝露，

第四節(jié)隔熱結構

隔熱結構是保溫結構和保冷結構的統(tǒng)稱.

為減少散熱損失，在設備或管道表面上覆蓋的隔熱措施'以保溫層和保護層為主體及其支

承、固定的附件構成的統(tǒng)一體，稱為保溫結構。保溫層是利用保溫材料的優(yōu)良隔熱性能，增加熱

阻.從而達到減少散熱的目的，是保溫結構的主要組成部分。保護層是利用保護層材料的強度、

韌性和致需性等以保護保溫層免受外力和雨水的侵襲，從而達到延長保溫層的使用年限的目

的，并使保溫結構外形整潔、美觀.

為減少（控制〉冷量損失和防止表面凝露，在設備或管道表面上覆蓋的隔熱措旅,以保冷

層、防潮（隔汽）層和保護層為主體及其支承、固定的附件構成的統(tǒng)一體，稱為保冷結構.由于保

冷結掏處于低溫狀態(tài)，設備或管道的外表面易于銹饞，因而需要增加防銹層。

一般保冷結構從內至外，由防銹層、保冷層、防潮層（亦稱阻汽層）、保護層所組成.

保冷的設備或管道,在其支承或連接處的保冷結構尚應有避免“冷橋”的措瓶.

一、隔熱結構的種類

由于隔熱結構是組合結構，很難劃分其種類.一般可按隔熱層、保護層分別劃分，而在使用

中根據(jù)不同情況加以選擇和組合。

（一）隔焦層的種類

根據(jù)不同的隔熱材料和不同的施工方法，大致可分為十類：

V膠泥結構

這是一種較原始的方法,6。年代以后很少應用，現(xiàn)在只偶而用在臨時性保溫工程，或用在

其它保溫結構中的接合部位及接縫處.一般構保溫材料用水拌成膠泥狀,用手團成泥團，密密

用在需保溫的器壁上或管量上，一次即達30?50mm厚,達到設計厚度后再在上面敷設鍍鋅

鐵絲網(wǎng)，并抹面或設置其它保護層.此法所用保溫材料多為石棉、石棉硅藻土或碳酸鈣石棉鉗

等一,?

2.填充結構

用鋼筋或扁鍋作支承環(huán)，套在設備或管道上，在支承用外面包上鍍鋅鐵絲網(wǎng)，柱中間填充

散狀隔熱材料，使之達到規(guī)定的密度.填充結構中填充的保溫材料主要有獷渣棉、玻璃棉及超

細玻璃棉等,也有用膨脹珍珠巖或膨脹蛭石散料作填充材料的，但其外套需用薄鋼板制作。

3.捆扎結構

利用在生產廠把保溫材料制成厚度均勻的氈或墊狀半成品,在工地上加壓及裁剪成所需

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容重及尺寸,然后包覆在設備或管道上,外面用鍍鋅鐵絲或鍍鋅鋼帶，纏繞扎米，一層達不到設

計厚度時,可以用二層或三層“包扎時要求接舞嚴密.捆扎結構所使用的保溫材料，主要有礦

渣棉氈或染、披瑜氈、超細玻需棉茗、巖棉氈和石棉布等。

4.纏繞結構

將生產廠提供的帶狀或繩狀保溫制品，直接纏繞在設備或管道上。作為纏繞結構的保溫材

料有石棉、巖棉等材料制成的繩帶。

5.預制品結構

把生產廠制成的隔熱材料制品一圓形管殼、弧形瓦、弧形塊等，用鐵絲撼扎在設備或管

道上*如設計厚度較厚時，可分二層或多層捆扎.各層保溫瓦塊的接縫要錯開，接縫處用相同

材料制成的膠泥粘合.頊制吊結構使用的保溫材料主要有石棉港茨土、礦渣棉、巖桶、玻璃棉、

膨脹蛭石、膨脹珍珠巖，微孔硅酸鈣硅酸鋁纖維等制成的預制品.用于預制品結構的保冷材料

主要有硬質閉孔阻燃型聚氨脂泡沫塑料、自熄可發(fā)性聚聚乙烯泡沫塑料、閉孔型泡沫藪璃等。

6.裝配式結構

保溫層材料及外保護層均由廠家供給定型制品，現(xiàn)場施工只需按規(guī)格就位,并加以固定,

即為裝配式結構.

7.澆灌結構.

主要用于無溝敷設的地下管道，把泡沫混凝土與管道一起澆灌在地槽內.為了使管道在混

凝土保溫層內自由伸縮，在管道外表面可涂沫一層重油或瀝青.

8.噴涂結構

把隔熱材料用特殊設施噴涂在設備或管道上，材料內混有發(fā)泡劑，因而形成泡沫狀粘附在

設備或管道上,噴除結構使用的材料主要為聚氨脂塑料。

上金屬反射式結構

金屬反射式保溫，于1955年英國首先在熱力工程上采用。60.年代初,蘇聯(lián)在600?800(

的燃氣輪機上使用多層屏金屬反射式保溫結構，它是采用厚。I5~0.2Gm的lCH8Ni9Ti不

鑄鋼箔制成多層的熱屏，各層熱屏的空