設(shè)備及管道保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則(共13頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上設(shè)備及管道保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB 4272的原則并遵照其第四章“保溫設(shè)計(jì)”的規(guī)定編制的。1 主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了保溫設(shè)計(jì)的基本原則、保溫材料的選擇、保溫厚度的計(jì)算和確定、保溫計(jì)算主要數(shù)據(jù)選取原則及保溫結(jié)構(gòu)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般熱設(shè)備和管道。不適用于船舶、核能以及工業(yè)爐窯和鍋爐的內(nèi)襯等有特殊要求的裝置設(shè)施。施工中的臨時(shí)設(shè)施、各種熱工儀表系統(tǒng)的管道及伴熱管道不受本標(biāo)準(zhǔn)的約束。2 引用標(biāo)準(zhǔn)GB 4132 絕熱材料名詞術(shù)語GB 4272 設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則GB 8174 設(shè)備及管道保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)3 保溫設(shè)計(jì)的基本原則保溫設(shè)計(jì)應(yīng)符合減少散熱損失、節(jié)約能源、滿

2、足工藝要求、保持生產(chǎn)能力、提高經(jīng)濟(jì)效益、改善工作環(huán)境、防止?fàn)C傷等基本原則。3.1具有下列情況之一的設(shè)備、管理、管件、閥門等（以下對(duì)管道、管件、閥門等統(tǒng)稱為管道）必需保溫。3.1.1外表面溫度大于323K（50）1以及根據(jù)需要要求外表面溫度小于或等于323K（50）的設(shè)備和管道。 注：1）指環(huán)境溫度為298K(25)時(shí)的表面溫度。3.1.2介質(zhì)凝固點(diǎn)高于環(huán)境溫度的設(shè)備和管道。3.2除防燙傷要求保溫的部位外，具有下列情況之一的設(shè)備和管道可不保溫；3.2.1要求散熱或必需裸露的設(shè)備和管道；3.2.2要求及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏的設(shè)備和管道上的連接法蘭；3.2.3要求經(jīng)常監(jiān)測(cè)，防止發(fā)生損壞的部位；3.2.4工藝生

3、產(chǎn)中排氣、放空等布需要保溫的設(shè)備和管道。3.3表面溫度超過333K（60）的不保溫設(shè)備和管道，需要經(jīng)常維護(hù)又無法采用其他措施防止?fàn)C傷的部位應(yīng)在下列范圍內(nèi)設(shè)置防燙傷保溫；3.3.1距離地面或工作平臺(tái)的高度小于2.1m；3.3.2靠近操作平臺(tái)距離小于0.75m。4 保溫材料選擇4.1保溫材料制品應(yīng)具有的主要技術(shù)性能；4.1.1平均溫度等于或小于623K（350）時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)值不得大于0.12W(m·k)kcal/(m·h·)。并有明確的隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；對(duì)于松散或可壓縮的保溫材料及其制品，應(yīng)提供在使用密度下的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；4.1.2密度不大于4

4、00kg/m2；4.1.3除軟質(zhì)、半硬質(zhì)1及散狀材料外，硬質(zhì)成型制品的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于0.294Mpa)3kg/cm2)。注：1）用軟質(zhì)材料成型的制品。4.2保溫材料制品應(yīng)具有下列性能資料；4.2.1允許最高使用溫度；4.2.2必要時(shí)尚需注明耐火性、吸水率、吸濕率、熱膨脹系數(shù)、收縮率、抗折強(qiáng)度、腐蝕性及耐蝕性等。4.3應(yīng)由生產(chǎn)廠按用戶提出的要求提供符合上述各項(xiàng)性能指標(biāo)的產(chǎn)品，必要時(shí)應(yīng)委托國家指定的檢測(cè)機(jī)構(gòu)按國家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。4.4保溫材料的選擇原則；4.4.1保溫材料制品的允許使用溫度應(yīng)高于正常操作時(shí)的介質(zhì)最高溫度；4.4.2相同溫度范圍內(nèi)有不同材料可供選擇時(shí)，應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)小、密度小、造價(jià)低、易

5、于施工的材料制品，同時(shí)應(yīng)進(jìn)行綜合比較，其經(jīng)濟(jì)效益高者應(yīng)優(yōu)先選用；4.4.3在高溫條件下經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)比較后可選用復(fù)合材料。5 保溫層厚度的計(jì)算和確定5.1管道和圓筒設(shè)備外徑大于1020mm者，可按平面計(jì)算保溫層厚度，其余均按圓筒面計(jì)算保溫層厚度。5.2為減少散熱損失的保溫層其厚度應(yīng)按經(jīng)濟(jì)厚度方法計(jì)算。5.2.1對(duì)于熱價(jià)低廉，保溫材料制品或施工費(fèi)用較高，根據(jù)公式計(jì)算得出的經(jīng)濟(jì)厚度偏小以致散熱損失超過GB4272中表1或表2內(nèi)規(guī)定的最大允許散熱損失時(shí)，應(yīng)重新按表內(nèi)最大允許散熱損失的80%90%計(jì)算去保溫層厚度。5.2.2對(duì)于熱價(jià)偏高、保溫材料制品或施工費(fèi)用低廉、并排敷設(shè)的管道，尚應(yīng)考慮支撐結(jié)構(gòu)、占地面

6、積綜合經(jīng)濟(jì)效益，其厚度可小于經(jīng)濟(jì)厚度。5.3保溫層厚度和散熱損失的計(jì)算5.3.1保溫層經(jīng)濟(jì)厚度的計(jì)算公式a.平面的計(jì)算公式見式（1）： （1）式中：保溫層厚度，m;A1常數(shù)，按中華人民共和國法定計(jì)算單位計(jì)算A1=1.8975×10-1（按公制計(jì)量單位計(jì)算A1=L0-1）；Fn熱價(jià)，元/106kJ（元/104kcal）;保溫材料制品導(dǎo)熱系數(shù)，對(duì)于軟質(zhì)材料應(yīng)取安裝密度下的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·k)kcal/(m·h·)；t年運(yùn)行時(shí)間，h；T設(shè)備和管道的外表面溫度，K（）；T1環(huán)境溫度，K（）；P1保溫結(jié)構(gòu)單位造價(jià)，元/m2;S保溫工程投資貸款年分?jǐn)偮?，按?fù)利計(jì)

7、息： i年利率（復(fù)利率），%；n計(jì)息年數(shù)，年；a保溫層外表面向大氣的放熱系數(shù)，W/(m2·K)kcal/m2·h·）。 b.圓筒面的計(jì)算公式見式（2）：（2） 式中：A1常數(shù)，按中華人民共和國法定計(jì)量單位計(jì)算A1=3.795×10-2按公制計(jì)量單位計(jì)算A1=2×10-2； D1保溫層外經(jīng)，m; D2保溫層內(nèi)徑，m； 其余符合說明與式（1）相同。5.3.2保溫層表面散熱損失計(jì)算公式（3）a.平苗的計(jì)算公式見式（3）： （4）b.圓筒面的計(jì)算公式見式（4）： 式中：q單位表面散熱損失， 平面：W/m2kcal/(m2·h)； 管道：W/m

8、kcal/(m·h)； R1保溫層熱阻， 平面：（m2·K）/W (m2·h·)/kcal, 管道：（m·K）/W (m·h·)/kcal R2保溫層表面熱阻， 平面：（m2·K）/W (m2·h·)/kcal， 管道：（m·K）/W (m·h·)/kcal； 好說明與式（1）、（2）相同（5）（6）a.平面的計(jì)算公式見式（5）： b.圓筒面的計(jì)算公式見式（6）： 式中：T1保溫層外表面溫度，K（） 其余符合說明與式（1）（4）相同。6 保溫計(jì)算主要數(shù)據(jù)選取原則6.

9、1溫度6.1.1表面溫度T6.1.1.1無襯里的金屬設(shè)備和管道的表面溫度T，取介質(zhì)的正常運(yùn)行溫度。6.1.1.2有襯里的金屬設(shè)備和管道應(yīng)進(jìn)行傳熱計(jì)算確定外表面溫度。6.1.2環(huán)境溫度Ta6.1.2.1設(shè)置在室外的設(shè)備和管道在經(jīng)濟(jì)保溫厚度和散熱損失計(jì)算中，環(huán)境溫度Ta常年運(yùn)行的取歷年之年平均溫度的平均值季節(jié)性運(yùn)行的取歷年運(yùn)行期日平均溫度的平均值。6.1.2.2設(shè)置在室內(nèi)的設(shè)備和管道在經(jīng)濟(jì)保溫厚度及散熱損失計(jì)算中環(huán)境溫度Ta均取293K（20）。6.1.2.3設(shè)置在地溝中的管道，當(dāng)介質(zhì)溫度T=352K（80）時(shí)，環(huán)境溫度Ta取293 K（20），當(dāng)介質(zhì)溫度T=354383K（81110）時(shí)，環(huán)境溫

10、度Ta取303K（30）；當(dāng)介質(zhì)溫度T383K（110）時(shí)，環(huán)境溫度Ta取313K（40）。6.1.2.4在校核在工藝要求的各保溫層計(jì)算鄒環(huán)境溫度Ta應(yīng)按最不利的條件取值。6.2表面放熱系數(shù)a6.2.1在經(jīng)濟(jì)厚度及熱損失計(jì)算中，設(shè)備和管道的保溫結(jié)構(gòu)外表面放熱系數(shù)a一般取11.63W/(m2·K)10kcal/(m2·h·)。6.2.2在校核保溫結(jié)構(gòu)表面溫度計(jì)算中，一般情況按a=1.163（6+3）W/m2計(jì)算，式中為風(fēng)速，單位m/s。6.2.3如要求計(jì)算值更接近于真值，則應(yīng)按不同外表面材料的熱發(fā)射率與環(huán)境風(fēng)速對(duì)a值的影響，將輻射與對(duì)流放熱系數(shù)分別計(jì)算然后取其和。6

11、.3導(dǎo)熱系數(shù)保溫材料制品的導(dǎo)熱系數(shù)或?qū)嵯禂?shù)方程應(yīng)由制造廠提供并應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)6.3的要求。6.4保溫結(jié)構(gòu)的單位造價(jià)P1單位造價(jià)應(yīng)包括主材費(fèi)、包裝費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、損耗、安裝（包括輔助材料費(fèi)）及保護(hù)機(jī)構(gòu)費(fèi)等。6.5計(jì)息年數(shù)n指計(jì)算期年數(shù)。根據(jù)不同情況取510年。6.6年利率i取6%10%(復(fù)利)6.7熱價(jià)格fn應(yīng)按各地區(qū)、各、部門的具體情況確定，一般在3.66元/102KJ(1525元/102kcal)之間取值。6.8年運(yùn)行時(shí)間t常年運(yùn)行一般按8000h計(jì)；采暖運(yùn)行中的采暖期按3000h計(jì)：采暖期較長(zhǎng)地區(qū)得按實(shí)際采暖期(小時(shí))計(jì)；其他按實(shí)際情況選取年運(yùn)行時(shí)間。7 保溫結(jié)構(gòu)7.1保溫結(jié)構(gòu)一般由保溫層和保

12、護(hù)層組成。保溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合保溫效果好、施工方便、防火、耐久、美觀等。7.2保溫層7.2.1設(shè)備、直管道、管件等無需檢修處宜采用固定式保溫結(jié)構(gòu)；法蘭、閥門、人孔等處宜采用可拆卸式的保溫結(jié)構(gòu)。7.2.3保溫層設(shè)計(jì)厚度大于100mm時(shí)，保溫結(jié)構(gòu)宜按雙層考慮；雙層的內(nèi)外層縫隙應(yīng)彼此錯(cuò)開。7.2.4使用軟質(zhì)和半硬質(zhì)保溫材料時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)材料的最佳保溫密度或保證其在長(zhǎng)期運(yùn)行中不致塌陷的密度而規(guī)定其施工壓縮量。7.3保溫層的支撐及緊固7.3.1高于3m的立式設(shè)備、垂直管道以及與水平夾角大于45°，長(zhǎng)度超過3m的管道應(yīng)設(shè)支撐圈，其間距一般為36m.7.3.2硬質(zhì)材料施工中應(yīng)預(yù)留伸縮縫，設(shè)置支撐圈

13、者應(yīng)在支撐圈下預(yù)留伸縮縫。縫寬應(yīng)按金屬壁和保溫材料的伸縮量之間的差值考慮。伸縮縫間應(yīng)填塞與硬質(zhì)材料厚度相同的軟質(zhì)材料，該材料使用溫度應(yīng)大于設(shè)備和管道的表面溫度。7.3.3保溫層應(yīng)采取適當(dāng)措施進(jìn)行緊固。7.4保護(hù)層7.4.1保護(hù)層應(yīng)具有保護(hù)層和防水的性能7.4.2一般金屬保護(hù)層應(yīng)采用0.30.8mm厚的鍍鋅薄鋼板、或防銹鋁板制成外殼，殼的接縫必搭接以防雨水進(jìn)入。7.4.3玻璃布保護(hù)層一般在室內(nèi)使用。石棉水泥類 抹面保護(hù)層不得在室外使用。7.4.4可采用其他已被確認(rèn)可靠的新型外保護(hù)層材料。專心-專注-專業(yè)附 錄 A保溫層厚度的計(jì)算方法（補(bǔ)充件）在允許溫降條件下輸送液體管道的保溫層厚度應(yīng)按熱平衡方法

14、計(jì)算。A.1無分支（無結(jié)點(diǎn)）管道A.1.1 當(dāng)2時(shí)（A1） A.1.2 當(dāng)（A2） Lc=K1·L（A3）式中：T1管道1點(diǎn)處的介質(zhì)溫度，K（）； T2管道2點(diǎn)處的介質(zhì)溫度，K（）；L1管道計(jì)算長(zhǎng)度，m;K1管道通過吊架處的熱損失附加系數(shù)；L管道實(shí)際長(zhǎng)度，m;Tm算術(shù)評(píng)均溫度，K（）；qm介質(zhì)質(zhì)量流量，kg/h;C介質(zhì)熱容，J/(kg·K)kcal/(kg·)；其余符合說明與本標(biāo)準(zhǔn)式（1）、（2）相同。A.2有分支（有結(jié)點(diǎn)）管道結(jié)點(diǎn)溫度按式（A4）計(jì)算： （A4）式中：Tc,Tc-1分別為結(jié)點(diǎn)c與前以結(jié)點(diǎn)c-1處的溫度，K（） T1管道起點(diǎn)的溫度，K（） Tn管道

15、終點(diǎn)的溫度，K（） Lc-s-c結(jié)點(diǎn)c與前一結(jié)點(diǎn)c-1之間的管段長(zhǎng)度，m;L1-1-i任意點(diǎn)i與前一結(jié)點(diǎn)i-1之間的管段長(zhǎng)度，m;qmc-e-cc-1與c兩點(diǎn)間管道介質(zhì)質(zhì)量流量，kg/h;qm1-e-c任意點(diǎn)i與前一結(jié)點(diǎn)之間介質(zhì)質(zhì)量流量，kg/h.附 錄 B保溫層厚度的計(jì)算方法（補(bǔ)充件）延遲管道內(nèi)介質(zhì)凍結(jié)、凝固的保溫層厚度應(yīng)按熱平衡方法計(jì)算（B1）式中：K1見式（A3）說明； Ttt介質(zhì)在管道內(nèi)防止凍結(jié)停留時(shí)間，h; Ttt管道內(nèi)介質(zhì)的凍結(jié)溫度，K()； V1V2分別為介質(zhì)體積和管壁體積，m2；P1p2分別為介質(zhì)密度和管材密度，kg/m2；C1C2分別為介質(zhì)熱容和管材熱容，J/kg·Kkcal/(kg·)Htt介質(zhì)融解熱，J）kcal/kg)； 其他符合說明與本標(biāo)準(zhǔn)式（1）、（2）相同。附 錄