絕熱工程施工技術(shù)

/lH413080絕熱工程施工技術(shù)絕熱是為削減不同溫度物體間熱量的傳遞。絕熱工程應(yīng)以《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范》GB50264和《設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則》GB/T4272-2008等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范為依據(jù)，選擇合適的絕熱材料、絕熱工程施工工藝、合理的絕熱成品的檢查驗收標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)備和整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、平安運行。本目重點是：駕馭設(shè)備和管道絕熱結(jié)構(gòu)層的施工方法，熟悉設(shè)備及管道絕熱結(jié)構(gòu)組成和要求，了解設(shè)備及管道絕熱結(jié)構(gòu)材料的性能。1H413081駕馭設(shè)備及管道絕熱結(jié)構(gòu)層的施工方法絕熱施工是設(shè)備及管道系統(tǒng)施工的重要組成部分，它的結(jié)構(gòu)、選材以及制作和安裝的質(zhì)量，干脆影響系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。本條主要學(xué)問點是：常用的絕熱結(jié)構(gòu)層施工方法和留意事項，防潮層施工方法，愛惜層的施工方法。一、常用的絕熱結(jié)構(gòu)層施工方法和留意事項(一)捆扎法施工捆扎法是把絕熱材料制品敷于設(shè)備及管道表面，再用捆扎材料將其扎緊、定位的方法。適用于軟質(zhì)氈、板、管殼，硬質(zhì)、半硬質(zhì)板等各類絕熱材料制品。配套的捆扎材料有鍍鋅鐵絲、包裝鋼帶、粘膠帶等，此方法最適合于管道和中、小型圓筒設(shè)備的絕熱。用于大型簡筒體設(shè)備及管道時，需依托固定件或支承件來捆扎、定位。應(yīng)留意捆扎間距要符合規(guī)范的要求，每塊絕熱制品上的捆扎件，不得少于兩道且不得接受螺旋式纏繞捆扎。雙層或多層的絕熱層絕熱制品，應(yīng)逐層捆扎，并應(yīng)對各層表面進(jìn)行找平和嚴(yán)縫處理。(二)粘貼法施工粘貼法是用各類膠粘劑將絕熱材料制品干脆粘貼在設(shè)備及管道表面的施工方法。適用于各種輕質(zhì)絕熱材料制品，如泡沫塑料類，泡沫玻璃，半硬質(zhì)或軟質(zhì)氈、板等。當(dāng)選用粘貼法進(jìn)行絕熱層施工時須要留意膠粘劑的性能影響，即膠粘劑的運用溫度必需符合被絕熱的介質(zhì)溫度，對所用絕熱材料和被絕熱的材料表面沒有腐蝕，而且又有相當(dāng)強的粘結(jié)性。(三)澆注法施工澆注法是將配制好的液態(tài)原料或濕料倒人入設(shè)備及管道外壁設(shè)置的模具內(nèi)，使其發(fā)泡定型或養(yǎng)護(hù)成型的一種絕熱施工方法。液態(tài)原料目前多接受聚氨酯溶劑，濕料是輕質(zhì)粒料和膠結(jié)料和水的拌合物。該法較適合異形管件的絕熱以及室外地面或地下管道絕熱。澆注法絕熱層施工中的留意事項：1．每次配料必需在規(guī)定時間內(nèi)用完。2．大面積澆注時，應(yīng)設(shè)對稱多澆口，分段分片進(jìn)行。并以倒料勻整、封口快速等操作來限制澆注質(zhì)量。3．澆注時應(yīng)一次澆注成型，當(dāng)間斷澆注時，施工縫宜留在伸縮縫的位置上。4．試塊的制作，應(yīng)在澆注絕熱層時，同時進(jìn)行。(四)噴涂法施工1．噴涂法是利用機械和氣流技術(shù)將料液或粒料輸送、混合，至特制噴槍口送出，使其附著在絕熱面成型的一種施工方法。該法和澆注法同屬現(xiàn)場配料、現(xiàn)場成型的施工方法。2．室外進(jìn)行噴涂時，風(fēng)力大于三級、酷暑、霧天及雨天，均不宜施工。(五)充填法施工1．充填法是用粒狀或棉絮狀絕熱材料填充到設(shè)備及管道壁外的空腔內(nèi)的施工方法。該法在缺少絕熱制品的條件下接受，此外也適用于對異形管件做成外套的內(nèi)部填充。2，充填法絕熱層施工的留意事項是：充填填料時，應(yīng)邊加料，邊壓實，并應(yīng)施壓勻整，致使密度一樣；各種充填結(jié)構(gòu)的填料層，嚴(yán)禁架橋現(xiàn)象產(chǎn)生；對有振動部位的絕熱層，不得接受充填法施工。(六)拼砌法施工1．拼砌法是用塊狀絕熱制品緊靠設(shè)備及管道外壁砌筑的施工方法，分為干砌和濕砌。2．干砌是將絕熱塊沿鋼結(jié)構(gòu)和構(gòu)件排列，縫隙可用散棉填實。濕砌則將絕熱塊涂抹膠泥，并整齊砌筑，拼縫和缺損處可用膠泥填料，還可輔以用鐵絲網(wǎng)捆扎，加強其整體強度。拼砌法常用于保溫，特別是高溫爐墻的保溫層砌筑。二、防潮層施工方法1．設(shè)備或管道保冷層和敷設(shè)在地溝內(nèi)管道的保溫層，其外表面均應(yīng)設(shè)置防潮層。防潮層施工常接受涂抹法和捆扎法。2．涂抹法是在絕熱層表面附著一層或多層基層材料，并分層在其上方涂敷各類涂層材料的一種防潮層施工方法。3．捆扎法是把防潮薄膜和片材敷于絕熱層表面，再用捆扎材料將其扎緊，并輔以膠粘劑和密封劑將其封嚴(yán)的一種防潮層施工方法。4．防潮層施工時的留意事項：室外施工不宜在雨、雪天或夏日曝曬中進(jìn)行。三、愛惜層施工方法(一)金屬愛惜層安裝方法接受金屬愛惜層如鍍鋅薄鋼板或鋁合金薄板緊貼在保溫層或防潮層上的方法。(二)非金屬愛惜層安裝方法接受非金屬愛惜層如復(fù)合制品板緊貼在保溫層或防潮層上的方法。愛惜層施工時應(yīng)留意：不得損傷防潮層；在已安裝的金屬護(hù)殼上，嚴(yán)禁踩踏或堆放物品。對于不行避開的踩踏部位，應(yīng)實行臨時防護(hù)措施。1H413082熱悉設(shè)備及管道絕熱結(jié)構(gòu)組成和要求合理的絕熱結(jié)構(gòu)不但要滿足系統(tǒng)運行的參數(shù)要求，還要符合HSE要求，其結(jié)構(gòu)、選材干脆影響系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。本條主要學(xué)問點是：保冷結(jié)構(gòu)的組成及各層的功能，保冷結(jié)構(gòu)的性能要求，保溫結(jié)構(gòu)的組成，絕熱結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般要求。一、保冷結(jié)構(gòu)的組成及各層的功能保冷設(shè)備和保冷管道的外層結(jié)構(gòu)由內(nèi)至外，按功能和層次由防銹層、保冷層、防潮層、愛惜層、防腐蝕及識別層組成。其中保冷層、防潮層、愛惜層稱之為保冷結(jié)構(gòu)。為系統(tǒng)起見，本節(jié)按設(shè)備和管道的外層結(jié)構(gòu)，從內(nèi)到外，對防銹層、防腐蝕及識別層等也一并進(jìn)行介紹。1．防銹層：將防銹材料涂敷在保冷設(shè)備及接受碳鋼或鐵素體合金鋼的保冷管道的外表面，防止其因受潮而腐蝕生銹。保冷設(shè)備及保冷管道在接受不銹鋼、有色金屬及非金屬材質(zhì)時不存在生銹腐蝕問題，也就不需設(shè)置防銹層。2．絕熱層：是保冷結(jié)構(gòu)的核心層，將絕熱材料敷設(shè)在保冷沒備及管道外表面，阻擋外部環(huán)境的熱流進(jìn)入，削減冷量損失，維持保冷功能。3．防潮層：是保冷層的維護(hù)層，將防潮材料敷設(shè)在保冷層外，阻擋外部環(huán)境的水蒸氣滲入，防止保冷層材料受潮后降低保冷功效乃至破壞保冷功能。(1)防潮層的敷設(shè)按設(shè)計所須要的水蒸氣滲透阻確定。對于埋地或地溝內(nèi)所敷設(shè)的管道，其保溫層的外表面也應(yīng)按實際須要設(shè)置相應(yīng)的防潮層。(2)防潮層應(yīng)密封和完整。防潮層需涂抹勻整、搭縫平整，以保證其密封性能。對加厚的絕熱層部位，或因支撐外露而延長絕熱層的部位，其外表面也須要設(shè)置相應(yīng)的防潮層，以保持防潮結(jié)構(gòu)的持續(xù)和完糙，對某些局部接縫或縫隙，應(yīng)用密封劑填充。(3)防潮層外不得設(shè)置鐵絲、鋼帶等硬質(zhì)捆扎件，以防止對防潮層的破壞。(4)防潮層材料應(yīng)具有抗蒸汽滲透、防水、防潮、無毒、耐腐蝕的性能，且化學(xué)性能穩(wěn)定，不得對隔熱層和愛惜層產(chǎn)生腐蝕或溶解作用，吸水率不應(yīng)大于1％。防潮層應(yīng)選擇夏季不軟化，不流淌，不起泡，低溫時不脆裂、不脫落的材料。4．愛惜層：是保冷結(jié)構(gòu)的維護(hù)層，將愛惜層材料敷設(shè)在保冷層或防潮層外部，愛惜保冷結(jié)構(gòu)內(nèi)部免遭水分侵入或外力破壞，使保冷結(jié)構(gòu)外形整齊、美觀，延長保冷結(jié)構(gòu)運用年限。(1)在保冷防潮層外部應(yīng)設(shè)愛惜層。愛惜層應(yīng)能有效地愛惜絕熱層和防潮層，以阻擋環(huán)境和外力對絕熱結(jié)構(gòu)的影響，延長絕熱結(jié)構(gòu)的運用壽命，并保持其外觀整齊美觀。(2)愛惜層具有防護(hù)性能。愛惜層結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)密和堅實，在環(huán)境變更和振動狀況下不滲水、不裂紋、不散縫、不墜落。(3)愛惜層應(yīng)和環(huán)境條件相適應(yīng)。通常室外絕熱結(jié)構(gòu)宜接受金屬愛惜層或硬質(zhì)復(fù)合制品愛惜層；腐蝕性環(huán)境下宜接受耐腐蝕性材料愛惜層。(4)愛惜層的支承，應(yīng)和絕熱層結(jié)構(gòu)支承統(tǒng)一支配考慮。(5)愛惜層結(jié)構(gòu)和愛惜層施工，不得損壞保冷的防潮層結(jié)構(gòu)。5．防腐蝕及識別層：在愛惜層外表面涂刷防腐漆，接受不同顏色的防腐漆或制作相應(yīng)色標(biāo)，以識別設(shè)備及管道內(nèi)介質(zhì)類別和流向，故防腐層亦兼作識別層。二、保冷結(jié)構(gòu)性能要求1．耐用性要求，保冷結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)保證其在有限運用期內(nèi)的完整性，即在有效運用期內(nèi)不允許發(fā)生損壞、腐爛、剝落、開裂及收縮變形等現(xiàn)象。2．愛惜性要求。保冷結(jié)構(gòu)要有確定的機械強度，防止其因自重或略微撞擊而受破壞。3，防護(hù)性要求。防潮層必需切實起到防水、防潮、愛惜保冷層的作用，確保其保冷效果良好；愛惜層必需切實起到愛惜防潮層和保冷層的作用，防止環(huán)境和外力對保冷結(jié)構(gòu)的有害影響，延長保冷結(jié)構(gòu)的運用壽命，并使外形整齊美觀。4．可拆性要求。保冷結(jié)構(gòu)一般不考慮可拆卸性，對須要維護(hù)檢修的法蘭、人孔、閥門等部位，宜接受可拆卸形式的保冷結(jié)構(gòu)。三、保溫結(jié)構(gòu)的組成保溫結(jié)構(gòu)通常由保溫層和愛惜層構(gòu)成。只有在潮濕環(huán)境或埋地狀況下才需增設(shè)防潮層。四、絕熱結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般要求通常，當(dāng)設(shè)備及管道外表面溫度低于環(huán)境溫度時。須要設(shè)置保冷絕熱層，其絕熱層厚度不得低于依據(jù)工藝、防結(jié)露和經(jīng)濟(jì)性要求所確定的計算厚度。當(dāng)設(shè)備及管道外表面溫度高于50℃時，須要設(shè)置保溫絕熱層，其絕熱層厚度按相關(guān)規(guī)定計算確定。對于生產(chǎn)工藝有特別要求的設(shè)備及管道，如放空和排液管道，處理或通過易燃、易爆、有毒等緊急物料，要求剛好發(fā)覺泄漏的閥門、法蘭處，則視狀況不設(shè)絕熱層或設(shè)置可拆卸絕熱層。1H413083了解設(shè)備及管道絕熱結(jié)構(gòu)材料的性能了解絕熱材料及其主要幫助材料的分類和特性，有助于確定和之相適應(yīng)的材料存儲要求、選擇合適的安裝方法、避開材料錯用影響系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能及運行效果。本條主要學(xué)問點是：絕熱材料的分類，常用絕熱材料及制品，絕熱材料的主要技術(shù)性能。一、絕熱材料的分類絕熱材料自身的熱傳導(dǎo)性較差，利用空氣是熱的不良導(dǎo)體這一特性，絕熱結(jié)構(gòu)通常是含有大量孔隙的輕質(zhì)材料(當(dāng)孔隙達(dá)到確定程度，孔隙中輻射、對流兩種傳熱方式的影響加強了，導(dǎo)熱系數(shù)反而增加)。通常把室溫下導(dǎo)熱系數(shù)低于0.2W／(m.K)的材料稱為絕熱材料。而對于設(shè)備及管道絕熱，國家標(biāo)準(zhǔn)的界定是：當(dāng)用于保溫時，其絕熱材料及制品在平均溫度小于等于623K(350℃)時，導(dǎo)熱系數(shù)值不得大于0.12W／(m.K)；當(dāng)用于保冷時，其絕熱材料及制品在平均溫度小于等于300K(27℃)時，導(dǎo)熱系數(shù)值不得大于0.064W／(m.K)。1．按材料基礎(chǔ)原料劃分，可分為無機類和有機類；2．按結(jié)構(gòu)劃分，可分為纖維類、顆粒類和發(fā)泡類；3．按產(chǎn)品形態(tài)劃分，有板、塊、管殼、氈、毯、棉、帶、繩以及散料等；4．按密度劃分，有特輕類(ρ=80～60kg／m3)和輕質(zhì)類(ρ＝80～350kg／m3)；5．按可壓縮性劃分，可分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)。即承受2.0kPa壓力下的相對變形不超過6％時為硬質(zhì)，相對變形在6％～30％時為半硬質(zhì)，相對變形超過30％時為軟質(zhì)。二、常用絕熱材料及制品1．礦(巖)棉制品：礦(巖)棉即礦渣棉和巖棉。礦渣棉是以工業(yè)礦渣如高爐礦渣、粉煤灰等為主原料，經(jīng)過重熔、纖維化而制成的一種無機纖維；巖棉則是以自然巖石如玄武巖、輝綠巖等為主原料，經(jīng)熔化、纖維化而制成的一種無機纖維。2．玻璃棉制品：玻璃棉是接受自然礦石如石英砂、石灰石等，配以其他化工原料如純堿、硼酸等粉狀玻璃原料，在熔爐內(nèi)經(jīng)高溫熔化，然后借助離心力及火焰噴吹的雙重作用，使熔融玻璃液纖維化，形成棉狀材料，即所謂離心玻璃棉。3．硅酸鈣制品：硅酸鈣絕熱制品是以石英砂粉、硅藻土等氧化硅，消石灰、電石渣等氧化鈣，以及石棉、玻璃纖維等增加纖維為主要原料，經(jīng)過攪拌、加熱、凝膠、成型、蒸壓硬化、干燥等工：序制成的一種高強、輕質(zhì)的硬質(zhì)絕熱材料。4．膨脹珍寶巖制品：膨脹珍寶巖是一種多孔的粒狀物料，是以珍寶巖礦石為原料，經(jīng)過裂開、分級、預(yù)熱、高溫焙燒、瞬時急劇加熱膨脹而成的一種輕質(zhì)、多功能絕熱材料。5．泡沫玻璃制品：泡沫玻璃是一種以磨細(xì)玻璃粉為主要原料，通過添加發(fā)泡劑，經(jīng)燒熔、發(fā)泡、退火冷卻、加工處理而制成。6．硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料：硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，是用聚醚或聚酯多元醇和多異氰酸酯為主要原料，再加胺類和有機物催化劑、有機硅油類泡沫穩(wěn)定劑、低沸點氟烴類發(fā)泡劑等，經(jīng)混合、攪拌產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而形成發(fā)泡體。三、絕熱材料的主要技術(shù)性能1．設(shè)備和管道的保溫結(jié)構(gòu)應(yīng)用非燃燒材料組成，保冷結(jié)構(gòu)可由阻燃材料組成。設(shè)備和管道的隔熱層除必需接受填充式結(jié)構(gòu)外，宜選用隔熱制品。2．絕熱材料的最高(低)運用溫度保溫材料的最高運用溫度應(yīng)高于被保溫的設(shè)備或管道的外表面溫度；保冷材料的運用溫度范圍應(yīng)大于被保冷設(shè)備或管道的最低和最高表面溫度。最高運用溫度是指絕熱材料長期平安牢靠地工作所能承受的極限溫廈。當(dāng)材料在超過最鬲便用溫度十便用時，叫能會嚴(yán)生著火、裂紋、松散，失去應(yīng)有的機械強度和固形實力等。3．導(dǎo)熱系數(shù)和材料的吸水率、吸濕率、含水率(1)導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)是衡量保溫材料及制品的保溫性能的重要標(biāo)記。當(dāng)有數(shù)種保溫材料可供選擇時，首選導(dǎo)熱系數(shù)小的、材料價格便宜的。即材料的導(dǎo)熱系數(shù)乘以材料的單位價格(元／心)，其值越小越經(jīng)濟(jì)。導(dǎo)熱系數(shù)是絕熱材料最重要的性能指標(biāo)之一。對于均質(zhì)、各向同性的物體，在穩(wěn)態(tài)一維熱流狀況下，導(dǎo)熱系數(shù)是每1秒通過兩面溫度差為1℃、厚度為1m、表面積為]m2的熱流量。(2)材料的吸水率、吸濕率、含水率，①吸水率表示材料對水的吸取實力；②吸濕率是材料從環(huán)境空氣中吸取水蒸氣的實力；③含水率是材料吸取外來的水分或濕氣的性能。材料的含水率對材料的導(dǎo)熱系數(shù)、機械強度、密度影響很大。材料吸附水分后，在材料的氣孔里被水占據(jù)了相應(yīng)的空氣位置，而且水在蒸發(fā)時要吸取大量熱量，材料的導(dǎo)熱系數(shù)就會大大增加。規(guī)定保溫材料的含水率不得大于7．5％(重量％)。由于保冷材料用于常溫以下的保冷或0'C以上常溫以下的防結(jié)露，它的熱流方向和保溫的熱流方向相反。保冷層外側(cè)蒸汽壓大于內(nèi)側(cè)，蒸汽易于滲入保冷層，致使保冷層內(nèi)產(chǎn)生凝合水或結(jié)冰。因此，保冷材料應(yīng)為閉孔型材料，保冷材料含水率不得大于1％。4．絕熱材料的密度(容重)絕熱材料的密度是材料試樣在105～110℃溫度范圍內(nèi)干燥后單位體積的質(zhì)量。密度是絕熱材料重要的性能指標(biāo)之一。一般狀況下材料密度越小，導(dǎo)熱系數(shù)就越小。但是，對纖維狀材料，當(dāng)密度小到確定值時，在材料的氣孔中