四、絕熱工程

絕熱工程是為了維持正常生產(chǎn)的溫度范圍，減少熱載體(如過(guò)熱蒸汽、飽和水蒸氣、熱 水和煙氣等)和冷載體(如液氨、液氮、冷凍鹽水和低溫水等)在輸送、貯存和使用過(guò)程中 熱量和冷量的散失，降低能源消耗和產(chǎn)品成本，對(duì)設(shè)備和管道采取的保溫或保冷措施。

(一)絕熱目的

(1)減少熱損失，節(jié)約熱量。

(2)改善勞動(dòng)條件，保證操作人員安全。

(3)防止設(shè)備和管道內(nèi)液體凍結(jié)。

(4)防止設(shè)備或管道外表面結(jié)露。

(5)減少介質(zhì)在輸送過(guò)程中的溫度下降。

(6)防止發(fā)生火災(zāi)。

(7)提高耐火絕緣等級(jí)。

(8)防止蒸發(fā)損失。

(二)常用絕熱材料

絕熱材料應(yīng)選擇導(dǎo)熱系數(shù)小、無(wú)腐蝕性、耐熱、不易燃、持久、性能穩(wěn)定、質(zhì)量輕、 有足夠強(qiáng)度、吸濕性小、易于施工成型的材料。

絕熱材料的種類(lèi)很多，比較常用的有礦(巖)棉、玻璃棉、硅藻土、膨脹珍珠巖、泡 沫玻璃、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料籌(詳見(jiàn)第一章第一、二節(jié))。

(三)設(shè)備及管道絕熱結(jié)構(gòu)組成

1.保冷結(jié)構(gòu)的組成及各層的功能

由內(nèi)到外，保冷結(jié)構(gòu)由防腐層、保冷層、防潮層、保護(hù)層組成。

(1)防腐層。將防腐材料涂敷在保冷設(shè)備及采用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。凡需進(jìn)行絕熱的碳鋼設(shè)備、管道及其附件應(yīng)設(shè)防腐層;不鎊鋼、有色金屬及非金屬材料制造的設(shè)備、管道及其附件則不需設(shè)防腐層。

(2)保冷層。是保冷結(jié)構(gòu)的核心層，將絕熱材料敷設(shè)在保冷設(shè)備及管道外表面，阻止外部環(huán)境的熱流進(jìn)入，減少冷量損失，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，阻止外部環(huán)境的水蒸氣滲人，防止保冷層材料受潮后降低保冷功效乃至破壞保冷功能。

(4)保護(hù)層。是保冷結(jié)構(gòu)的維護(hù)層，將保護(hù)層材料敷設(shè)在保冷層或防潮層外部，保護(hù)保冷結(jié)構(gòu)內(nèi)部免遭水分侵人或外力破壞，使保冷結(jié)構(gòu)外形整潔、美觀，延長(zhǎng)保冷結(jié)構(gòu)使用年限。 在保護(hù)層外表面根據(jù)需要可涂刷防腐漆，采用不同顏色的防腐漆或制作相應(yīng)色標(biāo)，以識(shí)別設(shè)備及管道內(nèi)介質(zhì)的類(lèi)別和流向。

2.保溫結(jié)構(gòu)的組成及各層的功能

保溫絕熱結(jié)構(gòu)由防腐層、保溫層、保護(hù)層組成。各層的功能與保冷結(jié)構(gòu)各層的功能相同。與保冷結(jié)構(gòu)不同的是，保溫結(jié)構(gòu)通常只有在潮濕環(huán)境或埋地狀況下才需增設(shè)防潮層。

(四)絕熱施工

1.絕熱層施工

(1)涂抹絕熱層。這種結(jié)構(gòu)已較少采用，只有小型設(shè)備外形較復(fù)雜的構(gòu)件或臨時(shí)性保溫才使用。其施工方法是將管道、設(shè)備壁清掃干凈，焊上保溫鉤(間距一般為250?300mm),垂直管道和設(shè)備的外壁焊上鋼板托環(huán)，刷防腐漆后，再將粉狀絕熱材料如石棉灰、硅藻土等加水調(diào)制成膠泥狀，分層進(jìn)行涂抹。第一層(底層)為了增加絕熱膠泥與保溫面的附著力和結(jié)合力，可用較稀的膠泥散敷，厚度為3?5mm;待完全干后再敷第二層，厚度為10?15mm;第二層干后再敷第三層，厚度為20?25mm，以后分層涂抹，直 到達(dá)到設(shè)計(jì)要求厚度為止。然后外包鍍鋅鐵絲網(wǎng)一層，用鍍鋅鐵絲綁在保溫鉤上，外面再抹15?20mm保護(hù)層，保護(hù)層應(yīng)光滑無(wú)裂縫。

涂抹絕熱層，整體性好，與保溫面結(jié)合較牢固，不受保溫面形狀限制，價(jià)格也較低，它施工作業(yè)簡(jiǎn)單，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，工期較長(zhǎng)，不能在0℃以下施工。

(2)充填絕熱層。它是指由散粒狀絕熱材料如礦渣棉、玻璃棉、超細(xì)玻璃棉以及珍珠巖散料等直接充填到為保溫體制作的絕熱模具中形成絕熱層，這是最簡(jiǎn)單的絕熱結(jié)構(gòu)。模具可用磚砌，木板，鐵板制作或鐵絲網(wǎng)捆制。這種結(jié)構(gòu)常用于表面不規(guī)則的管道、閥門(mén)、設(shè)備的保溫。

(3)綁扎絕熱層。它是目前應(yīng)用最普遍的絕熱層結(jié)構(gòu)形式，主要用于管、柱狀保溫體的預(yù)制保溫瓦和保溫氈等絕熱材料的施工。施工時(shí)，根據(jù)管徑大小選用規(guī)格配套的預(yù)制瓦塊，用鍍鋅鐵絲將瓦塊綁扎在保溫體上。對(duì)于珍珠巖瓦塊、經(jīng)石瓦塊的綁扎施工，為使保溫層與保溫面結(jié)合緊密，應(yīng)先抹一層35mm厚的用石棉灰或硅藻土調(diào)制的膠泥，然后再綁扎瓦塊。保溫瓦應(yīng)將橫向接縫錯(cuò)開(kāi)，內(nèi)、外層蓋縫綁扎，接縫縫隙用膠泥填抹，且每一層用膠泥找平后再進(jìn)行下一層的綁扎施工。對(duì)礦渣棉氈、玻璃絲氈等絕熱材料，不需涂抹膠泥，只需直接綁扎。綁扎用1?2mm鍍鋅鐵絲，間距不大于300mm，且每塊長(zhǎng)瓦上至少綁扎兩處，每處綁扎不少于兩圈。線頭嵌入保溫瓦接縫中，不允許用螺旋纏繞法綁扎。

(4)粘貼絕熱層。它是目前應(yīng)用廣泛的絕熱層結(jié)構(gòu)形式，主要用于非纖維材料的預(yù)制保溫瓦、保溫板等絕熱材料的施工。如水泥珍珠巖瓦、水玻璃珍珠巖瓦、聚苯乙稀泡沫塑料塊等。施工時(shí)，將保溫瓦塊利用黏結(jié)劑直接黏結(jié)在保溫面上即可。常用的黏結(jié)劑有瀝青瑪締脂、聚氨酯黏結(jié)劑、醋酸乙烯乳膠、環(huán)氧樹(shù)脂等。涂刷黏結(jié)劑時(shí)，應(yīng)均勻飽滿(mǎn)，黏結(jié)保溫瓦時(shí)接縫應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)縫方法與綁扎法相同。

(5)釘貼絕熱層。它主要用于矩形風(fēng)管、大直徑管道和設(shè)備容器的絕熱層施工中，適用于各種絕熱材料加工成型的預(yù)制品件，如珍珠巖板、礦渣棉板等。它用保溫釘代替黏結(jié)劑或捆綁鐵絲把絕熱預(yù)制件釘固在保溫面上形成絕熱層。

(6)澆灌式絕熱層。它是將發(fā)泡材料在現(xiàn)場(chǎng)澆灌人被保溫的管道、設(shè)備的模殼中，發(fā)泡成保溫層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)過(guò)去常用于地溝內(nèi)的管道保溫，即在現(xiàn)場(chǎng)澆灌泡沫混凝土保溫層。近年來(lái)，隨著泡沫塑料工業(yè)的發(fā)展，對(duì)管道、閥門(mén)、管件法蘭及其他異形部件的保冷，常用聚氨酯泡沫塑料在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡，以形成良好的保冷層。

(7)噴塑絕熱層。它是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的施工方法。它適用于以聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料作為絕熱層的噴涂法施工。如化工廠制冷裝置的保冷是將聚氨酯泡沫塑料原料在現(xiàn)場(chǎng)噴涂于管道、設(shè)備外壁，使其瞬間發(fā)泡，形成閉孔泡沫塑料保冷層。這種結(jié)構(gòu)施工方便，施工工藝簡(jiǎn)單、施工效率高且不受絕熱面幾何形狀限制，無(wú)接縫。整體性好。但要注意施工安全和勞動(dòng)保護(hù)。噴涂聚氨酯泡沫塑料時(shí)，應(yīng)分層噴涂，一次完成。第一次噴涂厚度不應(yīng)大于40mm。

(8)閉孔橡膠擠出發(fā)泡材料。這種新型保溫材料是由閉孔型丁腈橡膠共混橡塑發(fā)泡材料，采用擠出加工工藝，結(jié)合發(fā)泡工藝連續(xù)化制作而成。這種材料的獨(dú)立泡孔結(jié)構(gòu)以及共混橡塑材質(zhì)的柔彈性賦予了它保溫性能優(yōu)異、質(zhì)地柔軟、手感舒適、施工方便的特性，還有阻燃性好，耐嚴(yán)寒、潮濕、日照以及在120℃下長(zhǎng)期使用不易老化變質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

2.防潮層施工

防潮層，過(guò)去常用瀝青油氈和麻刀石灰泥為主要材料制作，但是瀝青油氈當(dāng)過(guò)分圈折時(shí)會(huì)斷裂，且施工作業(yè)條件較差，僅適用于大直徑和平面防潮層。現(xiàn)在工程上用作防潮層的材料主要有兩種：一種是以玻璃絲布做胎料，兩面涂刷瀝青瑪締脂制作;另一種是以聚氯乙烯塑料薄膜制作。

(1)阻燃性瀝青瑪締脂貼玻璃布作防潮隔氣層時(shí)，它是在絕熱層外面涂抹一層2?3mm厚的阻燃性瀝青瑪締脂，接著纏繞一層玻璃布或涂塑窗紗布，然后再涂抹一層2?3mm厚阻 燃性瀝青瑪締脂形成。此法適用于硬質(zhì)預(yù)制塊做的絕熱層或涂抹的絕熱層上面使用。

(2)塑料薄膜作防潮隔氣層，是在保冷層外表面纏繞聚乙烯或聚氯乙烯薄膜1?2層， 注意搭接縫寬度應(yīng)在100mm左右，一邊纏一邊用熱瀝青瑪琦脂或?qū)Ｓ灭そY(jié)劑粘接。這種防潮層適用于纖維質(zhì)絕熱層面上。

3.保護(hù)層施工

絕熱結(jié)構(gòu)外層必須設(shè)置保護(hù)層，以阻擋環(huán)境和外力對(duì)絕熱材料的影響，延長(zhǎng)絕熱結(jié)構(gòu)的壽命。保護(hù)層應(yīng)使絕熱結(jié)構(gòu)外表整齊、美觀，保護(hù)層結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)密和牢固，在環(huán)境變化和振動(dòng)情況下不滲雨、不裂紋、不散縫、不墜落。

用作保護(hù)層的材料很多，工程上常用的有塑料薄膜和玻璃絲布、石棉石膏或石棉水泥、金屬薄板等。

(1)塑料薄膜或玻璃絲布保護(hù)層。它是直接將塑料薄膜或玻璃絲布纏繞在防潮層上面制成的。纏繞壓接寬度為帶寬的1/3?1/2，接頭搭接長(zhǎng)度為80?100mm，起點(diǎn)和終 點(diǎn)用鍍鋅鐵絲綁扎且不少于兩圈。纏包面應(yīng)平整無(wú)皺紋，松緊適度。這種保護(hù)層適用 于纖維制的絕熱層上面使用。保護(hù)層外面再結(jié)合識(shí)別標(biāo)志和環(huán)境條件涂刷不同油漆涂. 料的防腐層。

(2)石棉石膏或石棉水泥保護(hù)層。它是將石棉石膏或石棉加水調(diào)制成膠泥狀直接涂抹在防潮層上而形成的。保護(hù)層的厚度：管徑DN≤500mm時(shí)，厚度=10mm;當(dāng)管徑DN>500mm時(shí)，厚度=15mm。厚度應(yīng)保證設(shè)計(jì)尺寸，表面光滑無(wú)裂紋，干燥后可直接涂刷識(shí)別標(biāo)志油漆。這種保護(hù)層適用于硬質(zhì)材料的絕熱層上面或要求防火的管道上。

(3)金屬薄板保護(hù)層。它是用鍍鋅薄鋼板、鋁合金薄板、鋁箱玻璃鋼薄板等按防潮層的外徑加工成型，然后固定連接在管道或設(shè)備上而成。

1)金屬保護(hù)層的接縫形式可根據(jù)具體情況選用搭接、插接或咬接形式。

2)硬質(zhì)絕熱制品金屬保護(hù)層縱縫，在不損壞里面制品及防潮層前提下可進(jìn)行咬接。半硬質(zhì)或軟質(zhì)絕熱制品的金屬保護(hù)層縱縫可用插接或搭接。插接縫可用自攻螺釘或抽芯鉚釘連接，而搭接縫只能用抽芯鉚釘連接，釘?shù)拈g距200mm。

3)金屬保護(hù)層的環(huán)縫，可采用搭接或插接(重疊寬度30～50mm)。搭接或插接的環(huán)縫上，水平管道一般不使用螺釘或鉚釘固定(立式保護(hù)層有防墜落要求者除外)。

4)保冷結(jié)構(gòu)的金屬保護(hù)層接縫宜用咬合或鋼帶捆扎結(jié)構(gòu)。

5)鋁箔玻璃鋼薄板保護(hù)層的縱縫，不得使用自攻螺釘固定?？赏瑫r(shí)用帶墊片抽芯鉚釘(間距小于或等于150mm)和玻璃鋼打包帶捆扎(間距小于或等于500mm，且每塊板上至少捆二道)進(jìn)行固定。保冷結(jié)構(gòu)的保護(hù)層不得使用鉚釘進(jìn)行固定。

6)金屬保護(hù)層應(yīng)有整體防(雨)水功能。對(duì)水易滲進(jìn)絕熱層的部位應(yīng)用瑪碲脂或膠泥嚴(yán)縫。

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