[分享] 常用绝热材料性能 绝热材料, 性能

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绝热材料应具有密度小、导热系数小、化学性能稳定、对管道没有腐蚀，并且能长期在工作温度下运行等性能。绝热材料的性能要求如下:
（1）绝热层材料的性能要求
①绝热层材料应选择能提供具有随温度变化的导热系数方程式或图表的产品。对于松散或可压缩的绝热材料，应提供在使用密度下的导热系数方程式或图表的产品。
②保温材料在平均温度低于350℃时，导热系数不得大于0.12W/（m•℃），保冷材料在平均温度低于27℃时，导热系数应不大于0.064W/（m•℃）。
③保温硬质材料密度一般不得大于300kg/m3；软质材料及半硬质制品密度不得大于200kg/m3；保冷材料密度不得大于200kg/m3。
④耐振动硬质材料抗压强度不得小于0.4MPa；用于保冷的硬质材料抗压强度不得小于0.15MPa。
⑤吸水率要小。保温材料的质量含水率不得大于7.5%；保冷材料的质量含水率不得大于1%。用于直埋管道上的保温材料，含水率应小于3%。
⑥绝热层材料应选择能提供具有允许使用温度和不燃性、难燃性、可燃性）性能检测证明的产品；对保冷材料尚需提供吸湿性、吸水性、增水性检测证明。对硬质绝热材料尚需提供材料的线膨胀或收缩率数据。
绝热层材料按被绝热对象外表面的温度，其燃烧性能应符合GB8624-85的规定：
外表面温度T0＞100℃时，绝热层材料应符合不燃类A级材料性能要求；
外表面温度T0≤100℃时，绝热层材料不得低于难燃类B1级材料的性能要求，对泡沫塑料其氧指数应大于或等于32%；
外表面温度T0≤50℃时，有保护层的泡沫塑料类绝热层材料不得低于一般可燃性B2级材料的性能要求。
⑦化学稳定性能好，对被绝热的金属表面无腐蚀作用。
与奥氏体不锈钢表面接触的隔热材料应符合BGJ126《工业设备及管道绝热工程施工验收规范》有关氯离子含量的规定。
⑧价格低廉、施工方便，尽可能选用制品和半制品材料，如板、瓦及毡等材料。
（2）防潮层材料的性能要求
①抗蒸汽渗透性好，防水防潮力强，吸水率不大于1%。
②防潮层材料的燃烧性能同对绝热材料的要求。
③化学稳定性好，无毒或低毒耐腐蚀并不得对绝热层和保护层材料产生腐蚀或溶解作用。
④防潮层材料在夏季不软化，不起泡，不流淌，低温使用时不脆化、不开裂、不脱落。
⑤涂抹型防潮材料软化温度不低于65℃，粘接强度不小于0.15MPa，挥发物不大于30%。
（3）保护层材料的性能要求
①保护层材料应选择强度高，在使用环境下不软化、不脆裂、外表整齐美观、抗老化、使用寿命不得小于设计使用年限，国家重点工程的保温保护层材料的使年限应在10年以上。保冷时应达到12～18年。
②保护层材料应具有防水、防潮、抗大气腐蚀性能，化学稳定性好，对接触的防潮层或绝热层不产生腐蚀或溶解作用。
③保护层材料应采用不燃或难燃性材料。但贮存或输送易燃、易爆物料的设备及管道，以及与其邻近的管道，其保护层必须采用不燃性材料。
（4）粘接剂、密封剂和耐磨剂主要性能要求
①保冷用粘接剂能在使用的低温范围内保持良好的粘接性，粘接强度在常温时大于0.15MPa，软化温度大于65℃。泡沫玻璃用粘接剂在-190℃时的粘接强度应大于0.05MPa。
②对金属壁不腐蚀，对保冷材料不溶解。
③固化时间短密封性好，在设计使用年限内不开裂。
④有明确的使用温度范围和有关性能数据。在伸缩振动情况下，耐磨剂应能防止泡沫玻璃因自身或与金属相摩擦而受损。
6.3  绝热结构设计
1)对绝热结构的要求
绝热结构在能保证热损失不超过国家规定的热能最大损耗允许值时，应有足够的机械强度，能承受自重及外力的冲击，在受风力、雪载荷、空气温度波动及雨水的影响下，不致脱落以保证结构的完整性。
绝热结构要有良好的保护层，使外部的水蒸汽、雨水以及潮湿泥土的水分不能进入绝热材料内，否则使绝热材料的导热系数增加，还会使其变软、腐烂、发霉，降低机械强度，破坏绝热结构的完整性。
绝热结构要简单，使用寿命要长。此外还要考虑施工方便、外表整齐美观，尽量就地取材，减少建设投资。
2)绝热结构的种类：
保温结构：绝热层，保护层(埋地管道应设防潮层，地沟内管道宜设防潮层)
保冷结构：防锈层，绝热层，防潮层，保护层
根据采用保温材料的性质及保温层的结构形式和安装方法不同，保温结构的种类有:
填充结构、包扎结构、复合结构、浇灌型、喷涂法、予制块结构等。
6.4  绝热计算(保温层厚度计算)
经济厚度-----绝热后,年散热损失所花费的费用和绝热工程投资的年摊销费用之和为最小值时的计算厚度。
管道的计算分界线为公称直径小于或等于DN 1000的管道（按圆筒面）计算，大于DN 1000的管道可视为设备（作平壁面）计算。
(1) 保温厚度计算原则：
① 保温厚度无特别工艺要求时，应以“经济厚度”的方法计算厚度，当经济厚度偏小以致放热损失超过最大允许热损失量标准时，应用最大允许热损失量下的厚度进行校核。而经济厚度太厚以致影响安装及管架费用剧增时，保温厚度可取此二者中间某一值。
② 防止烫伤的保温厚度，按表面温度法计算，保温层外表面不得超过60℃。
(2) 保冷厚度计算原则：
① 保冷厚度无特殊工艺要求时,按最大允许热损失量的厚度计算,并用经济厚度调整;
② 保冷的经济厚度必须用防结露的绝热层厚度计算。
各种厚度的计算方法见标准的有关规定。
6.5  绝热结构设计的规定与要求
(1)在对管道进行保温之前，应对碳钢、铸铁、铁素体合金钢管，清除表面的铁锈、油脂及污垢，保温时需涂防锈漆，保冷时需涂冷底子油。但是不锈钢、镀锌钢管、有色金属及非金属材料表面，不涂防锈漆。
(2)绝热设计对绝热分层的规定：要求采用同种绝热材料时，内外层厚度宜大致相等(10mm)；蒸汽吹扫的管道的保冷层，其材料应在高温区及低温区内均能安全使用；在经济合理前提下，超高温和深冷介质管道的绝热，可选用异形复合结构或异形复合制品。
(3)绝热管道应考虑支承件，支承件的位置应避开法兰、配件或阀门。(4)保温层用的钩钉和销钉一般用φ3-φ6的低碳钢制作。保冷层不宜使用钩钉结构。对有振动的管道，钩钉应适当加密。
(5)保温结构中一般采用镀锌铁丝。镀锌钢带作保温结构的捆扎材料。管道双层、多层保温时应逐层捆扎，内层均宜采用镀锌铁丝捆扎。大管道外层宜用镀锌钢带捆扎。保冷层的捆扎与保温层的捆扎相似，但捆扎材料采用不锈钢。管道绝热层的捆扎，不能用螺旋缠绕法，对有振动的管道，绝热层捆扎要适当加强。
(6)绝热层为硬质制品时，按绝热材料膨胀量正负值来确定伸缩缝。伸缩缝一般不小于20mm。采用浇注、喷涂、涂沫法的绝热层，伸缩缝数量宜适当增加，多层绝热层伸缩缝、各层伸缩缝必须错开，且在外层伸缩缝外进行再保冷或再保温。
(7)防潮层的材料应保证在环境变化与振动情况下能保持结构的完整性和密封性。此外，防潮层外不得再设铁丝钢带等硬质捆扎件，以免刺破防潮层。
(8)保护层的设计必须切实起到保护绝热层作用，以阻挡环境和外力对绝热材料的影响，延长绝热结构的寿命。保护层应使绝热结构外表整齐、美观。保护层结构应严密和牢固，在环境变化与振动情况下不渗雨、不裂纹、不散缝、不坠落。保护层一般宜选用金属外壳保护层，腐蚀性严重的环境下宜采用非金属保护层。保冷结构的保护层，不得使用铆钉进行固定。