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1.管道的保溫
  保溫又稱絕熱,是減少系統熱量向外傳遞和外部熱量傳入系統而采取的一種工藝措施,在熱力管道系統中常常涉及到保沮。
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一般規定
  供熱介質設計溫度高于50℃的熱力管道、設備、閥門一般應保溫。
  在不通行管溝敷設或直埋敷設條件下,熱水熱力網的回收管道、與蒸汽管道並行的凝結水管道以及其他溫度較低的熱水管道,在技術經濟合理的情況下可不保溫。保溫層設計時應優先采用經濟保溫厚度。
  采用軟質或半硬質保溫材料時,應按施工壓縮後的密度選取熱導率。保溫層的厚度,應爲施工壓縮後的保溫厚度。
  在施工前,對絕熱材料及其制品應核查其性能,對保管期限、環境和溫度有特殊要求的,應按材質分類存放。在保溫管道中根據材料品種不同,應分別設置防潮、防水、防凍、防擠壓變形(成形制品)等設施。其堆放高度不宜超過2m,露天堆放時,應采取防護措施。
  管道的絕熱工程施工,應在管道的強度試驗、氣密性試驗合格及防腐工程完工後進行;在有防腐、襯裏的管道上焊接絕熱層的固定件時,焊接及焊後熱處理必須在防腐、襯裏和試壓之前進行。
  立式熱設備和熱立管(包括與水平夾角大于45°的熱管道),當其高度超過3m時,應按管徑大小和保溫重量,設置保溫材料的支撐圈或其他支撐設施。
  閥門及附件和其他需要常維修的設備和管道,宜采用便于拆裝的成形保溫結構。
  法蘭連接處的保溫層應留有空隙,其長度爲螺栓長加2030mm
  保溫層與滑動支座、吊架、支架處應留出空隙。
  硬質保溫結構,應留伸縮縫;保溫層變形縫寬度允許偏差爲5mm

施工期間,要注意不可使保溫材料受潮。
  在雨天、室外進行絕熱工程時,應采取防雨雪措施。
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絕熱層施工要求
  當采用一種絕熱制品,保溫層厚度大于100mm,保冷層厚度大于80mm時,應分爲兩層或多層逐層施工,各層的厚度宜接近。
  絕熱制品的拼鞋寬度,當作爲保溫層時,不應大于5mm,當作爲保冷層時,不應大于2mm
  方形設備或方形管道四角的絕熱層采用絕熱制品敷設時,其四角角縫應做成封蓋式搭縫,不得形成垂直通縫。
  幹拼縫應采用性能相近的礦物棉填塞嚴密,填縫前,必須清除縫內雜物,濕砌帶漿縫應采用同于砌體材質的灰漿拼砌,灰縫應飽滿。
  保溫設備或管道上的裙座、支座、吊耳、儀表管座、支架、吊架等附件,當設計無規定時,可不必保溫。保冷設備或管道的上述附件,必須進行保冷,其保冷層長度不得小于保冷層厚度的4倍或敷設至墊木處。
  施工中可將銘牌周圍的絕熱層切割成喇叭形開口,開口處應密封規整,以防覆蓋設備銘牌。
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隔熱材料
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3對保溫材料的要求
  保溫材料及其制品,應具有以下主要技術性能。
  ①平均工作溫度下的熱導率不得大于012W(m·K),並應有明確的隨沮度變化的熱導率方程式或圖表;對于松散或可壓縮的保溫材料及其制品,應具有在使用密度  下的熱導率方程式或圖表。
  ②密度不應大于400kgm3
  ③除軟質、散狀材料外,硬質預制成形制品的抗壓強度不應小于300kPa;半硬質的保溫材料壓縮10%時的抗壓強度不應小于200kPa
  保溫材料的選擇,宜采用成形制品,並應符合下列要求。
  ①宜采用就近的保溫材料。
  ②保溫材料及其制品的允許使用溫度,應高于正常操作時設備和管道內介質的最高溫度。
  ③宜選用熱導率小、吸濕性小、密度小、強度大、耐用、價格低,並便于施工的保溫材料及其制品。
  保溫層外的保護層應具有阻燃性能。當熱設備和架空熱管道布置在室外時,其保護層應具有防水性能。
  采用複合保溫材料及其制品時,應選用耐高溫且熱導率較小的材料做內保溫層。其厚度可按表面溫度法確定。內層保溫材料及其制品的外表面溫度應小于或等于外層保溫材料及其制品的允許最高使用溫度。
  室外直埋敷設管道應按管道工作溫度和地下水位條件,合理選擇保溫結構和材料。當采用柔性保護層時,保溫層應采用憎水性硬質、半硬質材料,並應做成連續整體結構。當直埋管道處于地下水位以下或采用吸水、柔性保溫材料時,必須采用防水性能可靠的剛性保護層。
  保溫層外應有性能良好的保護層,保護層的機械強度和防水性能應滿足施工、運行的要求,對于預制保沮結構還要適應運輸的需要。
  管道采用硬質保溫材料時,直管段每隔1020m及彎頭處,應預留伸縮縫,縫內填充柔性保溫材料,伸縮縫外防水層應搭接。
  地下敷設管道嚴禁采用吸水性保溫材料進行填充式保溫。
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施工准備
  施工場地必須臨時設置供水、供電、消防等設施,道路應通暢,且有相應的加工場地,施工機具應匹配合理。
  絕熱層施工前,必須具備下列條件:
  ①支承件及固定件就位齊備,
  ②設備,管道的支、吊架及結構附件,儀表接管部件等均已安裝完畢,
  ③清除被絕熱設備及管道表面的油汙、鐵鏽,
  ④對設備、管道的安裝及焊接、防腐等工序辦妥交接手續。
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保溫結構的組成
  保溫結構一般由防鏽層、保溫層、防潮層(對保冷結構而言)、保護層、防腐層及識別標志等構成。
  防鏽層一般采用防鏽油漆塗刷而成。防鏽油漆應采用防鏽能力強的油漆。
  保溫層是保溫結構的主要部分,所用保溫材料及保溫層厚度應符合設計要求。
  防潮層所用材料有瀝青及瀝青油氈、玻璃絲布、聚乙烯薄膜等.防止水蒸氣或雨水滲入保溫材料,以保證保溫材料良好的保溫效果和使用壽命。
  保護層一般采用石棉石膏、石棉水泥、金屬薄板及玻璃絲布等材料,主要是保護保溫層或防潮層不受機械損傷。
  防腐層及識別標志一般采用油漆直接塗刷于保護層上,以防止或保護保護層不受腐蝕,同時也起到識別管內流動介質的作用。
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保溫層施工
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6施工要求
  管道、設備和容器的保溫應在防鏽層及水壓試驗合格後進行。如需先保溫或預先做保溫層,應將管道連接處和環形焊縫留出,等水壓試驗合格後,再將連接處保溫。保溫層的施工方法較多,具體采用什麽方法取決于保溫材料的形狀和特性。
  不管采用什麽保溫,在施工時應符合下列要求。
  管道保溫材料應粘接緊密、表面平整、圓弧均勻、無環形斷裂、綁紮牢固。保溫層厚度應符合設計要求,厚度應均勻,允許偏差爲十5%~—10%。
  垂直管道做保溫時,應根據保溫材料的密度和抗壓強度,設置支撐托板。一般按25m設置1個,支撐托板應焊在管壁上,其位置應在立管支架的上部200mm
  保溫管道的支架處應留膨脹伸縮縫。用保漏瓦或保溫後呈硬質的材料保溫時,在直線段上海隔57m應留1條間隙爲5mm的膨脹縫,在彎管處管徑小于或等于300mm处應留1200300mm的膨脹縫。膨脹伸縮縫和膨脹縫須用柔性保溫材料(石棉繩或玻璃棉)填充。
  除寒冷地区的室外架空管道的法兰、阀门等附件应按设计要求保温外,一般法兰、阀门、套管伸缩器等不应保温.在其两侧應留7080mm間隙不保溫,並在保溫層端部抹60°~70°的斜坡,以便維護檢修。設備和容器上的人孔、手孔或可拆卸部件附近的保溫層端部都應做成45°斜坡。
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6保溫方法
  常用的保溫方法有以下几种形式。
  (1)塗抹法保溫
  塗抹法保溫是将不定形的散状保温材料按一定比例用水调成胶泥,分层涂抹于需要保温的管道或设备上。它适用于聚氨酯硬质泡沫塑料、石棉硅藻土、碳酸镁石棉灰、石棉粉等保温材料。这种保溫方法施工筒单,保温结构整体性好,无接缝,保温层与保温面结合紧密,不受被保温物体形状的限制。但由于是手工操作,因此工作效率怔,结构的机械强度不高,质量不易保证。

  施工時爲了增加保溫材料與保溫面的附著力,第一次可用較稀的膠泥塗抹,厚度爲35mm,待第一層完全幹燥後,用較幹的膠泥塗抹第二層,厚度爲1015mm,以
後每層爲1525mm,均應在前一層完全幹燥後進行,直到要求的厚度爲止。當環境溫度低于0℃時,不宜進行施工作業,以防膠泥凍結。

  (2)充填法保溫
  充填法保溫是将不定形的松散状保温材料充填于四周由支撑环和镀锌铁丝网等组成的网笼空间内.它适用于矿渣棉、玻璃棉、超细玻璃棉等保温材料。这种保溫方法所用散状材料重量轻、热导率小、保温效果好,支撑环和外包铁丝网笼不易开裂。但施工麻烦,消耗金属且增加了额外热损失。
  施工時應保證支撐環的高度等于保溫層厚度,應保證支撐環與管道、支撐環與鐵絲網連接牢固。支撐環間距應不大于1m。充填保溫材料時應四周同時進行,且應充填密實以防鐵絲網變形造成保溫層厚度不夠。
  (3)模塑法保溫
  聚氨酯硬質泡沫塑料的施工方法有直接塗抹法和模塑法兩種,工地上采用模塑法較多。
  在施工時,將異氰酸酯爲一組,聚醚和其他材料爲另一組的兩組材料混合,攪拌均勻後澆注在預先准備好的模具裏,混合材料在模具裏發泡成形,在管外形成連續、均勻的保溫殼。做保溫殼時,管子兩端應露出以便焊接。
  (4)包紮法保溫
  包扎法保沮是将卷状的软质保温材料包扎一层或几层于管道上。它适用于矿渣棉毡、玻璃棉毡、超细玻璃棉毡等保温材料。这种保溫方法施工简单,修补方便、耐振动。但棉毡等弹性大,很难做成坚固的保护层,因而易产生裂缝,使棉毡受潮,增加热损失。施工可以采用螺旋状包缠或对缝平包把保温材料包扎在管道上。

  包紮時應邊纏、邊壓、邊抽緊使保溫後的密度達到設計要求。一般礦渣棉氈包紮後的密度不應小于150200kgm3,玻璃棉氈包紮後的密度不應小于100130kgm3,超細玻璃棉氈包紮後的密度不應小于4060kgm3。包紮厚度也應符合設計規定。采用多層包紮時應保證後層包紮壓住前層包紮的接縫。包紮完後一般應用18
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號鐵絲按150200mm間距捆紮,以防棉氈松散開。
  (5)預制塊保溫
  預制塊保溫是将预制成半圆形管壳、弧形瓦或板块保温材料拼装覆盖于管道或设备上,用铁丝捆扎。它适用于水泥珍珠岩、超细玻璃棉、玻璃棉、水泥蛭石等能预制成形的保温材料。由于它是由工厂预制而成,施工方便、保证质量、机械强度好而广泛采用。但因拼装时有纵横接缝,易导致热损失,而预制件在搬运和施工过程中易损耗,异形表面的保温施工难度大。

爲了使保溫材料與管壁緊密結合,保溫材料與保溫面之間應塗抹一層35mm厚的石棉粉或石棉矽藻土膠泥,然後將保溫材料拼裝,綁紮在保溫面上。對彎頭的保溫應
將保溫制品切割成蝦米彎進行小塊拼裝。保溫材料拼裝時應將接縫錯開,對多層拼裝時應交錯蓋縫。接縫間應嚴密或在接縫處用膠泥填塞,膠泥應用與保溫材料性能接近的材料配制。
  綁紮保溫材料一般采用1820號鐵絲,綁紮間距不應超過300mm,並且每塊保溫制成品至少應綁紮兩處,每處綁紮的鐵絲不應少于兩道,其接頭應放在保溫制品的接縫處,以便將接頭嵌入接縫內。
  除了上述保溫方法外还有套筒式保温、缠绕法保温、粘贴法保温等。
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防潮層施工
  对于保冷结构和敷设于室外的保温管道,需設置防潮层。常用的材料有沥青类防潮材料(如瀝青油氈)、聚乙烯薄膜等。
  施工時應將防潮材料用黏結劑粘貼在保溫層面上,對于瀝青類材料保證接縫處有不小于3050mm的搭接寬度,對于聚乙烯薄膜搭接寬度應不小于1020mm。完成後應用鍍鋅鐵絲綁紮緊。
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保護層施工
  保護層常用的材料和形式有瀝青抽氈加玻璃絲布保護層、玻璃絲布保護層、石棉石膏或石棉水泥保護層、金屬薄板保護殼,等等。
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8瀝青油氈加玻璃絲布保護層
  它適用于室外敷設的管道。一般采用包裹或纏包的方法施工,施工時應保證瀝青油氈接縫有不小于50mm的搭接宽度,并且接缝处应用沥青或沥青玛琦脂封口,用镀锌铁丝绑扎牢固。然后用玻璃丝布條带以螺旋状缠包到油毡的外面。缠包时应保证接缝搭接宽度为條带的1312,並用鍍鋅鐵絲綁紮牢固。纏包後玻璃絲布應平整無皺紋、氣泡,松緊適當。玻璃絲布表面應根據需要塗刷一層耐氣候變化的塗料或管道識別標志。
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8玻璃絲布保護層
  它適合于室內架空及不易受外界碰撞的明裝管道,其施工方法同8181
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8石棉石膏或石棉水泥保護層
  一般適用于室外及有防火要求的非礦纖材料保沮管道。施工方法一般爲塗抹法。施工時先將石棉水泥或石棉石膏按一定比例調配成膠泥,直接塗抹在保溫層或防潮層上,或抹在包裹保溫層或防潮層的鐵絲網面上。保護層厚度:對于管道不小于10mm,對于設備、容器不小于15mm
  塗抹保護層時,一般分兩次進行。第一次粗抹爲設計厚度的13左右,待膠泥凝固稍幹後,在進行第二次精抹。精抹必須保證保護層厚度符合設計要求,保護層表面平滑平整,不得有明顯的裂紋。
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8金屬薄板保護殼
  適用于室內容易碰撞的管道及有防火、美觀等特殊要求的地方。一般采用05mm厚的白鐵皮或黑鐵皮。采用金屬薄板做保護層應根據使用對象的形狀和連接方式預制成保護殼,然後拼裝到保溫層或防潮層表面上。采用黑鐵皮時應在保護殼內表面塗刷防鏽漆。安裝時應使縱縫接口朝下,保護殼的搭接寬度一般爲3040mm。保護殼的固定可采用自攻螺栓固定、鍍鋅鐵皮帶包紮固定、插銷片固定等方法。
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蒸汽直埋管道的保溫
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9保溫蛄構形式
  隨著美化城市環境的要求,蒸汽直埋管道近年來得到了普遍的應用。蒸汽直埋管道由于溫度很高,一般超過200℃,所以不能像直埋熱水管那樣工作管和保溫層是一體的,而必須采用複合保溫結構,從裏到外依次爲工作鋼管、潤滑層、隔熱層、保溫層、外保護層,其中潤滑層的作用是使工作鋼管與隔熱層之間能産生相對滑動,潤滑層材料一般爲無機潤滑劑或無機減阻層,隔熱層一般爲無機憎水保溫料材,保溫層爲聚氨酯泡沫保溫材料,外保護層多采用高密度聚乙烯、玻璃鋼或鋼管。其保溫結構有“塑套鋼”、“玻璃鋼套鋼”、“鋼套鋼”三種形式,“鋼套鋼”保溫結構,外鋼管須加一層防腐層。
  以前“塑套钢”、“玻璃钢套钢”保温结构应用较多,投资可节省一些,但这两种保温结构外套管的接头处不好处理,接头处的强度和严密性得不到保证,特别是固定支墩处的外套管与钢管的连接受时间、天气、施工條件等多方面條件的影响,连接质量更是难以保证。另外高密聚乙烯和玻璃钢这两种有机材料的耐温性受到一定的限制,如超过一定的温度,容易老化,大大地缩短使用寿命,而在一些节点连接处,由于“热桥”作用,这部分管段的外表面极易产生超温现象,因此这部分外保护管的寿命大大缩短。在地下水位高的地区,如果外保护管局部密封不严,地下水渗到保温层中,就会产生沸腾冒汽现象。
  目前“玻璃鋼套鋼”保溫結構不再提倡使用,“塑套鋼”保溫結構只能應用在地下水位低、土壤幹燥的地區。
  “钢套钢”保温结构外保护管的连接是采用焊接的,外钢管是完全一体地连接在一起,没有任何泄露点,且外钢管局部过热也不会影响使用寿命,同时采用“钢套钢”保温结构结合内固定,可将整段管道做成单元形式,各单元管道都可在工厂预制,因取消了钢筋混凝土支墩,预制好的单元管道只要运到施工现场进行焊接连接即可完成,既节省了占地,又可大大缩短施工时间,也减少了事故点,特别是对施工條件受限制地区的施工,具有极大的便利,同时管道的综合造价得到降低。
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9保溫結構的固定形式蒸汽直埋管道的固定形式有內固定形式和外固定形式。
  (1)外固定形式
  外固定即工作鋼管和外保護管同時固定,在每一段管道和補償器的兩端,都要設兩個很大的鋼筋混凝土支墩,才能保證管道的固定。“塑套鋼”和“玻璃鋼套鋼保溫結構必須采取這種固定形式。
  (2)內固定形式
  内固定即内管固定,内管通过一定的结构形式固定在外保护管上,充分利用外保护管的强度和刚度以及外保护管与土壤之间的摩擦力来使内管固定,可节省钢筋混凝土支墩。只有以钢管作为外保护管才可能采用內固定形式。
  外固定因爲必須設鋼筋混凝土支墩,所以施工占地大、投資多、工期長,而且支墩是管道的薄弱部位,該部位易産生“熱橋”,也易出現滲水現象,管道運行不正常時,該部位也易出現事故。特別是對“鋼套鋼”保溫結構,由于溫升引起的外鋼管熱應力特別大,鋼筋混凝土支墩的尺寸也特別大,該部位也更易出現事故。對“鋼套鋼”保溫結構,采用內固定結構具有很大的優越性。
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9無溝敷設保溫層的做法
  用于無溝敷設的保溫材料有瀝青珍珠岩和硬質泡沫塑料等。
  瀝青珍珠岩預制保溫管的做法是:將瀝青加溫至300℃後摻入珍珠岩,保持溫度攪拌均勻,然後倒出並冷卻至約150℃,放入預制器具內,將管材擠壓成形。爲了防水和防腐蝕,管道在保溫前,要塗刷兩遍防蝕層,目前采用耐熱的環氧煤焦油作爲防腐蝕劑效果較好。在保溫層外表面,再做熱瀝青玻璃布防水層(二油一布),厚3mm加強防水。最後外包廢報紙(能用牛皮紙更好)一層以保護防水層免于搬運時的磨損。
  瀝青珍珠岩預制保溫管埋地敷設法施工簡便,防水性能較好,承壓可達10×105Pa,熱導率小,化學性能穩定,保溫效果也較好。目前,最大管徑DN500mm,一次擠壓管長75m,最高使用溫度不應超過150160℃。因爲它不完全防水,只宜用在地下水位以上。
  硬質泡沫塑料具有極小的熱導率,幾乎不吸水,絕緣性能好、質輕、耐腐蝕、耐熱和粘接性能好等優點,是較理想的保溫、防水材料。它易成形,並易與金屬、非金屬粘接,故管壁上可不塗其他防腐塗料,在預制工廠或溝槽現場,用澆灌或噴塗法,直接在管子外面發泡成形,均可制成整體式保溫管。其熱媒使用溫度較低,聚氨酯不應超出100℃,脲酸酯不應超出150℃。
  和瀝青珍珠岩一樣,在硬泡保溫層外需做一保護層。目前,國內多用柔性保護,如瀝青玻璃布防水層等。國外,多采用剛性的硬塑套管或鋼管防護,做成預制管,使用很方便。

110 管件保溫
  管件的保溫一般采用包紮結構。法蘭、三通、彎頭與閥門的保溫做法。

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