第一节隔热工程隔热是保温、保冷的统称。
隔热工程是为了保证正常生产的最佳温度范围,尽量减少工艺过程中热量或冷量损失。
其保温就是减少管道和设备内部所通过的介质的热量向外部传导和扩散,用隔热(保温)材料加以保护。
保冷就是减少外部热量向被保冷物体内部传导,用隔热(保冷)材料加以保护。
(1)隔热层材料的分类按成分不同,可分为:有机材料,如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨脂泡沫塑料等。
无机材料,如水泥珍珠岩、微孔硅酸钙、岩棉、矿渣棉等。
按使用温度限度,可分为:高温保温材料(适用于700℃以上);如硅酸铝纤维、硅藻土等。
中温保温材料(适用于100~700℃);如石棉、矿渣棉、玻璃纤维、硅酸钙、膨胀珍珠岩等。
常温保温材料(适用于100℃以下);保冷材料,包括低温保冷材料和超低温保冷材料。
实际上许多材料既可在高温下使用亦可在低温下使用,并无严格的使用界限。
按材质形状不同,可分为:硬质材料:压缩系数很小或无压缩性材料,如水泥珍珠岩、微孔硅酸钙制品;软质材料:压缩系数很大的材料,如玻璃棉毡、石棉席等;半硬质材料:可压缩,但是压缩系数较小的材料,如岩棉、矿棉、硅酸铝胶结成型的制品;散棉:无型材料,使用时可根据设计要求,现场铺絮成型的材料。
如玻璃棉、超细玻璃棉。
散状材料:系指颗粒状材料。
如珍珠岩粒料等。
(2)隔热结构形式隔热结构是保温结构和保冷结构的统称。
是由隔热层、保护层两部分组成。
隔热结构的一般要求:●能保证热损失不超过标准值;●整个结构应具有足够的机械强度;●有良好的保护层,以保证隔热层免受外力和雨水的侵袭;●不能使管道和设备受到腐蚀;要使腐蚀性物质在绝热材料中的含量减少。
●隔热结构要简单,尽量减少材料的消耗量;●隔热材料应就地取材,价格便宜,以减少建设投资;●隔热结构应施工简单,维修方便;●隔热结构外观应整齐美观。
●对于保冷的管道,其外表面必须设置防潮层,以防止大气中的水蒸气凝结于保冷层外表面上,并渗入保冷层内部而产生凝结水或结冰现象,致使保冷材料的导热系数增大,保冷结构开裂,并加剧金属壁面的腐蚀。
对于埋地管道的保温结构,也应设置防潮层。
常用的隔热结构图:图9-1-1 直管单层保温结构图9-1-2 直管双层保温结构图9-1-3阀门保温结构图9-1-4直管保冷结构图9-1-5直管带伴管保温结构(单管)图9-1-6直管带伴管保温结构(双管)图9-1-7直管带伴管保温结构(剖面)图9-1-9球罐保冷结构1-紧固钢带;2-防潮层;3-保冷层;4-粘接剂;5-塑料销钉;6-支承环;7-金属保护层;8-自攻螺钉(3)隔热施工●所有隔热材料在仓库存放时应加垫木垫起,防止落地受潮;对以受潮、受湿的材料,经干燥后仍达不到原材料性能的不能使用;●室外隔热工程不宜在雨、雪天进行,否则应搭设防雨、防雪棚;●隔热工程应在设备及管道安装完毕,焊缝检查、试压、气密试验、除锈、防腐蚀合格后进行。
施工前设备、管道外表面应保持清洁干燥●根据规范要求,保温层厚度大于100毫米,保冷层度大于80毫米时,应分层进行施工,各层的厚度宜接近,(SH/T3522-2003)同层错缝,上、下层压缝,各层应均匀、连续,层间不得有缺陷。
●用成型预制块砌筑安装设备的隔热层时,所有缝隙均用导热系数相近的材料配制成胶泥勾缝。
预制块间的缝隙保温不得大于5毫米,保冷不得大于2毫米。
每块预制块至少捆扎两道铁丝或箍带,并将接头压平。
●设备、管道需要经常拆卸的部件(如检查孔、人孔、观察孔以及管件等),保温层结构应做45度斜坡,以免在拆卸部件时损坏保温层或保护层。
●隔热层施工,除伴热管道外,应单根进行。
施工后其表面与相邻的管线及其他障碍物表面之间净距离不得小于:保温50毫米,保冷70毫米。
●管道隔热用管壳型材时,管壳在水平管道上安装,必须上下覆盖,错接,使管壳的水平接缝在侧部。
在垂直管道上必须自下而上施工。
所有的管壳之间缝隙不得大于:保温5毫米,保冷2毫米。
每节管壳至少捆扎两道铁丝,铁丝间净距离不得大于400毫米。
严禁采用螺旋形捆扎。
●带蒸汽伴热的保温管道,宜采用管壳型材料保温。
若用毡席材料保温,为了避免堵塞伴热管与主管之间的加热空间,需在伴管、主管外面先包一层镀锌铁丝网并扎紧,然后再进行保温施工。
●弯头、三通、阀门、法兰等部位用毡席材料施工隔热层时,毡席应铺盖均匀,厚度一致,弯头用管壳或平块材料时,应将材料加工成不少于三段的虾米腰型的管段安装,并用胶泥砌筑勾缝。
在螺栓连接处,应留出螺栓拆卸的间隙,其间隙以超过螺栓长度的25~30毫米为宜。
管道堵头部位应采用隔热材料封闭,其厚度与隔热层厚度相同。
●对设备、管道用硬块砌筑隔热层时,支承环下应留出25毫米膨胀缝,管道应留出20毫米膨胀缝,所有缝隙应填塞与预制块性质相近,厚度相同的软质材料。
●用毡席材料施工隔热层时,应与被隔热表面贴紧,捆扎时,环向间隔150~300毫米捆扎铁丝或箍带一道,环缝竖缝接头的缝隙应用同类材料填塞紧密。
●需要蒸汽吹扫的管道,宜在吹扫后进行隔热施工。
(4)防潮隔气层施工保冷结构必须设置防潮隔气层,防止大气中的水分凝结在保冷层上,影响保冷效果。
另外,敷设在地沟内的管道保温层外表应设置防潮层。
阻燃性沥青玛蹄脂和塑料布是常用的防潮隔气层。
●阻燃沥青玛蹄脂加玻璃布结构第一层先在保冷层外面涂上一层阻燃性沥青玛蹄脂,湿膜厚度不小于3mm,环向竖向均搭接30毫米,第二层缠上一层玻璃布贴于保冷层上,第三层再在外面涂一层阻燃性沥青玛蹄脂,湿膜厚度不小于3mm,。
●塑料薄膜作防潮层的结构第一层是在保冷层外面缠绕聚乙烯或聚氯乙烯薄膜1~2层搭接,搭接量应不少于150毫米,一边缠一边用沥青玛蹄脂或专用粘接剂粘接。
(5)保护层施工保护层是指在保温层或保冷结构的防潮隔气层外包捆金属皮或缠绕其他防护材料或抹灰泥。
在隔热层施工完毕、检验合格后应及时进行保护层的施工。
如有防潮层应待防潮层干燥后,再进行保护层施工。
保护层可保护隔热结构不致于被损坏,防止雨水等侵入,保护层材料要有防水、防火、化学性能好等优点。
保护层应在平整、光滑、干燥均匀的隔热层或防潮层表面上施工。
涂抹石棉水泥保护层时,应在粗糙的隔热层表面施工。
保护层按材质分为金属保护层;毡、箔、布类保护层;抹面保护层三种。
保护层施工中应遵循以下操作方法:●保护层施工时,不得刺破防潮层。
●金属薄板(镀锌钢板或铝板)保护壳要压边,安装时保护壳要紧贴在保温层或防潮层上。
●缠绕法施工的保护层,其缠绕材料的重叠部分为其宽度的三分之一以上,立式设备、管道必须自下而上的缠绕。
缠绕时要裹紧,不允许有松脱、翻边、皱褶和鼓泡现象,始端或末端要用铁丝扎牢。
●立式设备为防止金属保护层自重下滑,要分段将金属保护层固定在支承件上。
(6)工程量计算规则●设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式:V (m3)=π×(D+1.033δ)×1.033δ×LS(m2)=π×(D+2δ+2δ×5%+2d1+3d2)×L=π×(D+2.1δ+0.0032+0.005)×L式中V——隔热体积(m3);S——防潮层、保护层面积(m2);π——园周率;D——管道、设备外径(m);L——管道、设备长度(m);δ——隔热层厚度(m);3.3%——隔热层厚度允许偏差系数;5 %——规范允许隔热材料超厚系数;2d1——捆扎线直径或钢带厚度(取定16#线2d1=0.0032m);3d2——防潮层厚度(取定350克油毡纸3d2=0.005 m)。
●伴热管道隔热工程量直径的计算公式:⑴单管伴热或双管伴热(管径相同,夹角小于90°时)D′= D1+D2+(10~20mm)⑵双管伴热(管径相同,夹角大于90°时)D′= D1+1.5 D2+(10~20mm)⑶双管伴热(管径不同,夹角小于90°时)D′= D1+D3+(10~20mm)式中D′—伴热管道外径综合值;D1—主管道外径;D2—伴热管道外径;D3—伴热管大管外径;(10~20mm)—主管道与伴热管道之间的间隙。
●设备椭圆封头隔热、防潮和保护层工程量计算公式:V=〔(D+1.033δ)/2〕2×π×1.033δ×1.5×NS=〔(D+2.1δ)/2〕2×π×1.5×N式中N—封头个数。
●阀门隔热、防潮和保护层工程量计算公式:V=π×(D+1.033δ)×2.5D×1.033δ×1.05×NS=π×(D+2.1δ)×2.5D×1.05×N式中N—阀门个数。
●法兰隔热、防潮和保护层工程量计算公式:V=π×(D+1.033δ)×1.5D×1.033δ×1.05×NS=π×(D+2.1δ)×1.5D×1.05×N式中N—法兰数量(个)。
●拱顶罐封头隔热、防潮和保护层工程量计算公式:V=2πr×(h+0.5165δ)×1.033δS=2πr×(h+1.05δ)式中r—油罐拱顶球面半径(m);h—罐顶拱高(m);0.5126、1.033、1.05—调整系数。
●矩形通风管道隔热层、防潮层和保护层计算公式:V=[2(A+B)×1.033δ+4(1.033δ)2]×LS=[2(A+B)×8(1.05δ+0.0041)]×L式中A—风管长边尺寸(m);B—风管短边尺寸(m)。
●球罐隔热工程量计算V(m3)=π/6×[(D+2δ+2δ× 3.3%)3-D3]S(m2)=π×(D+2δ+2δ×5%+2d1+3d2)=π×(D+2.1δ+0.0032+0.005)式中V(m3) ——球罐隔热体积;S(m2) ——球罐保护层面积;D——球罐外径(m) ;第二节除锈工程表面处理的好坏直接关系到防腐层的防腐效果,因此,在设备施工前,必须十分重视表面处理。
(1)锈蚀的类别金属表面的锈蚀一般分四个类别:①微锈:全面覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面;②轻锈:已发生锈蚀,且部分氧化皮已经剥落的钢材表面;③中锈:氧化皮已因锈蚀而剥落或者可以刮除,且少量点蚀的钢材表面;④重锈:氧化皮已因锈蚀而全面剥离,且已普遍发生点蚀的钢材表面。
(2)除锈的方法●手工除锈:用砂纸、钢丝刷子等将物体表面的氧化层除去。
质量差、施工简单●半机械(动力工具)除锈:是采用电动刷轮或格式除锈机进行的除锈,质量比手工除锈好,施工方便,一般适用于不易是用喷砂(或抛丸)除锈的防腐工程。