图 10
图 10
图 11
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表 1 常规保温材料与气凝胶绝热毡对比
气凝胶绝热毡
传统保温材料
硅酸铝 高温玻璃棉
岩棉
导热系数， W/(m•K) （热面温 度）
常温 100℃ 200℃ 300℃ 400℃
0.017 0.019 0.021 0.024 0.028
0.040 0.065 0.082 0.100 0.115
0.038 0.067 0.086 0.105 0.124
推荐的气凝胶绝热毡型号为 AG-F650，其具体参数如下：
测试内容 最高使用温度 体积吸湿率 吸水率（全浸）
憎水率 抗压强度， @10%
@25%
导热系数 （热面温度）
测试结果 650℃ 0.5%
0.5% 99.8% 60 KPa 120 KPa 常温 0.018 W/(m•K) 100℃ 0.019 W/(m•K) 200℃ 0.021 W/(m•K) 300℃ 0.024 W/(m•K) 400℃ 0.028 W/(m•K)
胶绝热毡直接包裹测量的方式确定，材料沿管道方向的搭接尺寸为 20～30mm。见图 2。
3）将裁剪好的气凝胶绝热毡紧贴管道敷设，先将起始端用镀锌钢丝或捆扎钢带扎
紧固定，再将气凝胶绝热毡另一端以同样方法固定在管道上，然后每间隔 20～30cm 捆
扎一道，对有振动的部位应加强捆扎。捆扎点应处于材料轴向搭缝处，并将捆扎钢丝头
与法兰外径等宽，用镀锌铁丝扎紧固定，如图 8 所示。 2）量取两圈条状绝热毡的间距，并根据法兰外径裁切长宽合适的气凝胶绝热毡。
将裁切好的气凝胶绝热毡紧贴法兰敷设，并在两端用镀锌铁丝扎紧固定，如图 9 所示。 3）用玻璃丝带通过螺旋缠绕法压平绝热毡的轴向搭缝，用一定力度拉紧玻璃丝带以压 紧搭缝，缠绕方向应与材料搭接方向一致并捆扎平整。敷设多层气凝胶绝热毡时应逐层 捆扎。
保温层总厚度，mm
1200
320
420
保温后直径，mm
3700
2820
2920
表面温度（℃）
49.6
49
49.2
以上计算条件为环境温度 30℃，风速 0m/s。
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三）材料用量
对于 1.5m 长管道，计算保温材料用量及工程造价如下：
表 4 管道保冷各方案保冷材料用量及工程造价
方
玻纤 镀锌钢 保温材 辅材 施工费 总计
0.042 0.069 0.089 0.110 0.132
300℃时保温厚度
30mm
120mm
150mm
150mm
最高使用温度，℃
650
800
400
400
容重，kg/m3
180-200
120-150
40-60
100-120
防水性
憎水率≥99%，无需特殊防水 不完全防水，防护板表面需喷涂金属密封胶
措施
使用寿命
震抗拉性，在使用过程中不ห้องสมุดไป่ตู้ 现颗粒堆积、沉降等现象；
2）20 年模拟测试收缩率小于
1%，导热系数无变化。
其他
使用厚度小，可减少管道保温 保温层厚，搭接处容易存在缝隙，较高的膨 厚度，减少蒸汽管道间距，减 胀收缩系数易致使缝隙成为热桥，振动后更 少厂房面积或管廊大小。 明显。
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三、气凝胶绝热毡具体参数
图4
5）双层和多层气凝胶绝热毡施工时应逐层捆扎，采用同层错缝、内外层压缝方式 敷设。相邻两层的环向接缝应错位气凝胶绝热毡宽度的 1/2 进行捆扎。
图5
图6
2、弯头的保温施工 1）根据弯头外径及管径裁切长度合适的气凝胶绝热毡。 2）将裁切好的气凝胶绝热毡根据表 1 沿宽度方向裁切成若干等分，裁切长度为距
测试方法 GB/T 17430-1998 GB/T 5480-2008 GB/T 5480-2008 GB/T 10299-2011 GB/T 13480-1992 GB/T 10295-2008
YB/T 4310-2005
四、气凝胶绝热毡保温方案
一）保温方案
根据模拟计算，并结合以往工程经验，推荐以下保温方案：采用气凝胶隔热毡 和硅酸铝作为保温材料，由于气凝胶的使用温度有限，所以必须将硅酸铝保温材料用 在内层保温，气凝胶用在外层保温。保温层外用彩钢板进行防护。见表 2。
进行防水。
可拆卸保温套，保温效果好，
三通、阀门等保温
喷涂方式或保温盒保温，保温效果差
使用方便
抗压强度 形变 10% 形变 25%
60Kpa 120Kpa
毡状制品：压缩形变大 板状制品：脆性大，易碎
≥20 年
3-5 年
材料结构松散，自重、设备振动、材料进水
等极易导致材料解体、沉降，保温效果明显
1）整体性好，具有较好的抗 下降。
表 2 管道及设备保温各方案保温材料具体厚度
方案一
方案二
方案三
气凝胶绝热毡
0mm
60mm
50mm
硅酸铝
600mm
100mm
160mm
二）保温效果
根据 GB/T 8175-2008《设备及管道绝热效果的测试与评价》计算管道及设备散热损 失及节能率，结果见表 3。
表 3 管道保温各方案的保温效果
方案一 方案二 方案三
表格中的材料用量不包含损耗。AG-F650 气凝胶保温毡单价 2 万元/立方米，硅酸铝 的单价 1000 元/m3，每个弯头材料用量按 1m 等径直管计算。
五、施工方法
1、管道的保温施工 1）敷设的每段气凝胶绝热毡的水平纵向搭缝位置不得布置在管道垂直中心线 45°
范围内。
图1
图2
2）将气凝胶绝热毡裁剪成敷设一圈所需的长度。裁剪长度可通过使用条状的气凝
图8
图9
4、阀门的保温施工 阀门的保温施工与法兰类似，可参考法兰保温示意图。首先在管道与阀门相连的两
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个法兰处用宽 4～5cm（不得低于所需保温厚度）的条状绝热毡缠绕至与法兰外径等宽， 用镀锌铁丝扎紧固定。
量取两圈条状绝热毡的间距，并根据阀门配套法兰外径裁切长宽合适的气凝胶绝热 毡，并根据阀门外形及阀杆密封面的直径对气凝胶绝热毡进行修剪。将裁切好的气凝胶 绝热毡紧贴法兰敷设，在两端用镀锌铁丝扎紧固定。
气凝胶 硅酸铝 铝箔
案
布
板
料费 费
用 （元）
（m³） （m³） （㎡）
（m2） （m2） （元） （元） （元）
一
0
10.5
41 181 21 10500 880 1635 12223
二
1
2
35 183 16 22000 740 1879 24619
三 0.8
3
36 188 16 19000 740 1858 21598
中心线 2～3cm 至边长位置。
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图7
3）然后将加工好的气凝胶绝热毡的中心线紧贴弯头的外径，从弯头切线处开始施 工，先将第一节虾米腰用镀锌铁丝或捆扎钢带固定，然后再逐节固定下去，根据现场情 况做一定修剪。再用玻璃丝带找平绝热毡的拼缝。绝热毡层数不多于 3 层时，内外层可 不压缝，一次性敷设。
4）绝热毡层数大于 3 层时，内外层的环向接缝应压缝、纵向接缝应错缝敷设，分 层捆扎固定。
敷设节数应符合下列表格要求。
90°弯头的推荐敷设节数
≤DN65 ≥4 节
DN65～DN200 ≥6 节
DN200～DN300 ≥8 节
＞DN300 ≥10 节
3、法兰的保温施工 1）首先在法兰两端处用宽 4～5cm（不得低于所需保温厚度）的条状绝热毡缠绕至
用玻璃丝带通过螺旋缠绕法压平绝热毡的轴向搭缝，用一定力度拉紧玻璃丝带以压 紧搭缝，缠绕方向应与材料搭接方向一致并捆扎平整。敷设多层气凝胶绝热毡时应逐层 捆扎。
5、管道端部的保温施工 管道末端为焊接式时，使敷设材料超出管道末端的长度大约等于管道保冷所需厚
度。将气凝胶绝热毡裁剪成管径大小的圆片，把这些圆片填补到管道末端，达到保冷所 需厚度即可。当管道公称直径大于 600mm 时，焊接式管道封头的保冷应参考设备封头 的保冷施工方法。管道末端为盲板密封时，可下图所示方法敷设，也可使用可拆卸保冷 套的方式敷设。当使用金属保冷套时，各个接缝应用密封胶嵌缝。
压平。敷设的每段气凝胶绝热毡拼接应紧密，环向接缝间距不得大于 2mm，纵向搭缝
应进行错缝。
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图3
4）敷设完第一层绝热毡后，用玻璃丝带通过螺旋缠绕法压平绝热毡的轴向搭缝， 用一定力度拉紧玻璃丝带以压紧搭缝，缠绕方向应与材料搭接方向一致并捆扎平整。玻 璃丝带搭接尺寸不小于 50mm，推荐为宽度的 1/2。玻璃丝带宽度宜为 20～30cm。
800℃热风管道保温方案
一、保温工况
管道外径：2.5m；介质温度：800℃；环境温度：30℃；保温后温度：不高于 50℃。
二、传统保温材料与气凝胶绝热毡对比
传统保温材料：复合硅酸盐毡/管壳、高温玻璃棉毡/管壳、岩棉。出于对环境和操 作人员健康考虑，岩棉的用量逐渐减少。
AG 系列气凝胶绝热毡：纳米孔气凝胶绝热材料，具有极低的导热系数和有效的防 水性能。与传统保温材料具体对比见表 1。