聚氨酯保溫鋼管

在中、小口徑的熱輸原油或供暖管道上，為了減少管道向土壤散熱，在管道外部加上保溫復(fù)合層。常用的保溫材料是硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料，適用溫度為－185～120℃。這種材料質(zhì)地松軟，為提高其強(qiáng)度，在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層，形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，以防止地下水滲入保溫層內(nèi)。 利用高壓成套聚氨酯發(fā)泡設(shè)備對鋼管外表面進(jìn)行拋丸除銹處理和外護(hù)管內(nèi)表面電暈處理工藝，提高保溫管的粘接性能。保溫層材料為密度60kg/m3至80kg/m3的硬質(zhì)聚氨酯泡沫，充分添滿鋼管與套管之間的間隙，并具有一定的粘接強(qiáng)度，使鋼管、外套管及保溫層三者之間形成一個(gè)牢固的整體。聚氨酯泡沫具有良好的機(jī)械性能和絕熱性能，通常情況下可耐溫120℃,通過改性或與其它隔熱材料組合可耐溫180℃。

預(yù)制聚氨酯保溫鋼管從里到外分三層結(jié)構(gòu)：

層：工作鋼管層

根據(jù)設(shè)計(jì)和客戶的要求一般選用無縫鋼管、螺旋鋼管和直縫鋼管。鋼管表面經(jīng)過先進(jìn)的拋丸除銹工藝處理后，鋼管除銹等級可達(dá)GB/T8923-1988標(biāo)準(zhǔn)中的Sa2級，表面粗糙度可達(dá)GB6060.5-88標(biāo)準(zhǔn)中R=12.5微米。

第二層：聚氨酯保溫層：

用高壓發(fā)泡機(jī)在鋼管與外護(hù)層之間形成的空腔中一次性注入硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料原液而成，即俗稱的“管中管發(fā)泡”。

第三層：高密度聚乙烯保護(hù)層：

預(yù)制成一定壁厚的黑色或黃色聚乙烯塑料管材。聚乙烯無臭，，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能，使用溫度可達(dá)-70～-100℃，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，但由于其為線性分子可緩慢溶于某些有機(jī)溶劑，且不發(fā)生溶脹，電絕緣性能優(yōu)良。其作用一是保護(hù)聚氨酯保溫層免遭機(jī)械硬物破壞，二是防腐、防水。高密度聚乙烯聚氨酯發(fā)泡保溫鋼管執(zhí)行：SY/T114-2000和SY/T115-2001標(biāo)準(zhǔn)。

聚氨酯保溫鋼管優(yōu)勢特點(diǎn)：

1、降低工程造價(jià)

據(jù)有關(guān)部門測算，一般情況下聚氨酯保溫鋼管可以降低工程造價(jià)的25%（采用玻璃鋼做保護(hù)層）和10%（采用高密度聚乙烯做保護(hù)層）左右。

2 、熱損耗低，節(jié)約能源

聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)為：λ=0．013—0．03kcal/m·h·oC，比其他過去常用的管道保溫材料低得多，保溫效果提高4~9倍。再有其吸水率很低，約為0．2kg/m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的閉孔率高達(dá)92%左右。低導(dǎo)熱系數(shù)和低吸水率，加上保溫層和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護(hù)殼，改變了傳統(tǒng)地溝敷設(shè)供熱管道“穿濕棉襖”的狀況，大大減少了供熱管道的整體熱損耗，熱網(wǎng)熱損失為2%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國際10%的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、防腐蝕、絕緣性能好，使用壽命長

由于聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫層緊密地粘結(jié)在鋼管外皮，隔絕了空氣和水的滲入，能起到良好的防腐作用。同時(shí)它的發(fā)泡孔都是閉合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外殼、玻璃鋼外殼均具有良好的防腐、絕緣和機(jī)械性能。因此，工作鋼管外皮很難受到外界空氣和水的侵蝕。只要管道內(nèi)部水質(zhì)處理好，據(jù)國外資料介紹，使用壽命可達(dá)50年以上，比傳統(tǒng)的地溝敷設(shè)、架空敷設(shè)使用壽命高3~4倍。

性能優(yōu)點(diǎn)

預(yù)制直埋保溫鋼管較之傳統(tǒng)的鋼管保溫方式具有十分突出的優(yōu)點(diǎn)：

1、預(yù)制直埋保溫鋼管不需要砌筑龐大的地溝，只需將保溫管埋人地下，因此大大減少了工程占地，有利于環(huán)境保護(hù)，減少土方開挖量約50%以上，減少土建砌筑和混凝土量90%。同時(shí)，保溫管施工和現(xiàn)場挖溝平行進(jìn)行，只需現(xiàn)場接頭，可以縮短工期約50%以上。

2、保溫性能好，熱損失僅為傳統(tǒng)管材的25%，長期運(yùn)行可節(jié)約大量能源，顯著降低能源成本。

3、具有很強(qiáng)的防水和耐腐蝕能力，不需附設(shè)管溝，可直接埋入地下或水中，施工簡便迅速，綜合造價(jià)低。

4、在低溫條件下也具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性，可直接埋入地下凍土。

5、使用壽命可達(dá)30-50年，正確的安裝和使用可使管網(wǎng)維修費(fèi)用極低。

6、可設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，自動檢測管網(wǎng)滲漏故障，準(zhǔn)確指示故障位置并自動報(bào)警。

應(yīng)用

保溫管特點(diǎn)

高溫預(yù)制直埋保溫管是一種保溫性能好，加 可靠，工程造價(jià)低的直埋預(yù)制保溫管。有效的解決了城鎮(zhèn)集中供熱中130℃－600℃高溫輸熱用預(yù)制直埋保溫管的保溫、滑動潤滑和 裸露管端的防水問題。高溫預(yù)制直埋保溫管不僅具有傳統(tǒng)地溝和架空敷設(shè)管道難以比擬的先進(jìn)技術(shù)、實(shí)用性能，而且還具有顯著的 社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，也是供熱節(jié)能的有力措施。高溫預(yù)制直埋保溫管采用直埋供熱管道技術(shù)，標(biāo)志著中國供熱管道技術(shù)發(fā)展已經(jīng) 進(jìn)入了新的起點(diǎn)。?

保溫管是由鋼管、玻璃鋼內(nèi)護(hù)套、玻璃鋼外殼構(gòu)成， 其特征是：還包括耐高溫絕熱保溫層、潤滑層、彈性密封件。本實(shí)用新型有效的解決了城鎮(zhèn)集中供熱中130℃－600℃高溫輸熱用預(yù) 制直埋保溫管的保溫、滑動潤滑和裸露管端的防水問題。?

高溫預(yù)制直埋保溫管主要由四部分 組成。

（1）工作鋼管：根據(jù)輸送介質(zhì)的技術(shù)要求分別采用有縫鋼管、無縫鋼管、雙面埋 弧螺旋焊接鋼管。

（2）保溫層：采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。

（3）保護(hù)殼：采用高密度聚乙烯或玻璃鋼。

（4）滲漏報(bào)警線 ：制造高溫預(yù)制直埋保溫管時(shí)，在靠近鋼管的保溫層中，埋設(shè)有報(bào)警線，一旦管道某處發(fā)生滲漏，通過警報(bào)線的傳導(dǎo)，便可在專用 檢測儀表上報(bào)警并顯示出漏水的準(zhǔn)確位置和滲漏程度的大小，以便通知檢修人員迅速處理漏水的管段，保證熱網(wǎng)運(yùn)行。

高溫預(yù)制直埋保溫管-優(yōu)勢特點(diǎn)

1 降低工程造價(jià) 。

據(jù)有關(guān)部門測算，雙管制供熱管道，一般情況下可以降低工程造價(jià)的25%（采用玻璃鋼做 保護(hù)層）和10%（采用高密度聚乙烯做保護(hù)層）左右。

2 熱損耗低，節(jié)約能源。

發(fā)展現(xiàn)狀

保溫鋼管是影響節(jié)能的重要因素，保溫鋼管的研制與應(yīng)用越來越受到世界各國的普遍重視。20世紀(jì)70年代后，國外普遍重視保溫鋼管的生產(chǎn)和應(yīng)用，力求大幅度減少能源的消耗量，從而減少環(huán)境污染和溫室效應(yīng)。國外保溫工業(yè)已經(jīng)有很長的歷史，而新型保溫材料也正在不斷地涌現(xiàn)。 1980年以前，我國保溫鋼管的發(fā)展十分緩慢，為數(shù)不多的保溫廠只能生產(chǎn)少量地下直埋保溫鋼管，但中國保溫工業(yè)經(jīng)過30多年的努力，特別是經(jīng)過近10年的高速發(fā)展，不少產(chǎn)品從無到有，從單一到多樣化，質(zhì)量從低到高，應(yīng)用越來越普遍。聚氨酯材料是國際上最常用的保溫材料。硬質(zhì)聚氨酯具有很多優(yōu)異性能，在歐美國家廣泛用于保溫隔熱領(lǐng)域。歐美等發(fā)達(dá)國家的保溫材料中約有49%為聚氨酯材料，而在中國這一比例尚不足20%。因此，聚氨酯材料保溫鋼管在中國還有很大的發(fā)展空間。

結(jié)構(gòu)機(jī)理

1、外護(hù)鋼管：保護(hù)保溫層免受地下水侵蝕，支撐工作管并能承受一定的外部荷載，保證工作管正常工作。

2、防腐層：保護(hù)外鋼管避免腐蝕物腐蝕鋼管，延長鋼管使用壽命。

3、減阻層：保證工作鋼管熱脹冷縮自由運(yùn)動。

4、聚氨酯泡沫層：保證介質(zhì)溫度,保證外護(hù)管表面保持常溫。

5、阻隔、反射層：保證有機(jī)泡沫材料不進(jìn)入無機(jī)硬質(zhì)耐高溫層；反射耐高溫層部分熱量。

6、工作鋼管：保證輸送介質(zhì)正常流動。

7、無機(jī)硬質(zhì)保溫層：耐高溫，保證與有機(jī)保溫層之間的界面溫度，保證泡沫不被炭化。

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