固原直埋保温管保温技术要点解析

供热系统关系到千家万户的切身利益，因此，作为供热系统中的重要组成部分，如何采取有效的措施防止热量的流失，减少热量的损耗是一个重要问题。在新时期，加强对直埋保温管的保温施工，对节约能源，保证居民的安全有促进作用。本文将从保温材料性能等开始做出分析，并探讨直埋保温管保温技术要点，展望其发展趋势。

一、前言

直埋保温管保温技术对于提高直埋保温管的使用效果很有帮助，因此，我们需要进一步的研究和分析直埋保温管的保温技术，以减少直埋保温管使用过程中热量的散失。近些年来，虽然我国的直埋保温管相关技术得到了快速的发展，为我国居民生活水平的提高奠定了坚实基础，但从从整体上而言，依然存在很多问题，比如直埋保温管保温性能较差，供热途中热量损耗大等问题，随着建设节约型社会的理念逐步推广，加强读直埋保温管保温技术的探讨已经势在必行。

二、常用保温材料的主要性能及价格

保温设计包括主保温材料的选择，保温厚度的确定和保温结构设计。热力直埋保温管的保温结构可根据管道敷设方式(室内，室外，架空，地沟，直埋等)，气象条件(降雨量，室外温度，大气湿度等)和环境条件(周围是否有腐蚀性气体等)选择。

热力直埋保温管的保温层厚度一般按年最小费用法确定:使管道散热损失年费用与保温投资年折旧费之和为最小的保温层厚度为经济保温厚度。管道的经济保温厚度主要与介质温度、环境温度、年运行时间、保温材料导热性能、热价及保温材料与保护层的价格有关。对于某项具体工程，前四项参数为定值;所以，经济保温厚度仅随热价、保温材料和保护层价格而改变。热力直埋保温管的经济保温厚度是通过计算机用解非线性方程组的方法求得的。由上可知，对于管道保温设计，保温结构和经济保温厚度都有一定的规则可循，重点和难点就在于保温材料的选择。

目前，工程中使用的管道保温材料种类很多，有些是正在或即将被淘汰的材料:如矿渣棉，泡沫混凝土，蛙石等;有些是刚刚开发的新型材料:岩棉，超细玻璃棉，硅酸铝纤维，微孔硅酸钙，聚氨脂泡沫塑料等。选择保温材料时，为了用尽可能少的投资取得尽可能好的保温效果，也就是选择出性能价格比**的保温材料，我们应详细掌握常用保温材料的性能和价格，然后再据此对具体工程做出判断。对市场做了广泛调查后，得出几种常用保温材料的性能及价格表，如表1

室外架空蒸汽管道保温比较

由于热价及保温材料价格不断变化，现有保温设计手册的数据己不适用当前情况，如果沿用以前的保温厚度，势必造成散热损失费用过大，因此我们根据最近的热价及保温厚度，保温投资及热损失进行了大量计算。为了说明不同保温材料的经济效益，现以D219 x6mm，300℃室外架空蒸汽管道为例，将计算结果列于表2。

由表2可以看出，对于温度较高的蒸汽管道的保温，投资**的是玻璃棉管壳，其次是岩棉管壳和超细玻璃棉、珍珠岩管壳。硅酸铝纤维毡的投资明显高于其他材料。从保温效果看，散热最少的是玻璃棉管壳，其次是岩棉和超细玻璃棉管壳，硅酸铝纤维毡的散热损失**。从保温年费用和经济损失综合来看，**的保温材料为玻璃棉管壳，其次是岩棉，超细玻璃棉，玻璃珍珠岩管壳。保温费用**、经济损失**的是硅酸铝纤维毡。

三、直埋保温管保温技术要点

1.管道保温材料的选择

对保温材料的要求：(l)导热系数低,保温性能好。在常温下,导热系数小于0.14w/m.℃(0.5KJ/m.h·℃)；(2)密度小。一般不宜超过400Kg/m3；(3)硬质成型制品的抗压强度大于3Kgf/cm3时；(4)有相当的耐热能力(能满足管道**使用温度范围)；(5)具有较好的耐火性,即在空气中遇火不燃烧或难燃烧；(6)应用较高的化学稳定性,耐腐蚀性,可选用PH≥8的弱碱性材料；(7)热膨胀系数小；(8)收缩率低；(9)吸水率低；(10)对于保护层应有良好的防水、防腐性能。

2.保温结构

（一）架空敷设

由于受自然环境的侵袭,考虑到检修不方便,因而要求强度较高的保护层及好的防水层。为减轻支架负担,保温材料应选择重量轻的。

（二）室内和通行地沟

因检修方便,不受较大的机械性负荷,又很少潮湿的影响,因而保温结构可较简单(在热介质300℃以内的管道保温可选择气孔多,含水性大、价格低廉的保温材料,并可在保温外层附加玻璃钢或镀锌铁皮等,既美观又经济)。

（三）不通行地沟

由于地沟内温度高,湿度大,常有水侵人,甚至可能有水暂时淹没管道,又不能进行经常的维护,因此要求保温材料既要保温效果好又要有良好的防水、防潮及防腐性能。

（四）管道直埋

保温结构承受土壤及地面负荷,同时检修困难,因此要求较高的机械强度,稳定的物理和化学性能与可靠的防水性(应选吸水率低,透气性小耐腐蚀的硬质保温材料)。

（五）对热介质温度300℃以上的管道保温用复合式保温结构,求得**的保温经济效果。例如:把耐高温、热稳定性好的保温材料用在内层,把价格低廉并在低温时隔热性能良好的保温材料用在外层。

3.保温层厚度的选择

保温层厚度的选取可由保温经济厚度与安全生产需要的厚度(即保温层外表面温度)比较后确定。保温层越厚,则热损失越小,节约了燃料;但由于保温层厚度的增加,则增加了投资。故最终选定的保温厚度要由工艺要求、运行安全、投资合理、节能显著等综合因素分析后确定。经济厚度为保温后的年散热损失费用和投资的年分摊费用之和最小值即为保温层的计算厚度。选择保温材料的原则:在物理、化学性能满足工艺要求的前提下,应选用经济保温材料判别系数值最小的材料。热力直埋保温管即使有良好的保温,也会存在散热损失,其热损失量约占热量的5%一9%。直埋保温管损失与热网长度、管道结构、管道附件、绝热保温情况、传热温差等因素有关。

4.常用的施工方法

（一）涂抹式

将湿的保温材料(如石棉粉、石棉硅糟土)直接分层抹于管上。

（二）预制式

将预制成块状、扇型、半圆型的保温材料直接扎于管上。

（三）填充式

将保温材料充填于管子四周特制的套子式铁丝网中,或将保温材料直接充于地沟或无沟敷设的槽内,松散的纤维状的材料都可用来填充。

（四）浇灌式

常用在不通行地沟及无沟敷设中。浇灌材料大多是泡沫混凝土,为了保温管道在热胀冷缩时能自由移动,应在管上涂以重油或其它油脂。

（五）捆扎式

利用成型的柔软而具有弹性的保温织物直接包裹在管道上。

5.保温施工

管道保温施工应符合设计要求,一般按保温层,防潮层,保护层的顺序施工。

施工要求：保温施工应在管道试压及防腐合格后进行,施工前管道表面应保持清洁干燥。热保温厚度大于100mm和冷保温厚度大于75mm时,应分层施工。垂直管道的保温应自下而上地进行。垂直高度超过5m的,施工时每隔3m一5m焊接1个支撑托板,支撑托板应焊在管壁上,宽度为保温厚度的1/3一1/2,保温管道支架处应留有膨胀伸缩缝,并用石棉绳或玻璃棉填塞。若用预制保温管壳(瓦)应错缝,缝隙热保温为5mm,冷保温为2mm(管道内介质温度高于300℃则适当增加),并每层缝隙应用导热系数相近的保温材料填充密实；内外层应盖缝,外层的水平接缝应在侧面。防水层在搭接时,其宽度应为30mm一50mm,并缝口朝下,与保温层应捆扎牢固。防水层应完整严密、厚度均匀、无气孔、鼓泡和开裂等缺陷。保护层在搭接时,其宽度应为30mm一50mm，端部应封闭。若用金属作为保护层,应压边,箍紧,不得有脱壳或凹凸不平,其环纵缝应搭接或咬口,缝口朝下。用石棉水泥,麻刀石灰作保护层时,保护层外应有镀锌铁丝网,保护层抹面应分两层进行。当保护层外径小于350mm时，厚度不小于10mm，当保护层外径为350mm时,厚度为15mm一20mm(无地沟埋设的管道),当保护层为缠绕式时,重迭部分为其带宽度的l/2,缠绕时应裹紧,不得有松脱、翻边、皱褶和鼓包，起点和终点必须用镀锌铁丝捆扎牢固，并应密封。

四、直埋保温管保温技术的发展趋势

1.对保温材料进行憎水改性。

有机硅类憎水剂是保温材料通用的一种高效憎水剂，它的机理是利用有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间较强的亲和力，来有效改变材料的表面特性，使之达到憎水效果。它具有稳定性好、成本低、施工工艺简单等特点。如岩棉制品、玻璃棉制品经憎水处理后，其憎水率可高达90%甚至**。提高保温材料的憎水性，降低吸水率是保温材料的主要发展方向之一。

2.纳米孔绝热材料。

绝热材料的传热主要由气体分子的热传导、气体的对流传导、固体材料的热传导和红外辐射传热组成。近期在研制的纳米孔硅质绝热材料独特的结构和性能使其导热系数降到了很低的水平。因此，纳米孔硅质绝热材料在其使用温度范围（-190℃～1050℃）内具有优异的保温性能。随着使用温度的提高，纳米孔硅质绝热材料的绝热保温优势将更加明显。

3.积极开发新型保温材料及相关技术。

如低辐射传热材料及结构的研制，高效薄层热防腐一体化涂料，多层热隔断结构，真空绝热结构，隔热管托材料及结构，异型保温，补口技术等。有针对性的研制价廉适用的外护层材料及施工工艺，如复合隔热外护涂层、复合增强塑料布、仿金属材、无机玻璃钢、喷涂聚脲弹性体等。

五、结束语

直埋保温管的性能将会很大程度的影响到供热的效果和供热的安全性，因此，在进行供热管理过程中，只有不断提高直埋保温管的保温技术水平，才能够提高直埋保温管的使用效果，对于我国的供热工程来说是非常有利的。在今后的直埋保温管建设中，我们要坚持这个原则，同时，在施工过程中，要不断严格施工标准，提高施工质量。

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