某管道需要保冷(leng)設計。保冷(leng)材料(liao)的選擇(ze)主(zhu)要考慮:
①. 抗吸(xi)水(shui)吸(xi)濕(shi)性,保(bao)冷材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)受潮會(hui)使孔隙中存在水(shui)或冰(bing),使整體(ti)導熱(re)(re)系數增加,使保(bao)冷效果下(xia)降(jiang)。保(bao)冷材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)體(ti)積吸(xi)水(shui)率每增加1%,導熱(re)(re)系數增加10%。閉(bi)孔型(xing)(xing)泡沫(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的吸(xi)水(shui)率遠遠小于(yu)纖維(wei)和(he)顆粒(li)狀材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao),同(tong)為閉(bi)孔型(xing)(xing)的無機(ji)泡沫(mo)(mo)(mo)玻璃(li)的吸(xi)水(shui)率、吸(xi)濕(shi)率又低于(yu)有機(ji)泡沫(mo)(mo)(mo)塑料(liao)(liao)(liao)(liao)。根據SH/T 3010規定,可選用(yong)閉(bi)孔型(xing)(xing)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)及其制品,不宜選用(yong)纖維(wei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)或其制品,保(bao)冷材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的含(han)水(shui)率不大于(yu)1%。
②. 抗(kang)水(shui)蒸氣(qi)滲(shen)透性,水(shui)蒸氣(qi)的滲(shen)透擴散(san)遵循(xun)Fick定(ding)律,閉孔結構的泡沫(mo)塑料類材料和泡沫(mo)玻璃(li)均具有良好的抗(kang)水(shui)蒸氣(qi)滲(shen)透性。其中泡沫(mo)玻璃(li)的水(shui)蒸氣(qi)透濕系(xi)數幾乎為零。
③. 低溫熱膨脹系數,如果保冷材料與管道的熱膨脹系數差別過大,保冷結構可能會因膨脹的差異而損壞。保冷結構設計時應該考慮設置伸縮縫,泡沫玻璃的熱膨脹系數為8×10-6K,硬質聚氨酯泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料的熱膨脹系數為7×10-5K。
④. 阻燃(ran)性,有機泡(pao)沫塑料具(ju)有燃(ran)燒性,可(ke)能(neng)成為火災的(de)隱患,而(er)無機泡(pao)沫玻璃為不(bu)燃(ran)材料。
⑤泡沫玻璃的(de)安全使(shi)用溫度(du)為-196~400℃,聚氨酯泡沫塑料(liao)的(de)使(shi)用溫度(du)為-100~10℃,在需用蒸汽吹掃(sao)的(de)設備和(he)管道上使(shi)用泡沫玻璃作(zuo)內層保冷(leng)材(cai)料(liao),可滿足溫度(du)變化的(de)要求。
⑥. 泡(pao)沫玻(bo)璃的(de)氯離(li)子含量很低,對(dui)金屬沒有(you)腐蝕作用(yong),而有(you)機泡(pao)沫塑(su)料材(cai)(cai)料中的(de)阻燃劑因(yin)含有(you)鹵素化合物對(dui)金屬有(you)侵蝕作用(yong),因(yin)此,用(yong)泡(pao)沫玻(bo)璃作內(nei)層保(bao)冷材(cai)(cai)料可起(qi)到防腐效果。
⑦. 泡(pao)沫玻璃保冷(leng)材料性能優(you)良(liang),但導熱(re)系(xi)數較(jiao)大(da),價格比較(jiao)昂貴(gui),單一使用泡(pao)沫玻璃會增大(da)工程造(zao)價,考慮到綜合(he)經濟效(xiao)益(yi),利用聚氨酯價格低的優(you)點作復合(he)保冷(leng)外層材料,可彌補以上不足之(zhi)處。
⑧. 聚氨(an)酯泡沫塑料容(rong)重(zhong)(zhong)輕(qing),大約(yue)為泡沫玻(bo)璃容(rong)重(zhong)(zhong)的三分之一,復合保(bao)冷時,可減(jian)輕(qing)設備(bei)管道的承重(zhong)(zhong)負荷。泡沫玻(bo)璃脆性(xing)大,不耐磨,聚氨(an)酯韌性(xing)好(hao),作為外(wai)層(ceng)保(bao)冷,密實完整,易于施工。
以上是保冷結(jie)構材料選用需要考(kao)慮(lv)的因素(su),保冷結(jie)構的輔材設計需考(kao)慮(lv):
①. 耐磨劑,由于保(bao)冷材(cai)(cai)料(liao)層(ceng)間會(hui)產生摩擦(ca),所以在泡沫玻璃層(ceng)內側需要涂抹一(yi)層(ceng)耐磨劑,以增(zeng)強兩(liang)層(ceng)之間的耐磨性能。耐磨劑采(cai)用石膏水泥基材(cai)(cai)料(liao)。
②. 防(fang)(fang)潮層(ceng),標準規(gui)范(fan)中要求防(fang)(fang)潮層(ceng)材(cai)料應具(ju)有抗蒸汽滲(shen)透、防(fang)(fang)水(shui)、防(fang)(fang)潮、無毒、耐腐蝕(shi)的性能,不得對隔熱(re)層(ceng)和保(bao)護層(ceng)產生腐蝕(shi)或溶(rong)解(jie)作(zuo)用(yong),吸水(shui)率不應大(da)于1%。在外保(bao)護層(ceng)內(nei)側(ce)(ce),泡沫玻璃(li)層(ceng)外側(ce)(ce)設(she)置第(di)一防(fang)(fang)潮層(ceng)可采用(yong)脂膠(jiao)層(ceng),聚(ju)氨酯層(ceng)外側(ce)(ce)設(she)置第(di)二防(fang)(fang)潮層(ceng)可用(yong)聚(ju)酯類(lei)復合材(cai)料。
③. 外保護層(ceng),如果是腐(fu)蝕性潮(chao)濕空氣,可選用外涂(tu)聚(ju)酯樹脂涂(tu)層(ceng)的鍍鋁鋼板。
④. 密封黏(nian)結(jie)劑,可(ke)選(xuan)用彈性(xing)橡膠(jiao)。伸縮縫(feng)(feng)填充物可(ke)選(xuan)用玻璃纖維氈,并(bing)使用熱固性(xing)樹(shu)脂黏(nian)結(jie)。保(bao)冷主材的縫(feng)(feng)隙一(yi)般不能采用瀝青(qing)瑪(ma)蹄脂,因為(wei)其使用溫度(du)為(wei)40~-60℃,如溫度(du)低于-60℃,則(ze)無法保(bao)證質量。