某管(guan)道需要(yao)(yao)保(bao)(bao)冷設計。保(bao)(bao)冷材(cai)料的選(xuan)擇主要(yao)(yao)考慮:
①. 抗吸水吸濕性,保冷(leng)(leng)材(cai)(cai)料受(shou)潮會(hui)使(shi)孔(kong)隙中存在水或(huo)冰,使(shi)整體導熱系數增(zeng)(zeng)加,使(shi)保冷(leng)(leng)效果下降(jiang)。保冷(leng)(leng)材(cai)(cai)料體積吸水率(lv)每(mei)增(zeng)(zeng)加1%,導熱系數增(zeng)(zeng)加10%。閉孔(kong)型泡沫材(cai)(cai)料的吸水率(lv)遠(yuan)遠(yuan)小(xiao)于(yu)(yu)纖維和顆粒狀材(cai)(cai)料,同(tong)為閉孔(kong)型的無機(ji)(ji)泡沫玻璃的吸水率(lv)、吸濕率(lv)又低于(yu)(yu)有機(ji)(ji)泡沫塑料。根據SH/T 3010規定,可選(xuan)(xuan)用閉孔(kong)型材(cai)(cai)料及(ji)其制品,不宜選(xuan)(xuan)用纖維材(cai)(cai)料或(huo)其制品,保冷(leng)(leng)材(cai)(cai)料的含(han)水率(lv)不大于(yu)(yu)1%。
②. 抗(kang)水(shui)蒸氣(qi)(qi)滲透性,水(shui)蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)滲透擴散(san)遵循Fick定律,閉孔結(jie)構的(de)(de)泡沫塑料類材料和泡沫玻璃均具(ju)有良好的(de)(de)抗(kang)水(shui)蒸氣(qi)(qi)滲透性。其(qi)中泡沫玻璃的(de)(de)水(shui)蒸氣(qi)(qi)透濕(shi)系(xi)數(shu)幾(ji)乎為零(ling)。
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(xing),有機(ji)泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)具(ju)有燃(ran)燒(shao)性(xing),可能成為火災的隱患,而無機(ji)泡(pao)沫(mo)玻璃為不燃(ran)材(cai)料(liao)。
⑤泡沫(mo)(mo)玻璃的安全使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)為-196~400℃,聚氨酯泡沫(mo)(mo)塑料(liao)的使(shi)用(yong)溫(wen)度(du)為-100~10℃,在(zai)需用(yong)蒸汽吹掃(sao)的設備和(he)管道上使(shi)用(yong)泡沫(mo)(mo)玻璃作(zuo)內(nei)層保冷材料(liao),可滿足溫(wen)度(du)變化的要求(qiu)。
⑥. 泡沫玻璃的(de)(de)氯離子含(han)(han)量(liang)很(hen)低,對(dui)金(jin)屬沒有(you)腐(fu)蝕(shi)作(zuo)用,而(er)有(you)機泡沫塑料材料中的(de)(de)阻燃(ran)劑(ji)因含(han)(han)有(you)鹵(lu)素(su)化合物對(dui)金(jin)屬有(you)侵蝕(shi)作(zuo)用,因此,用泡沫玻璃作(zuo)內層保冷材料可起到(dao)防(fang)腐(fu)效果。
⑦. 泡(pao)沫玻璃(li)保冷材料性能優良,但導熱系數較大,價格比較昂貴,單一使用(yong)泡(pao)沫玻璃(li)會增大工(gong)程造價,考慮到綜合經濟效益,利(li)用(yong)聚氨(an)酯(zhi)價格低的優點作復合保冷外層材料,可彌補(bu)以上(shang)不足之處。
⑧. 聚氨酯(zhi)泡(pao)沫(mo)(mo)塑(su)料容重輕(qing),大約(yue)為(wei)泡(pao)沫(mo)(mo)玻璃容重的(de)三分之(zhi)一,復合保(bao)冷時,可減(jian)輕(qing)設備(bei)管道的(de)承重負荷(he)。泡(pao)沫(mo)(mo)玻璃脆(cui)性大,不(bu)耐磨,聚氨酯(zhi)韌性好(hao),作(zuo)為(wei)外(wai)層保(bao)冷,密實完整,易(yi)于(yu)施工。
以上是保冷(leng)(leng)結(jie)構材(cai)料(liao)選用需要考慮的因素(su),保冷(leng)(leng)結(jie)構的輔材(cai)設(she)計需考慮:
①. 耐磨劑,由于保(bao)冷材料層(ceng)間會(hui)產生摩擦,所以(yi)在(zai)泡沫玻璃層(ceng)內側需(xu)要涂抹一(yi)層(ceng)耐磨劑,以(yi)增強兩(liang)層(ceng)之間的(de)耐磨性能。耐磨劑采(cai)用(yong)石膏(gao)水泥基材料。
②. 防(fang)潮(chao)層(ceng)(ceng)(ceng),標準(zhun)規范中要求防(fang)潮(chao)層(ceng)(ceng)(ceng)材(cai)料(liao)應具有抗蒸(zheng)汽滲透、防(fang)水、防(fang)潮(chao)、無毒(du)、耐腐(fu)蝕(shi)的性(xing)能,不(bu)得對隔(ge)熱層(ceng)(ceng)(ceng)和保護層(ceng)(ceng)(ceng)產生腐(fu)蝕(shi)或溶解作用(yong),吸(xi)水率不(bu)應大于1%。在外(wai)(wai)保護層(ceng)(ceng)(ceng)內側,泡(pao)沫玻璃(li)層(ceng)(ceng)(ceng)外(wai)(wai)側設(she)置第一(yi)防(fang)潮(chao)層(ceng)(ceng)(ceng)可采用(yong)脂(zhi)膠層(ceng)(ceng)(ceng),聚氨(an)酯(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)外(wai)(wai)側設(she)置第二防(fang)潮(chao)層(ceng)(ceng)(ceng)可用(yong)聚酯(zhi)類復合材(cai)料(liao)。
③. 外(wai)保護層,如果(guo)是腐蝕性潮(chao)濕空氣(qi),可選用(yong)外(wai)涂聚酯樹脂涂層的鍍鋁鋼板(ban)。
④. 密封(feng)黏(nian)結劑(ji),可選用(yong)彈性橡膠。伸(shen)縮縫填充物可選用(yong)玻璃纖維氈,并使(shi)用(yong)熱固性樹脂黏(nian)結。保冷主(zhu)材的縫隙一般不(bu)能采用(yong)瀝青瑪蹄脂,因為其使(shi)用(yong)溫度為40~-60℃,如溫度低于-60℃,則無法保證質量。