硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是一種絕熱防腐高分子合成材料，用作防腐保溫保冷層，它導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、強(qiáng)度高
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。輸油管道保溫不僅具有傳統(tǒng)地溝和架空敷設(shè)管道*的*技術(shù)、實用性能，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。輸油管道保溫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。?
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。?
管道保溫主要由四部分組成。
?。?）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。
?。?）保溫層：采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。
?。?）保護(hù)殼：采用高密度聚乙烯或玻璃鋼。
?。?）滲漏報警線：制造輸油管道保溫時，在靠近鋼管的保溫層中，埋設(shè)有報警線，一旦管道某處發(fā)生滲漏，通過警報線的傳導(dǎo)，便可在檢測儀表上報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)安全運(yùn)行。
管道保溫-優(yōu)勢特點
1 降低工程造價。
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。
其導(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％，小于10％的標(biāo)準(zhǔn)要求。
防腐，絕緣性能好，使用壽命長。
輸油管道保溫由于聚氨酯硬質(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，輸油管道保溫的使用壽命可達(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。
4．占地少，施工快，有利環(huán)境保護(hù)。
直埋供熱管道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，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，保溫管加工和現(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。
5 安全。
除中國外生產(chǎn)的管道保溫，均設(shè)有滲漏報警線，一旦管道某處發(fā)生滲漏，通過報警線的傳導(dǎo)，便可在檢測儀表上顯示出保溫管道滲水、漏水的準(zhǔn)確位置及滲漏程度的大小，以便通知檢滲人員迅速處理漏水的管段，保證供熱管網(wǎng)的安全運(yùn)行。國內(nèi)生產(chǎn)的保溫管目前末設(shè)滲漏報警線，有待補(bǔ)上這一空白.
聚氨酯直埋保溫管優(yōu)勢：
聚氨酯保溫管以其優(yōu)良的性能，方便的施工及使用年限長而倍受人們歡迎，其結(jié)構(gòu)為:外保護(hù)層、保溫層、防滲漏層三部分，外保護(hù)層材料為聚乙烯或玻璃鋼或其它材料。敷設(shè)方式有直埋、架空、地溝三種方式。我廠在*管件的聚氨酯保溫、絕熱施工中積累了大量豐富經(jīng)驗，其質(zhì)量達(dá)到了國家及標(biāo)準(zhǔn)，深受廣大客戶的信任和好評。
?。?）交聯(lián)劑N-403乙二胺聚醚?；瘜W(xué)名爾四（聚乙—羥丙基）乙二胺。其質(zhì)量指標(biāo)如下。
外觀淡黃色至棕色透明黏稠液體水分/％≤0.2
羥值（KOH）/mg·g-1770±35 鋼套鋼直埋保溫管/高溫蒸汽保溫管/鋼套鋼蒸氣復(fù)合保溫管適用于輸送2.5MPa,350攝氏度以下的蒸汽或其它介質(zhì),該產(chǎn)品用鋼管做外防護(hù)層,具有強(qiáng)度高,不易損壞,施工檢修簡便,使用壽命長的優(yōu)點。 鋼套管（鋼套鋼）埋設(shè)技術(shù)是一種防水,防漏,抗?jié)B,抗壓和全封閉的埋設(shè)新技術(shù),是直埋敷設(shè)技術(shù)在地下水位較高地區(qū)使用的一次較大突破。它是由輸送介質(zhì)的鋼管,防腐外套鋼管以及鋼管與外套鋼管之間填充的超細(xì)玻璃棉組合而成,也可采用石墨,硅鈣瓦管殼及填充聚氨酯泡沫復(fù)合而成。
外滑動型蒸汽直埋保溫管
以外層鋼管作為地溝是該產(chǎn)品的設(shè)計理念。外滑動式的滑動面在外護(hù)管的內(nèi)表面,保溫材料隨工作鋼管一起運(yùn)動,該結(jié)構(gòu)形式主要用于軟質(zhì)的保溫材料中,其優(yōu)點是保證熱流不外泄,有效解決了由于徑向膨脹而造成摩擦力增大的問題,由于內(nèi)部有支撐環(huán),不會造成保溫材料偏心和壓碎現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)今世界上蒸汽保溫管多采用這種結(jié)構(gòu),對于防水,防腐,輸水和排氣都能有效的解決。使管路系統(tǒng)處于全封閉狀態(tài)下運(yùn)行,因此運(yùn)行可靠壽命長。一般是用于輸送溫度在150℃—350℃之間,壓力小于1.6 Mpa的蒸汽。
內(nèi)滑動型蒸汽直埋復(fù)合保溫管
內(nèi)滑動型蒸汽直埋復(fù)合保溫管是由輸送介質(zhì)的鋼管 復(fù)合硅酸鹽或微孔硅酸鈣—硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 外套鋼管 玻璃鋼殼防腐保護(hù)層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。各種管件節(jié)點保溫處理技術(shù)成熟,質(zhì)量可靠。各層主要技術(shù)指標(biāo)參見表1,2,3,4。共有“鋼套鋼”,“聚乙烯殼套鋼”,“玻璃鋼殼套鋼”三種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品供廣大客戶選用
進(jìn)口
北京化工三廠
上海第五制藥廠
上海高橋化工廠
上海電化廠
BPAPI142常州有機(jī)化工廠
表5-5 大連旅順?biāo)芰媳貜S膠液配方
組分原料不同溫度下質(zhì)量配合比
噴涂法澆注法
15～23℃13℃以上15℃以下23℃以上15℃以下
A聚醚
胺醚
β-三氯乙基磷酸酯
F-113
H2O
硅油
有機(jī)錫
三乙醇胺20
7～8
4～6
11～13
0.2～0.3
0.8～0.9
0.1～0.3
1.6～1.820
6～8
4～6
10～12
0.1～0.3
0.7～0.9
0.1～0.2
1.2～1.420
8～10
4～6
12～13
0.2～0.4
0.8～1.0
0.2～0.4
2.0～2.220
3～5
4～6
9～11
-
0.8～1.0
0.16～0.2
1～1.520
4～6
4～6
8～10
0.1～0.2
0.8～1.0
0.16～0.2
1～1.5
BPAPI指數(shù)1.05～1.1
表5-6 東北輸油管理局膠液配方
組分原料不同施工方法及溫度條件下的質(zhì)量比
噴涂法澆注法
11℃16℃21℃24℃25℃15℃
AⅢ型阻火聚醚
乙二胺聚醚
β-三氯乙基磷酸酯
F-113
H2O
有機(jī)錫
三乙醇胺
硅油
20
10
6
13
0.4
0.4
2.2
120
7
6
14
0.2
0.3
1.8
0.820
8
4
12
0.4
0.2
1.4
0.920
8
5
10
0.3
0.2
1.2
120
5
6
11
0
0.16
1
0.820
6
6
10
0.2
0.16
1
0.8
BPAPI555454525252
表5-7 河南苗占防腐公司一隊膠液配方
組分原料質(zhì)量比
AⅢ型阻火聚醚
乙二胺聚醚
β-三氯乙基磷酸酯
F-113
三乙醇胺
硅油
有機(jī)錫100
16
8
32
2
1.6
0.017
BPAPI160～165
?。?）配料方法及過程
?、傧刃Ｅ浔冗M(jìn)行小試發(fā)泡，無誤后可大批量配種。
?、谂淞习碅組和B組分別進(jìn)行，充分?jǐn)嚢瑁谩?/p>
4． 施工方法
目前硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在防腐蝕和絕熱工程上應(yīng)用的施工方法有3種：預(yù)制泡沫塑料法、直接噴涂法、一次罐注成型法。
?。?）預(yù)制泡沫塑料法。以胎模成型為塊材或半圓形泡沫塑料。塊材或半圓形泡沫塑料的縫隙可用直接噴涂法封閉，形成防腐蝕保溫保冷絕熱層。預(yù)制板材和預(yù)制管殼規(guī)格見表5—8、表5—9。
表5-8 預(yù)制板材規(guī)格/mm
長度寬度厚度
2000
2000
15001000
500
60030～80
30～80
30～80
管道防腐（corrosion prevention of pipes）指的是為減緩或防止管道在內(nèi)外介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下或由微生物的代謝活動而被侵蝕和變質(zhì)的措施。
避免管道，遭受土壤、空氣和輸送介質(zhì)（石油、天然氣等）腐蝕的防護(hù)技術(shù)。輸送油、氣的管道大多處于復(fù)雜的土壤環(huán)境中，所輸送的介質(zhì)也多有腐蝕性，因而管道內(nèi)壁和外壁都可能遭到腐蝕。一旦管道被腐蝕穿孔，即造成油、氣漏失，不僅使運(yùn)輸中斷，而且會污染環(huán)境，甚至可能引起火災(zāi)，造成危害。據(jù)美國管道工業(yè)的統(tǒng)計資料，1975年由于腐蝕造成的直接損失達(dá)6億美元。因此，防止管道腐蝕是管道工程的重要內(nèi)容。
適用范圍
本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于民用及一般工業(yè)建筑的設(shè)備、管道的防腐蝕施工操作。金屬在周圍介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下所引起的一種破壞現(xiàn)象。按管道被腐蝕部位，可分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕；按管道腐蝕形態(tài)，可分為全面腐蝕和局部腐蝕；按管道腐蝕機(jī)理，可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕等。
防腐方法
涂層防腐
用涂料均勻致密地涂敷在經(jīng)除銹的金屬管道表面上，使其與各種腐蝕性介質(zhì)隔絕，是管道防腐zui基本的方法之一。70年代以來，在極地、海洋等嚴(yán)酷環(huán)境中敷設(shè)管道，以及油品加熱輸送而使管道溫度升高等，對涂層性能提出了更多的要求。因此，管道防腐涂層越來越多地采用復(fù)合材料或復(fù)合結(jié)構(gòu)。這些材料和結(jié)構(gòu)要具有良好的介電性能、物理性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能和較寬的溫度適應(yīng)范圍等。
1、外壁防腐涂層：管道外壁涂層材料種類和使用條件。
?、趦?nèi)壁防腐涂層：為了防止管內(nèi)腐蝕、降低摩擦阻力、提高輸量而涂于管子內(nèi)壁的薄膜。常用的涂料有胺固化環(huán)氧樹脂和聚酰胺環(huán)氧樹脂，涂層厚度為 0.038～0.2毫米。為保證涂層與管壁粘結(jié)牢固，必須對管內(nèi)壁進(jìn)行表面處理。70年代以來趨向于管內(nèi)、外壁涂層選用相同的材料，以便管內(nèi)、外壁的涂敷同時進(jìn)行。
③防腐保溫涂層：在中、小口徑的熱輸原油或燃料油的管道上，為了減少管道向土壤散熱，在管道外部加上保溫和防腐的復(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－185～95℃。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)。
組成材料：
鋼套鋼保溫管是由輸送介質(zhì)的鋼管、防腐外套鋼管以及鋼管與外套鋼管之間填充的超細(xì)玻璃棉組合而成,也可采用石墨、硅鈣瓦管殼及填充聚氨酯泡沫復(fù)合而成。鋼套鋼（鋼套管）埋設(shè)技術(shù)是一種防水、防漏、抗?jié)B、抗壓和全封閉的埋設(shè)新技術(shù)，是直埋敷設(shè)技術(shù)在地下水位較高地區(qū)使用的一次較大突破。直埋管道的保護(hù)管的首要問題是嚴(yán)密防水的可靠性，此外要有良好的機(jī)械強(qiáng)度，鋼套管由于強(qiáng)度高采用焊接連接，防水的密封性能可靠性十分高，另外，其耐高溫性能也是其它外保護(hù)管所不能比擬的。在地下水位高的地區(qū)，為保證地下水不影響蒸汽直埋管道的正常運(yùn)行，外保護(hù)層采用堅固、密閉的鋼管外殼。
二、保溫結(jié)構(gòu)
鋼套鋼保溫管保溫結(jié)構(gòu)依據(jù)滑動方式不同分為：內(nèi)滑動式與外滑動式
1、內(nèi)滑動式：保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、硅酸鋁、減阻層、微孔硅酸鈣、隔熱層、不銹鋼緊固鋼帶、鋁箔反射層、聚氨酯保溫層、外套鋼管、外防腐層組成。
2、外滑動式：保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、玻璃棉保溫隔熱層、鋁箔反射層、不銹鋼緊固帶、滑動導(dǎo)向支架、空氣保溫層、外護(hù)鋼管、外防腐層組成。保溫管是絕熱管道的簡稱，保溫管用于液體、氣體及其他介質(zhì)的輸送，在石油、化工、航天、軍事、集中供熱熱、*空調(diào)、市政等管道的絕熱保溫工程。
保溫管的分類
鋼套鋼復(fù)合保溫管
鋼套鋼復(fù)合保溫管保溫結(jié)構(gòu)依據(jù)滑動方式不同可分為兩大類：
1、內(nèi)滑動式：保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、硅酸鋁、減阻層、微孔硅酸鈣、隔熱層、不銹鋼緊固鋼帶、鋁箔反射層、聚氨酯保溫層、外套鋼管、外防腐層組成。內(nèi)滑動型保溫鋼管是由輸送介質(zhì)的鋼管+復(fù)合硅酸鹽或微孔硅酸鈣+硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料+外套鋼管+玻璃鋼殼防腐保護(hù)層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。各種管件節(jié)點保溫處理技術(shù)成熟，質(zhì)量可靠。
2、外滑動式：保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、玻璃棉保溫隔熱層、鋁箔反射層、不銹鋼緊固鋼帶、滑動導(dǎo)向支架、空氣保溫層、外護(hù)鋼管、外防腐層組成。
聚氨酯保溫管
聚氨酯保溫管從里到外分三層結(jié)構(gòu)：
保溫管
*層：工作鋼管層
根據(jù)設(shè)計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*的拋丸除銹工藝處理后，鋼管除銹等級可達(dá)GB8923-1988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。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。[1]
保溫管性能及相關(guān)指標(biāo)
保溫管的結(jié)構(gòu)
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）滲漏報警線：制造高溫預(yù)制直埋保溫管時，在靠近鋼管的保溫層中，埋設(shè)有報警線，一旦管道某處發(fā)生滲漏，通過警報線的傳導(dǎo)，便可在檢測儀表上報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)安全運(yùn)行。
保溫管的特點
高溫預(yù)制直埋保溫管-優(yōu)勢特點
1 具有很強(qiáng)的耐腐蝕和防水能力，綜合造價低
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。 熱損耗僅為傳統(tǒng)管材的25%
直埋保溫管 導(dǎo)熱系數(shù) 0.022kcal/m.h.℃ 憎水率 0.03kg/cm³
3 使用壽命長
正確的安裝和使用可使管網(wǎng)壽命達(dá)到30-50年，而且維護(hù)費用極低。
4 占地少 施工快 有利于環(huán)境保護(hù)
能減少土方開挖量50%以上 減少土建砌筑和混凝土量90%
保溫管技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)性能
單位
技術(shù)
容量
Kg/m3
45-60
導(dǎo)熱系數(shù)
W/m.k
0.016-0.024
使用溫度
℃
-90-+120
閉孔率
%
≥97
吸水率
Kg/m2
≤0.2
氧指數(shù)
h
≥26
抗壓強(qiáng)度
Mpa
≥200
比其他過去常用的保溫管道材料低得多，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%，小于10%的標(biāo)準(zhǔn)要求。
防腐，絕緣性能好，使用壽命長。
保溫管由于聚氨酯硬質(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，高溫預(yù)制直埋保溫管的使用壽命可達(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。
4．占地少，施工快，有利環(huán)境保護(hù)。
直埋供熱管道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，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，保溫管加工和現(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。
高溫預(yù)制直埋保溫管
保溫管安全體系
除中國外生產(chǎn)的直埋保溫管，均設(shè)有滲漏報警線，一旦管道某處發(fā)生滲漏，通過報警線的傳導(dǎo)，便可在檢測儀表上顯示出保溫管道滲水、漏水的準(zhǔn)確位置及滲漏程度的大小，以便通知檢滲人員迅速處理漏水的管段，保證供熱管網(wǎng)的安全運(yùn)行。國內(nèi)生產(chǎn)的保溫管道目前末設(shè)滲漏報警線，有待補(bǔ)上這一空白。
總之，保溫管不僅具有傳統(tǒng)地溝和架空敷設(shè)管道*的*技術(shù)、實用性能，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。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。隨著這項*技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，供熱管道直埋取代地溝和架空勢在必行。
