某管道需要(yao)保(bao)冷設計。保(bao)冷材料的選擇主要(yao)考慮:
①. 抗(kang)吸(xi)(xi)水(shui)吸(xi)(xi)濕性,保(bao)冷(leng)材料(liao)(liao)(liao)受潮(chao)會使孔隙中(zhong)存在水(shui)或(huo)冰,使整體導熱系數增加(jia),使保(bao)冷(leng)效果下(xia)降。保(bao)冷(leng)材料(liao)(liao)(liao)體積吸(xi)(xi)水(shui)率(lv)每增加(jia)1%,導熱系數增加(jia)10%。閉孔型(xing)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)材料(liao)(liao)(liao)的(de)吸(xi)(xi)水(shui)率(lv)遠遠小于(yu)纖維和(he)顆粒(li)狀材料(liao)(liao)(liao),同為閉孔型(xing)的(de)無機泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)玻璃的(de)吸(xi)(xi)水(shui)率(lv)、吸(xi)(xi)濕率(lv)又低于(yu)有(you)機泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)塑料(liao)(liao)(liao)。根據SH/T 3010規定,可選用閉孔型(xing)材料(liao)(liao)(liao)及(ji)其制(zhi)品,不(bu)宜(yi)選用纖維材料(liao)(liao)(liao)或(huo)其制(zhi)品,保(bao)冷(leng)材料(liao)(liao)(liao)的(de)含水(shui)率(lv)不(bu)大(da)于(yu)1%。
②. 抗水蒸(zheng)氣(qi)滲(shen)透性,水蒸(zheng)氣(qi)的滲(shen)透擴散遵(zun)循(xun)Fick定律(lv),閉孔(kong)結構的泡(pao)沫塑料類材料和(he)泡(pao)沫玻璃(li)均具(ju)有良好(hao)的抗水蒸(zheng)氣(qi)滲(shen)透性。其中泡(pao)沫玻璃(li)的水蒸(zheng)氣(qi)透濕系數(shu)幾乎為(wei)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(zu)燃(ran)性,有(you)機(ji)泡沫塑(su)料具有(you)燃(ran)燒性,可能成(cheng)為火災的隱患,而無機(ji)泡沫玻璃為不燃(ran)材料。
⑤泡(pao)沫(mo)玻璃的安全使(shi)用溫度(du)為-196~400℃,聚氨(an)酯泡(pao)沫(mo)塑料的使(shi)用溫度(du)為-100~10℃,在需用蒸汽吹掃的設(she)備和管道上使(shi)用泡(pao)沫(mo)玻璃作內層保(bao)冷材料,可滿足溫度(du)變化的要求。
⑥. 泡(pao)沫玻璃的氯離子(zi)含量很低,對(dui)(dui)金(jin)屬沒有(you)腐蝕(shi)作(zuo)用(yong)(yong),而有(you)機泡(pao)沫塑料(liao)(liao)材料(liao)(liao)中的阻燃(ran)劑因(yin)含有(you)鹵素化(hua)合物(wu)對(dui)(dui)金(jin)屬有(you)侵蝕(shi)作(zuo)用(yong)(yong),因(yin)此,用(yong)(yong)泡(pao)沫玻璃作(zuo)內層保冷材料(liao)(liao)可(ke)起到(dao)防腐效(xiao)果。
⑦. 泡沫(mo)玻璃保(bao)冷材(cai)料(liao)性能優良,但(dan)導熱(re)系(xi)數較(jiao)大(da),價格(ge)比較(jiao)昂貴,單一(yi)使用泡沫(mo)玻璃會增大(da)工程造價,考(kao)慮(lv)到綜(zong)合(he)經濟效益,利用聚氨酯(zhi)價格(ge)低的(de)優點作復合(he)保(bao)冷外(wai)層材(cai)料(liao),可彌補以上不足之處。
⑧. 聚氨酯泡沫(mo)塑料(liao)容(rong)重輕,大約為泡沫(mo)玻璃容(rong)重的三(san)分之一(yi),復合(he)保冷時(shi),可減輕設備管道的承(cheng)重負荷。泡沫(mo)玻璃脆性大,不耐磨,聚氨酯韌性好,作為外層保冷,密(mi)實完整,易于施(shi)工。
以(yi)上是(shi)保冷結構(gou)(gou)材料選(xuan)用(yong)需要考慮(lv)的因素,保冷結構(gou)(gou)的輔材設(she)計需考慮(lv):
①. 耐(nai)磨劑,由于(yu)保冷(leng)材(cai)料(liao)(liao)層(ceng)間會產生摩擦,所以(yi)在泡沫玻璃層(ceng)內側(ce)需要涂(tu)抹一層(ceng)耐(nai)磨劑,以(yi)增強(qiang)兩層(ceng)之間的耐(nai)磨性能。耐(nai)磨劑采(cai)用石膏水(shui)泥基(ji)材(cai)料(liao)(liao)。
②. 防(fang)(fang)潮(chao)(chao)(chao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),標準規范中要(yao)求防(fang)(fang)潮(chao)(chao)(chao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材料應具有(you)抗(kang)蒸汽滲透、防(fang)(fang)水(shui)、防(fang)(fang)潮(chao)(chao)(chao)、無毒、耐腐(fu)蝕的性(xing)能,不(bu)得對隔熱層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和保護層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)產生腐(fu)蝕或(huo)溶解作(zuo)用,吸水(shui)率不(bu)應大于1%。在外保護層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)內側,泡沫玻璃(li)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)外側設置(zhi)第(di)一(yi)防(fang)(fang)潮(chao)(chao)(chao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)可采(cai)用脂(zhi)膠層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),聚氨酯層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)外側設置(zhi)第(di)二防(fang)(fang)潮(chao)(chao)(chao)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)可用聚酯類復合材料。
③. 外保護層,如(ru)果是腐(fu)蝕(shi)性潮濕空氣,可(ke)選用外涂聚酯樹脂(zhi)涂層的鍍鋁鋼板。
④. 密封黏(nian)結劑(ji),可選(xuan)(xuan)用(yong)彈性橡膠。伸縮縫填充物(wu)可選(xuan)(xuan)用(yong)玻(bo)璃纖維氈,并使用(yong)熱固(gu)性樹脂黏(nian)結。保冷(leng)主材的縫隙一般不能采(cai)用(yong)瀝青(qing)瑪蹄脂,因為其(qi)使用(yong)溫(wen)度(du)為40~-60℃,如溫(wen)度(du)低(di)于-60℃,則無法保證質量。