1.保温结构型式
保温结构的型式有如图3-38、图3-39所示几种形式。
图3-38 管道保温结构
a)涂抹式 b)装配式 c)缠包式 d)填充式
1—保护壳或保护层 2—涂抹保温层 3—保护壳或保护层 4—预制件 5—保护层 6—保温层 7—保护壳 8—保温材料 9—支撑环
图3-39 平壁保温结构
1—保温材料 2—直角形螺栓 3—螺母 4—垫圈 5—胶垫 6—保护板 7—支撑板 8—自攻螺钉
1)绑扎式:它是将保温材料用铁丝固定在管道上,外包以保护层,适用于成型保温结构,如预制瓦、管壳和岩棉毡等。这类保温结构应用较广、结构简单、施工方便,外形平整美观,使用年限较长。
2)浇灌式:保温结构主要用于无沟敷设。地下水位低、土质干燥的地方,采用无沟敷设是较经济的一种方式。保温材料可采用水泥珍珠岩等,其施工方法为挖一土沟,将管道按设计标高敷设好,沟内放上油毡纸,管道外壁面刷上沥青或重油,以利管道伸缩,然后浇上水泥珍珠岩,将油毡包好,将土沟填平夯实即成。
硬质聚氨酯泡沫塑料,用于110℃以下的管道,该材料可做成预件,或现场浇灌发泡成型。浇灌式保温结构整体性好,保温效果较好,同时可延长管道使用寿命,取得广泛的推广使用。
3)整体压制:这种保温结构是将沥青珍珠岩在热态下、在工厂内用机械力量把它直接挤压在管子上,制成整体式保温,由于沥青珍珠岩使用温度一般不超过150℃,故适用于介质温度<150℃、管道直径<500mm的供暖管道上。
4)喷涂式:为新式的施工技术,适合于大面积和特殊设备的保温,保温结构整体性好,保温效果好,且节省材料,劳动强度低。其材料一般为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅酸铝纤维以及聚氨酯泡沫塑料等。
5)充填式:一般在阀门和附件上采用外很少采用。阀门、法兰、弯头、三通等,由于形状不规则,应采取特殊的保温结构,一般可采用硬质聚氨酯发泡浇灌、超细玻璃棉毡等。
2.保护层的种类
管道设备保温,除选择良好的保温材料外,必须选择好保护层,才能延长保温结构的使用寿命,常用的保护层有如下几种:
1)金属板:铝、镀锌铁皮等,价贵但使用寿命长,可达20~30年,适用于室外架空管道的保温。
2)玻璃丝布保护层:采用较普遍,一般室内架空管道均采用玻璃纤维布外刷油漆作保护层,成本低,效果好。
3)油毡玻璃纤维布保护层:这种保护层中油毡起防水作用,玻璃纤维布起固定作用,最外层刷油漆,适用于室外架空管道和地沟内的管道保温。
4)玻璃钢外壳保护层:该结构发展较快,质量轻,强度高,施工速度快,且具有外表光滑、美观、防火性能好等优点,可用于架空管道及无沟敷设的直埋管道的保温外壳。
5)高密度聚乙烯套管:此保护层用于直埋的热力管道保温上,防水性能好;热力管道保温结构可直接浸泡水中,与硬质聚氨酯光沫塑料保温层相配合,组成管中管,热损失率极小,仅2.8%。使用寿命可达20~30年,但价格较高。
6)铝箔玻璃布和铝箔牛皮纸保护层:铝箔玻璃布和低基铝箔黏胶带是一种蒸汽隔绝性能良好、施工简便的保护层,前者多用于热力管道的保温上;而后者则多数用于室内低温管道的保温上,效果良好。
3.保温层和辅助材料用量计算
(1)保温材料用量计算
保温材料工程量体积计算表见表3-40。保温材料材料工程量面积计算表见表3-41。
表3-40 保温材料工程量体积计算表 (单位:m3)
(续)
注:1.本表所列数据以管长100m为单位。
2.考虑到施工时的误差,在计算保温材料体积时,已将管子直径加大10mm。
表3-41 保温材料工程量面积计算表 (单位:m2)
(续)
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注:1.本表所列数据以管长100mm为单位。
2.考虑到施工时的误差,在计算保温材料面积时,已将管子直径加大10mm。
(2)辅助材料用量计算
保温常用辅助材料量计算见表3-42。
表3-42 保温常用辅助材料量计算表
4.保温层施工
1)保温固定件、支承件的设置。垂直管道和设备,每隔一段距离需设保温层承重环(或抱箍),宽度为保温厚度的2/3。销钉用于固定保温层时,间隔250~350mm,用于固定金属外保护层时,间隔500~1000mm;并使每张金属板端头不少于两个销钉。采用支承圈固定金属外保护层时,每道支承圈间隔为1200~2000mm,并使每张金属板有两道支承圈。
2)管壳用于小于DN350mm管道保温,选用的管壳内径应与管道外径一致。施工时,张开管壳切口部套于管道上;水平管道保温,切口置于下侧。对于有复合外保护层的管壳,应拆开切口部搭接头内侧的防护纸,将搭接头按压贴平;相邻两段管壳要紧,缝隙处用压敏胶带粘贴;对于无外保护层的管壳,可用镀锌铁丝或料绳捆扎,每段管壳捆2~3道。
3)板材用于平壁或大曲面设备保温,施工时,棉板应紧贴于设备外壁,曲面设备需将棉板的两板接缝切成斜口拼接,通常宜采用销钉自锁紧板固定。对于不宜焊销钉的设备,可用钢带捆扎,间距为每块棉板不少于两道,拐角处要用镀锌铁皮。当保温层厚度超过80mm时,应分层保温,双层或多层保冷层应错缝设,分层捆扎。
4)设备及管道支座、吊架以及法兰、阀门、人孔等部位,在整体保温时,预留一定装卸间隙,待整体保温及保护层施工完毕后,再做部分保温处理。并注意施工完毕的保温结构不得妨碍活动支架的滑动。保温棉毡、垫的保温厚度和密度应均匀,外形应规整,经压实捆扎后的容重必须符合设计规定的安装容重。
5)管道端部或有盲板的部位应敷设保温层,并应密封。除设计指明按管束保温的管道外,其余均应单独进行保温,施工后的保温层不得遮盖设备铭牌;如将铭牌周围的保温层切割成喇叭形开口,开口处应密封规整。方形设备或方形管道四角的保温层采用保温制品敷设时,其四角角缝应做成封盖式搭缝,不得形成垂直通缝。水平管道的纵向接缝位置,不得布置在管道垂直中心线45°范围内,当采用大管径的多块成型绝热制品时,保温层的纵向接缝位置可不受此限制,但应偏离管道垂直中心线位置。
6)保温制品的拼缝宽度,一般不得大于5mm,且施工时需注意错缝。当使用两层以上的保温制品时,不仅同层应错缝,而且里外层应压缝,其搭接长度不宜小于50mm;当外层管壳绝热层采用黏胶带封缝时,可不错缝。钩钉或销钉的安装,一般采用专用钩钉、销钉,也可用φ3~6mm的镀锌铁丝或低碳圆钢制作,直接焊在碳钢制设备或管道上,其间距不应大于350mm。单位面积上钩钉或销钉数,侧部不应少于6个/m2,底部不应少于8个/m2。焊接钩钉或销钉时,应先用粉线在设备、管道壁上错行或对行划出每个钩钉或销钉的位置。支承件的安装,对于支承件的材质,应根据设备或管道材质确定,宜采用普通碳钢板或型钢制作。支承件不得设在有附件的位置上,环面应水平设置,各托架筋板之间安装误差不应大于10mm。当不允许直接焊在设备上时,应采用抱箍型支承件。支承件制作的宽度应小于保温层厚度10mm,但不得大于20mm。立式设备和公称直径大于100mm的垂直管道支承件的安装间距,应视保温材料松散程度而定。
7)壁上有加强筋板的方形设备和管道的保温层,应利用其加强筋板代替支承件,也可在加强筋板边沿上加焊弯钩。直接焊在不锈钢设备或管道上的固定件,必须采用不锈钢制作。当固定件采用碳钢制作时,应加焊不锈钢垫板。抱箍式固定件与设备或管道之间,在介质温度高于200℃,及设备或管道系非铁素体碳钢时,应设置石棉等隔垫。设备振动部位的保温施工:当壳体上没有固定螺杆时,螺母上紧丝扣后点焊加固;对于设备封头固定件的安装,采用焊接时,可在封头与筒体相交的切点处焊高支承环,并应在支承环上断续焊设固定环;当设备不允许焊接时,支承环应改为抱箍型。多层保温层应采用不锈钢制的活动环、固定环和钢带。
8)立式设备或垂直管道的保温层采用半硬质保温制品施工时,应从支承件开始,自下而上拼砌,并用镀锌铁丝或包装钢带进行环向捆扎;当卧式设备有托架时,保温层应从拖架开始拼砌,并用镀锌铁丝网状捆扎。当采用抹面保护层时,应包扎镀锌铁丝网。公称直径≤100mm、未装设固定件的垂直管道,应用8号镀锌铁丝在管壁上拧成扭辫箍环,利用扭辫索挂镀锌铁丝固定保温层。当弯头部位保温层无成型制品时,应将普通直管壳截断,加工敷设成虾米腰状。DN≤70mm的管道,或因弯管半径小,不易加工成虾米腰状时,可采用保温棉毡、垫绑扎。封头保温层的施工,应将制品板按封头尺寸加工成扇形块,错缝敷设。捆扎材料一端应系在活动环上,另一端应系在切点位置的固定环或托架上,捆扎成辐射形扎紧条。必要时,可在扎紧条间扎上环状拉条,环状拉条应与扎紧条呈十字扭结扎紧。当封头保温层为双层结构时,应分层捆扎。
9)伴热管管道保温层的施工,直管段每隔1.0~1.5m应用镀锌铁丝捆扎牢固。当无防止局部过热要求时,主管和伴热管可直接捆扎在一起;否则,主管和伴热管之间必须设置石棉垫。在采用棉毡、垫保温时,应先用镀锌铁丝网包裹并扎紧;不得将加热空间堵塞,然后再进行保温。
5.保护层施工
1)金属保护层常用镀锌薄钢板或铝合金板:当采用普通薄钢板时,其里外表面必须涂敷防锈涂料。安装前,金属板两边先压出两道半圆凸缘。对于设备保温,为加强金属板强度,可在每张金属板对角线上压两条交叉筋线。
2)垂直方向保温施工:将相邻两张金属板的半圆凸缘重叠搭接,自下而上,上层板压下层板,搭接50mm。当采用销钉固定时,用木锤对准销钉将薄板打穿,去除孔边小块渣皮,套上3mm厚胶垫,用自销紧板套入压紧(或AM6螺母拧紧);当采用支撑圈、板固定时,板面重叠搭接处,尽可能对准支撑圈、板,先用φ3.6mm钻头钻孔,再用自攻螺钉M4×15紧固。
3)水平管道的保温:可直接将金属板卷合在保温层外,按管道坡向,自下而上施工;两板环向半圆凸缘重叠,纵向搭口向下,搭接处重叠50mm。
4)搭接处先用φ4mm(或φ3.6mm)钻头钻孔,再用抽芯铆钉或自攻螺钉固定,铆或螺钉间距为150~200mm。考虑设备及管道运行受膨胀位移,金属保护层应在伸缩方向留适当活动搭口。在露天或潮湿环境中的保温设备和管道与其附件的金属保护层,必须按照规定嵌填密封剂或接缝处包缠密封带。
5)在已安装的金属护壳上,严禁踩踏或堆放物品;当不可避免踩踏时,应采取临时防护措施。
6)复合保护层
①油毡:用于潮湿环境下的管道及小型简体设备保温外保护层。可直接卷铺在保温层外,垂直方向由低向高处敷设,环向搭接用稀沥青粘合,水平管道纵向搭缝向下,均搭接50mm;然后,用镀锌铁丝或钢带扎紧,间距为200~400mm。
②CPU卷材:用于潮湿环境下的管道及小型筒体设备保温外保护层。可直接卷铺在保冷层外,由低处向高处敷设;管道环、纵向接缝的搭接宽度均为50mm,可用钉书机直接钉上,缝口用CPU涂料粘住。
③玻璃布:以螺纹状紧缠在保温层(或油毡、CPU卷材)外,前后均搭接50mm。由低处向高处施工,布带两端及每隔3m用镀锌铁丝或钢带捆扎。
④复合铝箔(牛皮纸夹筋铝箔、玻璃布铝箔等):可直接敷设在除棉、缝毡以外的平整的保温层外,接缝处用压敏胶带粘贴。
⑤玻璃布乳化沥青涂层:在缠好的玻璃布外表面涂刷乳化沥青,每道用量2~3kg/m2。一般涂刷两道,第二道需在第一道干燥后进行。
⑥玻璃钢:在缠好的玻璃布外表面涂刷不饱和聚酯树脂,每道用量1~2kg/m2。
⑦玻璃钢、铝箔玻璃钢薄板:施工方法同金属保护层,但不压半圆凸缘及折线。环、纵向搭接30~50mm,搭接处可用抽芯铆钉或自攻螺钉紧固,接缝处宜用黏合剂密封。
7)抹面保护层
①抹面保护层的灰浆,应符合:a.容重不得大于1000kg/m3;b.抗压强度不得小于0.8MPa(80kg/cm2);c.烧失量(包括有机物和可燃物)不得大于12%;d.干烧后(冷状态下)不得产生裂缝、脱壳等现象;e.不得对金属产生腐蚀。
②露天的保温结构,不得采用抹面保护层。当必须采用时,应在抹面层上包缠毡、箔或布类保护层,并应在包缠层表面涂敷防水、耐候性的涂料。
③抹面保护层未硬化前,应防雨淋水冲。当昼夜室外平均温度低于5℃,且最低温度低于−3℃,应按冬季施工方案,采取防寒措施。大型设备抹面时,应在抹面保护层上留出纵横交错的方格形或环形伸缩缝;伸缩缝做成凹槽,其深度应为5~8mm,宽度应为8~12mm。高温管道的抹面保护层和铁丝网的断缝,应与保温层的伸缩缝留在同一部位,缝为填充毡、棉材料。室外的高温管道,应在伸缩缝部位加金属护壳。
8)使用化工材料或涂层时,应向有关生产厂索取性能及使用说明书。在有防火要求时,应选用具有自熄性的涂层和嵌缝材料。在有防火要求的场所,管道和设备外应涂防火漆2道。
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