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1.总则1
1.1目的1
1.2范围1
1.3规范和标准1
1.4单位1
1.5限定1
2.设计1
2.1绝热分类和设计原则1
2.2保温3
2.3人身防护3
2.4保冷3
2.5防结露3
2.6绝热厚度3
3.材料3
3.1总则3
3.2保温及人身防护材料4
3.3保冷材料8
3.4防湿材料10
3.5保护层材料10
3.6紧固件材料10
3.7其它材料12
4.保温范围13
4.1设备和管道13
4.2人孔和手孔14
4.3管壳式换热器14
4.4管道特殊件和通用件14
5.其它15
6.附录(举例说明)16
6.1表1:
保温经济厚度16
6.2表2:
人身防护经济厚度19
6.3表3:
保冷厚度22
1.总则
1.1目的
本规定包括了在XXXX项目中,对于热和冷的介质保温层的设计和材料要求。
1.2范围
本规定适用于P&
I图和公用工程流程图中标注的设备和管道的绝热,不包括仪表、电气和通风等专业的管线设备(如加热炉等)内部绝热设计。
成套供货设备及自身管道系统则根据设备制造商的标准设计。
1.3规范和标准
对温度为-196~850℃的保温(绝热)和人身防护,材料将满足买方的应用要求,常用规范和标准如下:
SH3010石油化工设备和管道隔热设计规范
GBJ126工业设备及管道绝热工程施工及验收规范
GB8175设备及管道保温设计导则
GB4272设备及管道保温技术通则
GB/T15586设备及管道保冷设计导则
GB11790设备及管道保冷技术通则
GB50264工业设备及管道绝热工程设计规范
1.4单位
除非另外说明,对于提交的图和文件,米(m),度(℃)和公斤(kg)单位将在测量系统中应用。
压力单位指定用SI制兆帕(MPa),管道元件的公称尺寸将用英制系列简写(″)或公制管系列。
1.5限定
本规定涉及到材料的商品名称,用来描述材料要求的种类或质量,如有任何偏差,必须以书面形式提交中国寰球化学工程公司认可。
2.设计
2.1绝热分类和设计原则
2.1.1在P&
ID和UFD流程图及管线表中指出的绝热分类和符号如表2.1.1
表2.1.1绝热分类和符号
种类
符号
类别说明
保温
H
一般保温
HO
充分保温(操作稳定)
TS
蒸汽伴热保温
TW
热水伴热保温
TO
热油其它介质伴热保温
JS
蒸汽夹套保温
JW
热水夹套保温
E
电伴热保温
W
防冻保温
保冷
C
一般保冷
CO
充分保冷
JC
冷介质夹套保冷
其它绝热保温
P
人身防护
M
双重保温
A
防冻露
注:
如果需要,在项目要求下也可采用其它符号。
2.1.2绝热厚度的计算、保温和人身防护,采用介质正常操作温度,保冷及防结露,采用最小操作流体温度。
2.1.3保温厚度的计算,当无特殊工艺要求时,采用“经济厚度”法计算,人身防护保温厚度按“表面温度法”计算,但保温层外表面的温度不得大于60℃。
2.1.4保冷层厚度的计算原则
(1)为减少冷量损失的保冷层,应采用“经济厚度法”计算厚度。
(2)为防止外表面结露的保冷层应采用“表面温度法”计算厚度。
(3)工艺上允许一定量冷损失的保冷层,应用“热平衡法”计算厚度。
校核外表的温度应高于露点温度1~3℃。
2.1.5对设备和管道的管口和其它突起部分(包括钢结构部件),绝热厚度一般将根据上述同样方法决定。
2.2保温
2.2.1保温一般应用在操作温度在50~850℃的设备和管道上,要求有热损失的地方除外。
当需要严格限定热损失量时,采用充分保温,即使操作温度低于50℃,也要考虑。
2.2.2当设备和管道带有耐火材料或保温材料衬里时,不需要外部保温,金属温度必须被控制时除外。
2.3人身防护
2.3.1人身防护应用于操作温度在60℃及以上,下述操作规程区域内不保温的设备和管道上,因操作人员作业时可能会偶然与这些区域接触。
(1)从地面或楼面2100mm高以内。
(2)超出平台或走道边缘750mm以内的距离。
2.3.2当需要消耗热量时,护罩或挡板也可用来代替人身防护。
2.4保冷
2.4.1保冷应用于操作温度低于10℃的设备和管道上,需要吸热的设备和管道除外。
2.5防结露
2.5.1防结露应用于操作温度高于10℃,又低于环境温度时,且设备和管道湿气冷凝表面将产生下述有害影响时。
(1)表面冷凝,滴液对电气设施有危害时。
(2)表面冷凝,滴液对某些设备有危害时。
(3)表面冷凝使工作人员不舒服。
2.6绝热厚度
2.6.1对保温,人身防护和保冷额定的绝热厚度将根据GB50264-97《工业设备及管道绝热设计规范》计算。
2.6.2当设计条件与表中不符时,绝热厚度将取决于合同依据的特定条件。
2.6.3保温和保冷的最小厚度是30mm。
2.6.4塔的内部温度随高度而变化,绝热厚度也相应变化。
3.材料
3.1总则:
材料一般应按照指定标准或相当的买方标准,考虑如下因素:
——材料应能耐介质温度。
——材料吸湿后应不变形。
——材料应不腐蚀设备和管道表面。
——材料应易于施工。
3.2保温及人身防护材料
3.2.1保温及人身防护材料的应用规定见表3.2.1
表3.2.1保温及人身防护材料
主保温层材料
导热系数方程`
(W/m℃)
密度
(kg/m3)
推荐使用
温度(℃)
使用范围
岩棉管壳
0.044+0.00026tcp
120~200
≤350
管子≤14″(DN350)
岩棉板
0.044+0.00023tcp
100~160
设备≥16"
(DN400)
岩棉毡
80~120
管子≥16"
硅酸铝管壳
0.056+0.00036tcp
120~200
351~600
管子14″(DN350)
硅酸铝毡
0.039+0.00036tcp
351~600
硅酸铝板
0.0056+0.0002tcp
120~200
硅酸铝纤维
130
≥900
高温管道设备
硅酸钙制品
0.0062+0.00011tcp
170~240
≤550
设备、管子
tcp:
平均温度
与奥氏体不锈钢表面接触的绝热材料应符合GBJ126《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》要求。
3.2.2保温及人身防护材料特性及用途见表3.2.2-1岩棉及矿渣棉制品;
表3.2.2-2硅酸铝制品;
表3.2.2-3硅酸钙制品。
表3.2.2-1岩棉及矿渣棉制品
材料名称
推荐使用温度
℃
密度及公差
Kg/m3
导热系数
λ0(70℃)
及导热方程
W/(m·
℃)
软化
温度
憎水率
%
吸湿率
渣球含量
(φ>
0.25)
有机物含量%
纤维直径μm
制造方法
用途
岩棉及矿渣棉管壳
≤350
120~
200
(±
15%)
λ0=0.044~
0.048
900~1000
>
98%
≤5%
≤12
≤5
<
4~7
以精选的玄武岩为主要原料,经高温(1400~1500℃)成熔融状态通过离心机形成纤维,同时将粘结剂喷到纤维表面,再经烘干等工序制成
适用于管道的绝热≤14″(OD≤350)
λ=λ0+
0.00026tCP
岩棉及矿渣棉板
100~
160
≤4
适用于各种曲率半径较大的罐体,锅炉,热交换器等设备的绝热≤16″~40″(OD≥400~1000)
0.00023tCP
岩棉及矿渣棉毡
80~
120
≤1.5
适用于直径较大管道和设备及形状较为复杂的设备的绝热
(OD≥1200)
岩棉及矿渣棉纤维
≤400
60~
≥600
≤12
7
适用于形状较为复杂如阀门盒等以及膨胀缝的填充绝热
表3.2.2-2硅酸铝制品
加热线收缩%
含水量%
≤600
λ0=0.056
4
0.5
5
由熔融状硅酸铝矿物制成的一种矿物棉制品。
适用于高温管道的绝热
OD≤14″(DN350)
0.00036tCP
适用于温度较高的各种曲率半径较大的罐体,锅炉,热交换器等设备的绝热OD≥16″~40″
(DN400~1000)
适用于温度较高直径较大管道和设备及形状较为复杂的设备的绝热
≤900
表3.2.2-3硅酸钙制品
抗压强度MPa
含湿率
线收缩率%
硅酸钙管壳
(I型)
λ0=0.062
≥0.4~0.5
≤7.5
≤2
以经蒸压形成的硅酸钙为主要成分,并掺有增强纤维的绝热制品。
适用于管道的绝热(OD≤350)
0.00011tCP
硅酸钙弧形板(I型)
适用于各种曲率半径较大的罐体,锅炉,热交换器等设备的绝热(OD≥400~1200)
硅酸钙平板
适用于直径较大管道和设备的绝热
多数硅酸钙绝热制品中含有微量水溶性氯化物及其它卤化物,在有湿气和氧气存在时,这些离子可能使敏感的合金(如奥氏体不锈钢)产生应力腐蚀裂纹。
用户需要时,要求提供cl—含量试验报告,其氯离子含量应符合GBJ126《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》规定。
3.3保冷材料
常用保冷材料的应用见表3.3-1;
常用保冷材料的特性见表3.3-2。
表3.3-1常用保冷材料的应用
主保冷层材料
导热系数方程
(℃)
硬泡沫聚苯乙烯管壳
0.041+0.00093tcp平均温度20℃
15~30
-50~70
用于设备和管道
≤14"
(DN350)
硬泡沫聚苯乙烯板
≥16"
~40"
(DN400~1000)
硬质闭孔型聚氨酯塑料管壳
≤0.0275
0.0275+0.00009tcp
平均温度25℃
30~60
-65~80
设备和管道≤14"
硬质闭孔型聚氨酯塑料板
设备和管道≥16"
低容重闭孔型泡沫玻璃管壳
≤0.064
1.064+0.00011
tcp
平均温度24℃
150~180
-200~400
2.064+0.00011
膨胀珍珠岩散料
常温≤0.052
100~250
-200~800
冷箱等设备保冷填充物
tcp:
平均温度;
泡沫聚氨酯材料标准规定最高使用温度-180~100℃,但用于
-65℃以下的特级聚氨酯性能应与厂商协商。
表3.3-2常用保冷材料特性
推荐使用温度℃
容重Kg/m3
导热系数w/m.℃
吸水率%
自熄性
尺寸变化率%
含水率%
抗压强度Mpa
氧指数%
特性
备注
常温导热系数
导热系数方程式
硬质闭孔型聚苯乙烯泡沫塑料板
-50~70
常温
0.041
0.041+0.0093tcp
0.08
≤2~6
两秒
钟内熄灭
0.06~0.15
30
容重轻,导热系数低,耐振,抗压强度好,施工方便,保冷性能好。
不耐有机溶剂溶蚀,与之接触即收缩变形,失去保冷效能,故不宜采用溶剂性的粘结剂和密封剂。
硬质闭孔型聚苯乙烯泡沫塑料管壳
2~6
0.06~0.15
硬质闭孔型聚氨酯泡沫塑料板
Ⅰ号用于球罐
-65~80
容重
0.0275
0.0275+0.009tcp
4
自熄
0.1
容重轻,强度高,耐温好,吸水性小,导热系数低,不需防潮与防腐。
可按要求的尺寸加工成板或管壳,也可用原料在现场喷涂,浇注发泡。
材料标准规定最高使用温度-180~100但用于-65℃以下的特级聚氨脂性能应与厂商协洽
Ⅱ号用于一般设备
3
0.15
硬质闭孔型聚氨酯泡沫塑料管壳
3~4
低容重闭孔型泡沫玻璃板
-200~
+400
150~180
0.060~0.064
Tcp>
24℃0.060+0.00022tcp
0.2
体积
0.5~0.7
容重轻,强度高,导热系数小,吸水率低,在潮湿环境下抗冻性好,不吸湿,耐腐蚀。
价格较贵
膨胀珍珠卷散料
-200~800
100~250
常温≤0.052
≥0..5
3.4防结露材料
防结露材料的应用规定参照3.3条。
3.5保护层材料
保护层材料的应用见表3.5。
表3.5保护层材料的应用
材料
厚度(mm)
应用
镀锌薄钢板
0.4~0.5
管道≤14"
0.5~0.7
塔、罐、换热器、阀门、法兰以及其它平壁设备等≥16"
铝合金薄板
0.5~0.6
0.8~1.0
1、需增加刚度的保护层可采用瓦楞(波纹)板形式。
2、一般不推荐采用非金属材料做保护层。
3、用户有特定要求时也可采用不锈钢保护层。
3.6紧固件材料
绝热层紧固材料的规定和应用见表3.6-1;
绝热保护层紧固材料的规定和应用见表3.6-2。
表3.6-1绝热层紧固材料的规定和应用
材料
尺寸
mm(B.W.G)
应用
(a)镀锌铁丝
0.8(21#)
管道4"
(DN100)及以下
1.0~1.2(18~19#)
管道5"
~24"
(DN125~DN600)以上
(b)镀锌钢带
0.5×
12
也可用Φ1.6~Φ2.5镀锌铁丝
管道和设备26"
(DN650)以上
0.5x20
管道和设备直径≥40"
(DN1000)
(c)不锈钢丝
参见(a)、(b)
当保冷材料二层或更多时,用于固定第一层。
(d)不锈钢带
0.4x13
0.5x19
根据(b)指出的管道及设备的直径范围应用。
1.B.W.G.伯明翰线规。
2、当操作温度>
370℃奥氏体不锈钢表面的保温材料及保温保护层为不锈钢时,使用不锈钢丝和钢带。
表3.6-2绝热保护层紧固材料的规定和应用
尺寸(mm)
(a)自攻螺钉
St3.5x13
垂直管道、可拆式保温壳(仅用于保温、人身防护)
设备筒体、可拆式保温壳
管道和设备≤26"
-40"
(DN650-1000mm)
20
(DN1000mm)
(c)不锈钢带
0.4×
13
管道≤26"
圆柱形设备直径小于40"
0.5×
19
圆柱形设备直径≥940"
当操作温度>
370℃奥氏体不锈钢表面的保温材料及保温保护层为不锈钢时,使用不锈钢丝和钢带。
3.7其它材料
保温辅助材料规定见表3.7-1;
保冷辅助材料规定见表3.7-2。
表3.7-1保温辅助材料规定
使用目的
应用地
(a)接缝充填材料
散装岩棉
充填保温伸缩缝及保温材料空隙
(b)防水填缝
泡沫密封剂或相当材料
保温层安装完后某些突起部分穿透暴露处
(c)抹面水泥
要求:
容重<
1000Kg/M3抗压强度>
0.8Mpa干燥后不产生裂纹、脱壳
保护层采用抹面水泥处
(d)补强材料
机织热镀锌六角钢丝网,16mm网孔,0.64mm钢丝直径
用于抹面水泥的补强
(e)紧固辅助材料
自攻螺钉St4.8×
16
用于设备封头外壳的紧固
“S”形挂钩(搭扣)
1.5mmt×
19mmw×
50mmL
用于立式容器和管道外壳的紧固
扣环φ6mm
用于设备封头保温钢带或钢丝的紧固
单头螺钉M4mm
用于阀门或法兰保温材料的紧固
双头螺栓M10mm
用于设备立面、储罐顶部外壳的紧固
(f)勾缝密封
沥青玛脂或与保温材料性能相近的胶泥
防水勾缝密封
(g)油漆涂料
按项目工程规定
表面抹面保护层的涂装及识别色
(h)镀锌钢丝网
机织热镀锌六角形钢丝网;
网孔16~25,0.64~0.81mm钢丝直径
抹面保护层外,可拆卸金属绝热盒
表3.7-2保冷辅助材料规定
(a)防潮层涂层
玛脂或相当材料
用于保冷的防潮层
(b)接缝密封和防水
混合物
F/#30-45泡沫密封剂或相当材料
保冷的接缝密封,安装完后某些突起部分穿透暴露处的填补
(c)补强材料
玻璃布(10×
10目)
为玛脂补强
(d)接缝填充材料
1.超细玻璃棉
2.保冷碎块
1.接缝处2~10mm缝隙
2.接缝处>
10mm缝隙
(e)紧固辅助材料
S.S“S”形挂钩(搭扣)
2.5mmt×
19mmw
×
S.S扣环φ6mm
销钉
支撑球罐的聚氨脂板
(f)粘结剂
F/#81