聚氨酯預制保溫管

 陳女士：

 硬質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，它導熱系數低、密度小、強度高、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學穩(wěn)定性能好，作為一種絕熱材料，廣泛應用于石油、化工、運輸、建筑、日常生活等領域，如輸油和輔熱水管道、油庫、貯罐、冷庫、空調、冰箱、集中供熱供汽管道等設施的保溫保冷。有數據顯示，用硬質聚氨酯泡沫塑料保溫的管道比傳統(tǒng)的管道可減少熱損失35％，節(jié)約了大量能源，減少了維修費用。另外，它還具有優(yōu)良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用壽命可達20～30年以上，使用溫度-190～120℃。

　　聚氨酯泡沫塑料有聚酯與聚醚型之分。通常聚酯在強度、耐溫性能等方面較聚醚型為好，但因聚酯原料成本高，所以在應用上受到限制。

1．硬質聚氨酯泡沫塑料的主要性能

　　硬質聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰溫度下燃燒5 s后離火，在1～2s內自熄。耐濃度小于10％的無機酸，不耐高濃度的無機酸；耐中等濃度的堿液；耐汽油、機油，耐酮、耐酯，不耐醇。

　　各種絕熱材料性能對比見表5—1。

表5-1 各種絕熱材料性能

項目聚氨酯硬質泡沫塑料聚苯乙烯泡沫玻璃聚氯乙然泡沫軟木

密度/kg·m-35050160～19060～70240～250

導熱系數/W·（m·K）-10.023～0.0260.0430.055～0.0600.0430.058

耐熱度/℃+130+75+400+80+100

耐寒度/℃-110-80-270-35 

吸水率體積/％0.20.4<0.20.3 

壓縮強度/MPa≥0.20.18>0.50.18 

自熄性自熄易燃不燃易燃燃燒

 硬質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，它導熱系數低、密度小、強度高、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學穩(wěn)定性能好，作為一種絕熱材料，廣泛應用于石油、化工、運輸、建筑、日常生活等領域，如輸油和輔熱水管道、油庫、貯罐、冷庫、空調、冰箱、集中供熱供汽管道等設施的保溫保冷。有數據顯示，用硬質聚氨酯泡沫塑料保溫的管道比傳統(tǒng)的管道可減少熱損失35％，節(jié)約了大量能源，減少了維修費用。另外，它還具有優(yōu)良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用壽命可達20～30年以上，使用溫度-190～120℃。

　　聚氨酯泡沫塑料有聚酯與聚醚型之分。通常聚酯在強度、耐溫性能等方面較聚醚型為好，但因聚酯原料成本高，所以在應用上受到限制。

1．硬質聚氨酯泡沫塑料的主要性能

　　硬質聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰溫度下燃燒5 s后離火，在1～2s內自熄。耐濃度小于10％的無機酸，不耐高濃度的無機酸；耐中等濃度的堿液；耐汽油、機油，耐酮、耐酯，不耐醇。

　　各種絕熱材料性能對比見表5—1。

表5-1 各種絕熱材料性能

項目聚氨酯硬質泡沫塑料聚苯乙烯泡沫玻璃聚氯乙然泡沫軟木

密度/kg·m-35050160～19060～70240～250

導熱系數/W·（m·K）-10.023～0.0260.0430.055～0.0600.0430.058

耐熱度/℃+130+75+400+80+100

耐寒度/℃-110-80-270-35 

吸水率體積/％0.20.4<0.20.3 

壓縮強度/MPa≥0.20.18>0.50.18 

自熄性自熄易燃不燃易燃燃燒

原金屬光澤→下管機。

   2.穿管及支架捆扎：

    A．按芯管和保溫層選定的HDPE外護管（產品符合設計要求或CJ/T114-2000標準）→穿管機V型槽。

    B．拋丸處理后的鋼管（下管機）→輸管機→穿管機托輥輸送段→分段捆扎支架（1.5米/段）→將捆扎好支架芯管穿入V型槽上的HDPE外護管內直至芯管兩端裸露部分均為15㎝或20㎝。

    C．將符合芯管直徑和保溫層厚度的卡頭（內漲或外卡）封堵在管道兩端并將其鎖緊（拉緊）。

注：支架的結構、高度、材質、捆扎方式、抗壓強度應根據芯管直徑和設計要求選取。

   3.聚氨酯澆注：

    調整高壓發(fā)泡機的混合比為1：1.05→測定設備流量→設定澆注時間（投料量/流量）。在穿管完畢管道兩端封堵后的HDPE外護管中間正上位置開澆注孔→將高壓發(fā)泡機混合頭的澆注嘴插入澆注孔→澆注→料空塞封堵澆注孔→熟化→拆卸卡頭→檢驗→修正投料量→成品。

3.1.2玻璃纖維增強塑料外護層聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管

a.參考標準：CJ/T 129-2000

b.玻璃纖維增強塑料外護層介紹：

  1、增強材料

      （1）玻璃鋼表層，樹脂層，含量在90%左右，厚度為1.55-2.5mm。

      （2）短切玻纖氈或材料的性能和化學反應機理，了解事故發(fā)生的可能性與處理方法。對施工人員進行安全考核。合格上崗針刺復合氈與表面氈合用：作為第二層，樹脂含量為70%±5%，它是內襯層與加強層的過渡層。緊接內襯層，同樣起耐腐蝕作用，以防止毛細管現象的發(fā)生。

      （3）無捻粗砂：用于玻璃鋼管的結構層（強度層），是產品強度的關鍵，樹脂含量達25%-35%，起增強作用，其厚度根據受力情況而定。要求選用的無捻粗砂易浸透樹脂，纏繞過程不起毛，纖維束內各股砂之間松緊程度均勻。

      2、不飽和樹脂

    連續(xù)纏管用的樹脂主要是不飽和聚酯樹脂，樹脂的牌號取決于產品的使用條件和工藝要求。連續(xù)纏管工藝對樹脂的要求是：黏度適當、易浸透纖維、凝膠時間長、固化時間短、固化放熱低以及固化收縮小。

陳女士：

      3、輔助材料

    為了提高管材的剛度，通常在增強層中加入石英砂，其添加量zui高可達30%。

     c.工藝簡介

     手工玻璃鋼外護層聚氨酯保溫管的生產工藝：

      1.工作管除銹；

      2.機械或手工在工作管外用模具澆注硬質聚氨酯泡沫塑料；

      3.熟化，檢測，修整；

      4.在外面手工纏繞玻璃絲布，然后手工刷不飽和樹脂；

      5.檢測，熟化，修整，合格后入庫。

     機械纏繞玻璃纖維增強塑料外護層聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管生產工藝：

      1.工作管除銹；

      2.機械或手工在工作管外用模具澆注硬質聚氨酯泡沫塑料；

      3.熟化，檢測，修整；

      4.機械纏繞玻璃纖維增強塑料外護層（前面有介紹就不多說了）；

      5.檢測，熟化，修整，合格后入庫。

      兩種外護層的zui大區(qū)別就是一個纏繞玻璃布，一個纏紗。一個手工一個機械。這也是一種進步機械纏繞把制作玻璃鋼管的工藝用到了制作聚氨酯保溫管道的外護層上面，雖然成本有所增加，但是其工藝和產品性能比較容易控制，排除了以往手工產品的性能不穩(wěn)定工藝落后的狀況。值得我們借鑒。

3.2城鎮(zhèn)供熱預制直埋蒸汽保溫管

   參考標準：

CJ/T200—2004《城鎮(zhèn)供熱預制直埋蒸汽保溫管技術條件》 

      CJ/T104---2005《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術規(guī)程

  3.2.1鋼套鋼蒸汽直埋預制保溫管

  　鋼套鋼保溫管保溫結構依據滑動方式不同分為：內滑動式與外滑動式

內滑動式直埋預制保溫管如下圖

 外滑動式直埋預制保溫管如下圖

陳女士：

　　（1）內滑動式：保溫結構由工作鋼管、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。

　?。?）外滑動式：保溫結構由工作鋼管、玻璃棉保溫隔熱層、鋁箔反射層、不銹鋼緊固帶、滑動導向支架、空氣保溫層、外護鋼管、外防腐層組成。

　    防腐層：保護外鋼管避免腐蝕物腐蝕鋼管，延長鋼管使用壽命;

　    外護鋼管: 保護保溫層免受地下水侵蝕，支撐工作管并能承受一定的外部荷載;

　    聚氨酯泡沫層: 保證介質溫度，保證外護管表面保持常溫;

　    阻隔、反射層: 保證有機泡沫材料不進入無機硬質耐高溫層；反射耐高溫層部分熱量;

　    無機硬質保溫層：耐高溫，保證與有機保溫層之間的界面溫度，保證泡沫不被炭化;

　    減阻層: 保證工作鋼管熱脹冷縮自由運動;

　    工作鋼管：保證輸送介質正常流動。

 3.2.2玻璃纖維增強塑料外護層蒸汽直埋預制保溫管

    其結構類似于鋼套鋼的內滑動的結構形式（如下圖）

      玻璃鋼外護層或高密度聚乙烯外護層的結構形式，由于在實際施工中有很多的弊端，尤其在節(jié)點部分，還有在現場接口部分全部需要手工操作達不到設計和施工要求，所以不提倡使用，但是在CJ/T200—2004 和CJ/T104---2005 制定時，部分專家和廠家提到了玻璃纖維增強外護層的蒸汽管道，在蒸汽溫度不是很高一般認為在200攝氏度以下時，大家可以借鑒使用。