聚氨酯預(yù)制保溫管

 陳女士：

 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、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學(xué)穩(wěn)定性能好，作為一種絕熱材料，廣泛應(yīng)用于石油、化工、運(yùn)輸、建筑、日常生活等領(lǐng)域，如輸油和輔熱水管道、油庫(kù)、貯罐、冷庫(kù)、空調(diào)、冰箱、集中供熱供汽管道等設(shè)施的保溫保冷。有數(shù)據(jù)顯示，用硬質(zhì)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(fèi)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(dá)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(qiáng)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(yīng)用上受到限制。

1．硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的主要性能

　　硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰溫度下燃燒5 s后離火，在1～2s內(nèi)自熄。耐濃度小于10％的無(wú)機(jī)酸，不耐高濃度的無(wú)機(jī)酸；耐中等濃度的堿液；耐汽油、機(jī)油，耐酮、耐酯，不耐醇。

　　各種絕熱材料性能對(duì)比見(jiàn)表5—1。

表5-1 各種絕熱材料性能

項(xiàng)目聚氨酯硬質(zhì)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(dǎo)熱系數(shù)/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(qiáng)度/MPa≥0.20.18>0.50.18 

自熄性自熄易燃不燃易燃燃燒

 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、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學(xué)穩(wěn)定性能好，作為一種絕熱材料，廣泛應(yīng)用于石油、化工、運(yùn)輸、建筑、日常生活等領(lǐng)域，如輸油和輔熱水管道、油庫(kù)、貯罐、冷庫(kù)、空調(diào)、冰箱、集中供熱供汽管道等設(shè)施的保溫保冷。有數(shù)據(jù)顯示，用硬質(zhì)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(fèi)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(dá)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(qiáng)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(yīng)用上受到限制。

1．硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的主要性能

　　硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰溫度下燃燒5 s后離火，在1～2s內(nèi)自熄。耐濃度小于10％的無(wú)機(jī)酸，不耐高濃度的無(wú)機(jī)酸；耐中等濃度的堿液；耐汽油、機(jī)油，耐酮、耐酯，不耐醇。

　　各種絕熱材料性能對(duì)比見(jiàn)表5—1。

表5-1 各種絕熱材料性能

項(xiàng)目聚氨酯硬質(zhì)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(dǎo)熱系數(shù)/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(qiáng)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(jī)。

   2.穿管及支架捆扎：

    A．按芯管和保溫層選定的HDPE外護(hù)管（產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求或CJ/T114-2000標(biāo)準(zhǔn)）→穿管機(jī)V型槽。

    B．拋丸處理后的鋼管（下管機(jī)）→輸管機(jī)→穿管機(jī)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(hù)管內(nèi)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(nèi)漲或外卡）封堵在管道兩端并將其鎖緊（拉緊）。

注：支架的結(jié)構(gòu)、高度、材質(zhì)、捆扎方式、抗壓強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)芯管直徑和設(shè)計(jì)要求選取。

   3.聚氨酯澆注：

    調(diào)整高壓發(fā)泡機(jī)的混合比為1：1.05→測(cè)定設(shè)備流量→設(shè)定澆注時(shí)間（投料量/流量）。在穿管完畢管道兩端封堵后的HDPE外護(hù)管中間正上位置開(kāi)澆注孔→將高壓發(fā)泡機(jī)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(yàn)→修正投料量→成品。

3.1.2玻璃纖維增強(qiáng)塑料外護(hù)層聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管

a.參考標(biāo)準(zhǔn)：CJ/T 129-2000

b.玻璃纖維增強(qiáng)塑料外護(hù)層介紹：

  1、增強(qiáng)材料

      （1）玻璃鋼表層，樹(shù)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(xué)反應(yīng)機(jī)理，了解事故發(fā)生的可能性與處理方法。對(duì)施工人員進(jìn)行安全考核。合格上崗針刺復(fù)合氈與表面氈合用：作為第二層，樹(shù)脂含量為70%±5%，它是內(nèi)襯層與加強(qiáng)層的過(guò)渡層。緊接內(nèi)襯層，同樣起耐腐蝕作用，以防止毛細(xì)管現(xiàn)象的發(fā)生。

      （3）無(wú)捻粗砂：用于玻璃鋼管的結(jié)構(gòu)層（強(qiáng)度層），是產(chǎn)品強(qiáng)度的關(guān)鍵，樹(shù)脂含量達(dá)25%-35%，起增強(qiáng)作用，其厚度根據(jù)受力情況而定。要求選用的無(wú)捻粗砂易浸透樹(shù)脂，纏繞過(guò)程不起毛，纖維束內(nèi)各股砂之間松緊程度均勻。

      2、不飽和樹(shù)脂

    連續(xù)纏管用的樹(shù)脂主要是不飽和聚酯樹(shù)脂，樹(shù)脂的牌號(hào)取決于產(chǎn)品的使用條件和工藝要求。連續(xù)纏管工藝對(duì)樹(shù)脂的要求是：黏度適當(dāng)、易浸透纖維、凝膠時(shí)間長(zhǎng)、固化時(shí)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(qiáng)層中加入石英砂，其添加量zui高可達(dá)30%。

     c.工藝簡(jiǎn)介

     手工玻璃鋼外護(hù)層聚氨酯保溫管的生產(chǎn)工藝：

      1.工作管除銹；

      2.機(jī)械或手工在工作管外用模具澆注硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料；

      3.熟化，檢測(cè)，修整；

      4.在外面手工纏繞玻璃絲布，然后手工刷不飽和樹(shù)脂；

      5.檢測(cè)，熟化，修整，合格后入庫(kù)。

     機(jī)械纏繞玻璃纖維增強(qiáng)塑料外護(hù)層聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管生產(chǎn)工藝：

      1.工作管除銹；

      2.機(jī)械或手工在工作管外用模具澆注硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料；

      3.熟化，檢測(cè)，修整；

      4.機(jī)械纏繞玻璃纖維增強(qiáng)塑料外護(hù)層（前面有介紹就不多說(shuō)了）；

      5.檢測(cè)，熟化，修整，合格后入庫(kù)。

      兩種外護(hù)層的zui大區(qū)別就是一個(gè)纏繞玻璃布，一個(gè)纏紗。一個(gè)手工一個(gè)機(jī)械。這也是一種進(jìn)步機(jī)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(hù)層上面，雖然成本有所增加，但是其工藝和產(chǎn)品性能比較容易控制，排除了以往手工產(chǎn)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(yù)制直埋蒸汽保溫管

   參考標(biāo)準(zhǔn)：

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

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

  3.2.1鋼套鋼蒸汽直埋預(yù)制保溫管

  　鋼套鋼保溫管保溫結(jié)構(gòu)依據(jù)滑動(dòng)方式不同分為：內(nèi)滑動(dòng)式與外滑動(dòng)式

內(nèi)滑動(dòng)式直埋預(yù)制保溫管如下圖

 外滑動(dòng)式直埋預(yù)制保溫管如下圖

陳女士：

　?。?）內(nèi)滑動(dòng)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。

　?。?）外滑動(dòng)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(dòng)導(dǎo)向支架、空氣保溫層、外護(hù)鋼管、外防腐層組成。

　    防腐層：保護(hù)外鋼管避免腐蝕物腐蝕鋼管，延長(zhǎng)鋼管使用壽命;

　    外護(hù)鋼管: 保護(hù)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(zhì)溫度，保證外護(hù)管表面保持常溫;

　    阻隔、反射層: 保證有機(jī)泡沫材料不進(jìn)入無(wú)機(jī)硬質(zhì)耐高溫層；反射耐高溫層部分熱量;

　    無(wú)機(jī)硬質(zhì)保溫層：耐高溫，保證與有機(jī)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(yùn)動(dòng);

　    工作鋼管：保證輸送介質(zhì)正常流動(dòng)。

 3.2.2玻璃纖維增強(qiáng)塑料外護(hù)層蒸汽直埋預(yù)制保溫管

    其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于鋼套鋼的內(nèi)滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式（如下圖）

      玻璃鋼外護(hù)層或高密度聚乙烯外護(hù)層的結(jié)構(gòu)形式，由于在實(shí)際施工中有很多的弊端，尤其在節(jié)點(diǎn)部分，還有在現(xiàn)場(chǎng)接口部分全部需要手工操作達(dá)不到設(shè)計(jì)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(shí)，部分專(zhuān)家和廠(chǎng)家提到了玻璃纖維增強(qiáng)外護(hù)層的蒸汽管道，在蒸汽溫度不是很高一般認(rèn)為在200攝氏度以下時(shí)，大家可以借鑒使用。