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为确保低温条件下的操作安全,操作温度在0C以下但不考虑冷量损失的低温管线应进行人身防护,在流程图和管线表中表示为“PP”。
“PP”型的保冷范围限制于操作平台上的2米以下,以及通道、梯子平台和工作区0.6米以内的范围。
地面上的部分,也可用金属丝网包围需要保冷人身防护的管线,并尽量设置围栏和指示牌。
2.2.3防结露保冷
为了防止低温管线外表面结露,在低温设备和管线可能出现结露的位置应进行防结露保冷。
在流程图和管线表中表示为“IW”。
2.2.4保冷厚度
保冷厚度见附录B。
保冷厚度在流程图和管线表中都有表示。
低温管支架应进行保冷。
2.2.5设备保冷符合CINIManual5.2~5.9的要求。
2.3保温类型
2.3.1常规保温:
一般应用在操作温度在50C及以上的设备和管道上,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50C,也要考虑。
在流程图和管线表中表示为“IH”。
2.3.2电伴热保温:
为防止工厂水系统在0C以下凝结,采用的电伴热方法以确保其温度在5C左右。
在流程图和管线表中表示为“E”。
2.3.3保温人身防护:
为确保操作安全,操作温度在60C以上但不考虑热量损失的管线应进行保温人身防护。
在流程图和管线表中表示为“HP”。
2.3.4保温厚度
保温厚度见附录C。
保温厚度在流程图和管线表中都有表示。
2.4相关标准
以下标准和规范须按照被认可的最新版本执行。
中国标准
GB50264工业设备及管道绝热工程设计规范
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
GB/T15586设备及管道保冷技术导则
SH3010石油化工设备和管道隔热技术规范
ASTM标准
ASTMA167不锈钢和耐热Cr-Ni钢板、薄钢板及带材
ASTMA463热浸镀铝钢薄板标准规范
ASTMC165测量绝热材料的压缩性的试验方法
ASTMC177稳态热通量和热传导性能的标准试验方法
ASTMC303预制的块状隔热材料密度的试验方法
ASTMC518用热流计法测定稳态热通量和热传递特性的试验方法
ASTMC552蜂窝状玻璃隔热材料
ASTMC591非表面加工用预制刚性蜂窝状聚氨基甲酸乙酯绝热材料
ASTMC623用共振现象对玻璃和玻璃陶瓷材料的杨氏模量、剪切模量及泊松比的试验方法ASTMC871用于可浸出氯化物、氟化物、硅酸盐及钠离子的绝热材料的化学分析方法
ASTMD696从-30摄氏度到30摄氏度的塑料线性热膨胀系数的试验方法
ASTMD1621硬泡沫塑料抗压性能的试验方法
ASTMD1622硬泡沫塑料表观密度的测定方法
ASTMD1623硬泡沫塑料拉伸性能的测定方法
ASTMD2856用空气比重瓶测试多孔硬塑料的标准测试方法
ASTME84建筑材料表面特性的标准测试方法
ASTME96材料水蒸汽传输的标准测试方法
ASTME398用动态相对湿度测量测定薄片材料的水蒸气透过率的测试方法
British标准
BS476建筑材料和构件的燃烧试验.第7部分:
测定制品火焰表面蔓延分类的试验方法
BS4370线性膨胀系数
Dutch标准
CINI工厂隔热手册
3.隔热工作前准备工作
隔热工程实施前,应该完成管线的焊接、水压试验和气压试验。
隔热材料及辅助材料应保持干燥,远离污染物,正确存放。
预制的PIR应注意防潮,避免紫外线的照射。
要隔热的表面应无油脂、灰尘、蓬松表皮及其他异物。
对于要隔热的涂漆表面,如果必要且在业主同意的情况下,可以用手工刷扫、手工去脂等办法达到要求的清洁度。
施工前保持隔热表面的干燥。
施工必须在干燥情况下进行且温度要大于露点温度。
4.隔热设计
4.1保冷设计
4.1.1水平管线的保冷
多层的保冷材料交错排列包裹管线形成保冷层(参见附录A)。
“IC”型管子保冷设计
保冷材料为一层或两层硬的、成型的PIR(用在内层和中间层)材料和一层泡沫玻璃(用在外层),具体层数及材料见保冷厚度表。
每层硬三聚酯(PIR)预制成两个半壳体或弧块状,包裹在管子外面,环向和纵向错缝接头用密封剂(sealant)填充。
若有2层PIR,则内层不用密封剂。
每层三聚酯(PIR)都应用25mm宽的压敏性增强玻璃纤维带(Pressuresensitiveglassfiberreinforcetape)扎紧。
两层聚酯膜间夹铝箔(AluminumfoilbetweentwolayersofpolyesterFilm)用作二次隔潮(Secondaryvapourbarrier),该隔潮层应在工厂预制时包在最外一层PIR的内表面上。
二次隔潮层的纵向和环向接头处用多层膜带连接。
两半壳或弧块状的泡沫玻璃为最外层保冷材料,外面用不锈钢带扎紧后再进行隔潮。
泡沫玻璃内表面应有一层防磨层(AntiAbrasiveCoating)以避免对PIR的磨损。
在二层树脂漆(Mastic)间夹玻璃布(glasscloth)组合而成的隔潮材料(Vaporbarrier)包裹在最外层泡沫玻璃的外表面形成一次隔潮层(PrimaryVaporbarrier)。
伸缩头的最大间距为6米。
相同的交叠宽度的丁基橡胶层(butylrubbersheet),中心定位后,用合适的黏结剂(adhesive)粘接,再用不锈钢带(stainlesssteelband)在两端扎紧。
镀铝铁皮为外保护层,铝皮和不锈钢板也可作为外保护层。
镀铝外保护层(jacketing)包在保冷材料外并用不锈钢带(stainlesssteelband)固定好,在环向和纵向交叠接头处用喷枪加入密封剂(masticsealant)加固。
镀铝外保护层(jacketing)纵向交叠50mm、环相交叠75mm;
外保护层应用不锈钢带扎紧,不锈钢带(stainlesssteelband)最大间距225mm。
“PP”型管子保冷设计
一层或两层硬的、成型的PIR(三聚酯)材料用于管线保冷人身防护,具体层数及厚度见保冷人身防护厚度表。
“PP”型保冷管线仅在PIR最外层进行隔潮,不再实施二次隔潮。
“PP”型保冷安装原则等同于“IC”型保冷。
4.1.2垂直管线的保冷(参见附录A)
垂直管线的保冷设计同水平管线,但伸缩头的最大间距为3.6m。
每个伸缩接头处,保冷材料都将用不锈钢圈(材料:
A240TP304)支撑,不锈钢圈焊接在立管上。
(环形支撑应该由保冷材料分包商提供)
4.1.3管件保冷设计(参见附录A)
4.1.3.1弯头保冷
“IC”型弯头
弯头的保冷:
用两半预制成型的硬PIR壳体交错排列与直管相连,不允许对接接头。
对于直径小于16”的弯头,只可采用两个半壳体。
对于直径大于等于16”的弯头,可在工厂加工成多块弧段,然后在现场调整安装。
所有保冷层应交错排列,重叠量最小40mm。
隔潮层应该包裹在泡沫玻璃外表面。
用作二次隔潮的薄膜(Mylarfoil)预制在最后一层的PIR内表面。
如果在PIR内表面预制二次隔潮层不实际,可现场制作二次隔潮层;
该隔潮层为丁基橡胶(butylrubbermastic)+合成纤维(syntheticfabric)+丁基橡胶(butylrubbermastic),最小干膜厚度为为0.5mm。
弯头外保护层分段按虾米状排列,相邻段间接头应防水。
小于等于14”弯头最少4段,大于14”弯头最少5段。
每段外保护应用不锈钢带扎紧。
其他机械连接方法也被允许,但应避免破坏防潮层。
“PP”型弯头
“PP”型弯头隔热设计与没有二次隔潮的”IC”型弯头设计相同。
4.1.3.2三通及异径管保冷
“IC”型
三通和异径管的保冷应在现场切割并调节安装硬质的PIR。
隔潮层、二次隔潮层及外层保护层等效采用管子的保冷方法。
“PP”型
“PP”型隔热设计与没有二次隔潮的”IC”型三通及异径管设计相同。
4.1.4阀门、法兰及法兰连接的阀门的保冷设计
阀门、法兰的保冷厚度和类型与相邻的或同等口径的管子保冷厚度相同。
阀门保冷通常在成型的”阀盒”中注入PU(Polyurethane)泡沫。
根据阀门尺寸在车间预制金属的阀盒模型,阀盒应能承受发泡时的产生压力。
安装原则
用25mm厚的衬铝膜的玻璃纤维毯包裹阀体,然后用加强带扎紧,铝膜用来隔潮
用PU泡沫注入机注入PU(polyurethane)
移走阀盒模型
安装隔潮层
安装外防护阀盒
若阀盒为可拆卸的,装配前阀盒内表面涂油脂,方便阀盒移走
4.2保温设计
5.材料特性
5.1保冷材料
5.1.1三聚酯硬质PIR
三聚酯(PIR)泡沫应当是闭孔型结构,性能符合ASTMC591。
硬质PIR发泡应依照CINI2.7.01或相等标准。
PIR应在工厂制造和硬质泡沫处理,
成形和剪切成板层,坡口段,或半管部件。
材料主要特性如下:
密度42±
2Kg/m3(参照ASTMD1622)
应用温度:
-200℃~120℃
用于现场施工的材料热传导率为(根据ASTMC177)
≤0.021W/m·
K(在20℃时效90天)
≤0.022W/m·
K(在-50℃时效90天)
K(在-100℃时效90天)
≤0.019W/m·
K(在-120℃时效90天)
≤0.016W/m·
K(在-160℃时效90天)
送样测试的热传导率为(根据ASTMC518)
K(新鲜试样在室温~+20℃)
闭孔率:
90%(参照ASTMD2856)
不含CFC(氯氟烃)
吸水重量百分比:
≤0.5%(根据ASTMC518)
水蒸气渗透:
≤0.8g/m2h在230C和相对湿度50%时(参照ASTME96,措施A)
抗压强度(参照ASTMD1621):
23℃时≥200Kpa(各个方向)
-165℃时≥280Kpa(各个方向)
线性膨胀系数(参照ASTMD696):
23℃时≤70x10-6m/m·
K
-165℃时≤570x10-6m/m·
CL-含量:
≤60ppm(参照ASTMC871措施2)
PH值:
在6.0~7.0之间
三聚脂(PIR)应该作防护紫外线辐射的措施
可燃性:
火焰蔓延指标<
25(符合ASTME84)
在当地,不同的防火要求可以应用。
5.1.2泡沫玻璃(CellularGlass)
泡沫玻璃(CellularGlass)的性能符合ASTMC552
密度125±
10%Kg/m3(参照ASTM303)
-200℃~400℃
渗水率:
抗压强度≥490Kpa(参照ASTMC165)
线性膨胀系数:
≤9x10-6per℃
防火性:
不燃。
火焰扩张指数<
5(符合ASTME84)
导热系数如下:
(根据ASTMC518)
0.040W/m·
K10℃
0.038W/m·
K0℃
5.1.3密封剂(Sealant)
在硬三聚酯的环向和纵向接头处采用弹性的密封剂,材料性能如下:
材料:
单组分弹性非硬化饱满的单组分丁基合成物。
使用温度:
-162C~+71C
固体体积含量:
84%(最小)
水蒸气渗透率:
≤0.02perm通过3.2mm干膜(参照ASTME96)
5.1.4一次隔潮层(PrimaryVaporBarrier)
弹性树脂涂敷在保冷层外2~3层,每层厚度最小0.6mm,并用玻璃布加强。
厚度:
2层涂料=1.2mm(最小)
3层涂料=1.8mm(最小)
树脂特性:
-45C~+85C
≤0.05perm通过3.2mm干膜(参照ASTME96)
玻璃布特性:
编织玻璃布每25mm有18X12丝
重量:
约80g/m2
5.1.5二次隔潮层(SecondaryVaporBarrier)
两层聚酯膜间夹铝箔用作二次隔潮层材料。
材料特性如下:
-60C~+70C
渗透性:
≤0.001g/h/m2平整状态下(参照ASTME96)
厚度要求:
每层聚酯膜≥12微米
铝箔≥25微米
总厚度≥50微米
5.1.6胶带(Tape)
胶带为加强的压敏型胶带,用于固定两半三聚酯泡沫的内层。
宽50mm,厚0.275mm
5.1.7不锈钢带(Stainlesssteelbanding)
不锈钢带用于固定最外层的保冷材料。
保温直径≤500mm,用宽12(mm)x厚0.4(mm)
保温直径>500mm,用宽19(mm)x厚0.5(mm)
不锈钢316热轧退火
相同材料的0.8mm厚的不锈钢扣,用来固定钢带
5.1.8伸缩接头处用玻璃纤维毯(Fiberglassblanket)
用作管线保冷的伸缩接头的玻璃纤维毯为轻质的,以板或卷的形式交货
材料特性:
密度:
23~24kg/m3(参照ASTMD1622)
导热系数:
25℃时0.034W/m·
K(参照ASTMC177)
平均压缩强度:
0.002bars(室温10%的变形,参照ASTMC165,要求实验报告)
-162℃
5.1.9丁基橡胶及附件(ButylRubberandAccessories)
用于伸缩接头的外层保护
1.2mm厚平整的橡胶板
和弹性的粘接剂一起供应(在使用温度-45℃~+100℃范围内保持柔软和抗燃性)
5.1.10隔汽胶(Vaporstop)
隔汽胶是一种弹性胶,涂敷在保冷材料的末端防止水汽的进入
水蒸气传递速率:
0.013metricperm在0.5mm干膜(参照ASTME398)
-196℃~+120℃
该隔汽胶用高纤维的玻璃合成织物与环氧加固(重:
80~200g/m2)
5.1.11外保护层(Jacketingweatherbarrier)
外保护层为镀铝铁皮(冷轧的低碳钢用热浸铝技术在板两面镀50微米的纯铝或铝硅合金,相当于两面镀铝层重230/270g/m2)
最小厚度:
保冷直径D≤150mm时,厚度=0.5mm
保冷直径150<D≤450mm时,厚度=0.6mm
保冷直径D>450mm时,厚度=0.7mm
可移动的保冷外壳,厚度=1.2mm
每卷宽度1000mm
5.1.12外保护层附件(Weatherbarrieraccessories)
外层保护层用不锈钢带固定,并且固定保冷层和固定外保护层用相同性质的不锈钢带
允许使用不锈钢自攻型螺钉作为紧固件,且配有PVC垫片
不锈钢盲铆钉仅在预制时使用
外保护层交迭处用弹性丁基橡胶作为加固粘结剂
5.1.13用于阀门、法兰保冷的玻璃纤维毯(Fiberglassblanket)
法兰及阀门保冷在PU发泡前,用玻璃纤维毯包裹法兰及阀体,该玻璃纤维毯特性如下:
24~60kg/m3
25mm
表面:
厚0.1mm用玻璃布加强的铝箔或牛皮纸(单面)
可滤去的CL-≤10mg/kg(参照ASTMC871)
5.1.14聚氨酯泡沫(Polyurethanefoam)
阀门法兰保冷用的聚氨酯泡沫(Polyurethanefoam)PU特性如下
注入密度:
44kg/m3,0/+10kg/m3
不含CFC
5.2保温材料
5.2.1矿物棉
密度≤200Kg/m3
≤250℃
≤0.044W/m·
6.设备保冷设计
通常设备保冷在设备安装和试验后进行。
“C”型设备保冷设计同管线保冷设计(参照附录A典型图),施工工序如下:
清扫待保冷表面并检查,确保表面无油、无锈以及其他异物,保冷支撑环、支撑板及附件已正确安装
逐层安装聚氨脂泡沫弧块(最大尺寸:
1200x1200mm)
保冷弧块的接头用密封剂粘接,然后用不锈钢带固定(不锈钢带最大中心距=400mm)
层间接头的交错量最小150mm
最外层聚氨脂泡沫带有二次隔潮层,该隔潮层在工厂预制。
二次隔潮接头在安装期间施工。
对于不便使用聚脂薄膜隔潮的不规则部分,用隔潮涂料代替(该涂料为弹性双组分低分子丁基橡胶)
对接接头用密封剂粘接,然后用不锈钢带固定(不锈钢带最大中心距=225mm),钢带有钢扣固定。
第一层保冷材料和不锈钢设备之间以及保冷层之间不使用粘接剂
水平接头以及垂直接头施工同管线。
垂直接头的金属支撑环由设备供货商提供,并在设备实验前焊接在设备上。
在垂直接头和管嘴处使用隔汽胶
外保护层包裹在保冷材料外,并使用加固树脂(同管线)。
不锈钢带在水平及垂直位置固定保冷材料,浮环、夹子及其他附件将被使用
当设备由金属鞍座支撑,应保冷至鞍座以下四倍于保冷厚度的距离。
垂直容器及水平容器的封头用厚0.8mm镀铝铁皮及自攻螺钉包裹,内填25mm厚密度为150kg/m3的矿物棉板作为防潮层。
对于特殊管件,如果金属保护层不便施工,应该用三层隔潮涂料代替,并且隔潮涂料范围应覆盖周围金属保护外层最小75mm。
附录A:
保冷典型图
管子“IC”保冷典型截面图
弯头“IC”保冷典型图
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