NCL00000050SD0025 A03 隔热工程统一规定 1.docx

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NCL00000050SD0025A03隔热工程统一规定1

项目名称：

神华宁夏煤业集团

400万吨/年煤炭间接液化项目

文件名称：

详细设计统一规定绝热工程

绝热工程统一规定

文件编号：

NCL-00000-050-SD-0025

A03

供详细设计

A02

供详细设计

郭秀平

2013.11.20

邱国平

2013.11.21

金嘉璐

2013.11.22

A01

供详细设计

郭秀平

2013.7.25

邱国平

2013.7.25

金嘉璐

2013.7.25

A00

供详细设计

张兴毅

2013.6.5

戴宁海

2013.6.6

金嘉璐

2013.6.7

R00

发布供审核

张兴毅

2013.4.25

戴宁海

2013.5.6

金嘉璐

2013.5.10

发布版本

版本描述

原作者

日期

审核人

日期

批准人

日期

本文件持有者

神华宁夏煤业集团煤制油项目建设指挥部

1目的

为统一神华宁煤煤制油项目工程详细设计阶段绝热工程技术要求，指导EP承包商的工程技术工作，特编制本规定。

2适用范围

2.1本规定适用于设备和管道绝热设计材料的选取原则、绝热设计的基本原则、绝热计算等。

2.2本规定不适用于设备和管道内部绝热设计和由制造厂提供的成套设备及管道系统的绝热工程设计。

2.3本规定适用于神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目设备和管道的绝热工程的设计。

3标准规范

下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。

凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修改版均不适用本规定。

GB/T702-2008热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量级允许偏差

GB/T710-2008优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带

GB/T845-1985十字槽盘头自攻螺丝

GB/T4237-2007不锈钢热轧钢板

GB/T4239-2007不锈钢和耐热钢冷轧钢带

GB/T4240-2009不锈钢丝

YB/T5294-2009一般用途低碳钢丝

GB/T4272-2008设备及管道绝热技术通则

GB/T8175-2008设备及管道绝热设计导则

GB9787-1988（96勘误表）热轧等边角钢尺寸、外形、重量级允许偏差

GB50264-2013工业设备及管道绝热工程设计规范

GB50126-2008工业设备及管道绝热工程施工规范

GB50185-2010工业设备及管道绝热工程施工质量验收规范

SH3010-2013石油化工设备及管道绝热工程设计规范

SH/T3522-2003石油化工隔热工程施工工艺标准

SH3503-2007石油化工工程建设交工技术文件规定

GB/T13350-2008绝热用玻璃棉及其制品

GB/T16400-2003绝热用硅酸铝棉及其制品

JC/T647-2005泡沫玻璃绝热制品

4绝热设计

4.1一般规定

4.1.1本项目设备和管道绝热工程的设计执行GB50264-2013。

4.1.2本项目设备和管道保温、保冷的设计应符合GB/T8175-2008的有关要求。

4.1.3绝热材料的选择应以设计温度为依据。

保温材料及制品的允许使用温度应高于设备和管道的设计温度；保冷材料及制品的允许使用温度应低于设备和管道的设计温度。

4.1.4在保温和防烫伤的情况下，计算保温厚度应以内部介质的正常操作温度为依据。

4.1.5在保冷和防结露的情况下，计算保冷厚度应以内部介质正常操作时的最低温度为依据。

4.1.6设备和管道四周的接管及结构部件，绝热厚度同样应按4.1.4条和4.1.5条的规定。

4.1.7保温材料的导热系数应按本规定第5.2.2条中所规定的数据确定。

4.1.8保冷材料的导热系数应按本规定第5.3.2条中所规定的数据确定。

4.2保温

4.2.1具有下列工况之一的设备和管道应进行保温：

a）外表面温度高于50℃；

b）工艺生产中需要减少介质的温度降或延迟介质凝结的部位。

4.2.2具有耐火或绝缘材料作为内衬的设备和管道，在其外部不应再保温；但在必须控制金属温度的地方除外。

4.2.3除工艺要求外，放空和放净阀等的下游管道均不应保温；防烫伤保温除外。

4.2.4疏水阀及其下游管道均不应保温，但当有必要回收凝结水热量、防止结冰堵塞时，以及设计另有规定者除外。

4.2.5除另有规定外，下列设备、管道及其部件不应保温：

1）工艺要求必须裸露的；

2）需要散热的设备和管道；

3）具有移动元件的部件，如膨胀节、转动接头和滑阀；

4）直接排空的管线；

5）当热量不需要回收时，下列部件不用保温：

柔性连接、软管接头、蒸汽疏水器不保温；吹扫接头、过滤器、安全阀的出口管线；

6）临时过滤器的法兰；

7）管道支架、导向架、吊架；

8）无须人身防护的设备和管道；

9）鼓风机和压缩机；在操作温度230℃以下不带蒸汽伴热管的泵，如果保温会引起不希望的影响，操作温度在230℃以上的泵也不应保温。

4.3防烫伤保温

4.3.1需要经常维护而又无法采取其他防烫措施的不保温设备和管道，当表面温度超过60℃时，应在下列范围内设置防烫伤保温：

1）距离地面或工作平台2.1m以内者；

2）离开操作平台0.75m以内者。

4.3.2在工艺过程要求必须裸露、要求散热的设备和管道，可以设置屏障或防护物以取代防烫伤保温。

4.4保冷和防结露

4.4.1具有下列工况之一的设备和管道应进行保冷：

a）为减少冷介质及载冷介质在生产和输送过程中的冷损失；

b）为防止或降低冷介质及载冷介质在生产和输送过程中温度升高或汽化；

c）为防止0℃以上、常温以下的设备和管道外表面凝露；

d）与保冷设备或管道相连的仪表及其他低温附件，附件系指设备支座、裙座、支腿、吊耳，管道支吊架等；

4.4.2保冷适用于操作温度在常温以下的设备和管道，工艺要求需要温度升高或汽化者除外。

4.4.3阀门的保冷和防结露保冷应做到阀盖为止，安全阀应做到该阀的排放口法兰端。

4.4.4通常情况下，操作温度在0℃及以上工作的泵不应进行保冷。

4.4.5与低温设备和低温管道相连的下列低温附件进行保冷时，对于泡沫玻璃保冷材料其保冷层长度不得小于保冷层厚度的4倍；对于聚氨酯泡沫塑料其保温层长度不应小于保冷层厚度的6—8倍。

1）设备支座、裙座、支腿、吊耳；

2）管道支吊架；

3）放空和放净管道的支架；

5绝热材料

5.1绝热层材料性能要求

5.1.1保温材料及其制品的性能，应符合下列要求：

1）保温性能良好，有明确的导热系数方程或导热系数图表。

当平均温度等于25℃时，用于保温层的保温材料及其制品的导热系数不得大于0.08W/mK；

2）硬质保温材料及其制品的密度不应大于240kg/m³、半硬质和软质保温材料及其制品的密度不应大于200kg/m³；

3）硬质保温制品的抗压强度不应小于0.4MPa；

4）保温材料及其制品的PH值不应小于8；

5）用于与奥氏体不锈钢表面接触的绝热材料，其氯化物、氟化物、硅酸根、钠离子的含量应符合《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》GB/T17393-2008的规定，其浸出液的PH值在25℃应为7.0～11.7；

6）保温材料及其制品应具有安全使用温度和耐燃烧性能（不燃性、难燃性、可燃性）数据。

必要时，尚应提供防潮性能（吸水性、吸湿性、防水性）、线膨胀率或收缩率、抗压强度、腐蚀或抗腐蚀性、化学稳定性、热稳定性、渣球含量、纤维直径等的测试报告。

保温材料的含水率不得大于7.5%（重量比）。

7）设备和管道表面温度高于250℃时，宜采用复合保温结构或选用耐高温的保温材料；

8）材料要防水，吸湿后不变形（变形率不超过10%）。

9）保温材料应为高性能产品，不允许使用建筑用保温材料。

10）保温材料须提供国家级检测机构出具的检测报告。

检测指标包括：

容重、导热系数、纤维平均直径、渣球含量、热荷重收缩温度、含湿率、憎水率、质量损失率等。

11）工业用离心玻璃棉保温材料的测试报告应满足以下条件：

●纤维制品的纤维平均直径应≤6.0um

●渣球含量：

≤0.2%

●含湿率≤2%

●憎水率>98%

●质量损失率<5%（通过48小时沸水水煮试验）

5.1.2保冷材料及其制品的性能，应符合下列要求：

1）保冷层的绝热材料及其制品的导热系数应符合GB/T8175-2008的有关规定；

2）保冷材料及其制品的密度不应大于200kg/m3；

3）硬质保冷制品的抗压强度不应小于0.15MPa；

4）绝热层材料及其制品的pH值不应小于8；

5）保冷材料的含水率不得大于1%（重量比）。

6）聚氨酯泡沫塑料材料及其制品的常温导热系数不应大于0.023W/m.k，密度不应大于55kg/m³；吸水率不应大于0.4%（v/v）；硬质成型制品的抗压强度不应小于0.15MPa；

7）泡沫玻璃制品的常温导热系数不应大于0.064W/m.k，密度不应大于180kg/m³；吸水率不应大于0.5%；

8）阻燃型保冷材料及其制品的氧指数不应小于30%。

9）保冷用的粘结剂在使用温度范围内应保持一定的粘结性能，在常温粘结强度不应大于0.15MPa。

泡沫玻璃用的粘结剂，在-196℃时的粘结强度不应大于0.05MPa。

10）保冷材料应选用闭口气孔的材料制品，不宜选用纤维材料制品。

11）不应使用在被保冷的设备和管道表面产生腐蚀的保冷材料。

用于与奥氏体不锈钢设备和管道上的保冷材料及其制品中的氯离子含量应符合《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》GB/T17393-2008的有关规定；

5.1.3设备和管道的保温应采用非燃烧材料，保冷采用阻燃材料。

设备和管道的保温层除必须采用填充式结构外，宜选用绝热制品。

5.1.4不应选用含有石棉制品的材料及其制品。

5.1.5所选材料及其制品的各项技术性能，应由指定的监测机构按国家有关标准的规定测定合格。

5.1.6存在振动的设备及热力管道不宜采用硬质易碎的保温块。

5.2保温材料选用原则

5.2.1设备和管道保温和防烫伤的材料制品选用原则：

1）20~300℃的保温材料用离心玻璃棉制品；

2）301℃以上的保温材料用硅酸铝制品。

5.2.2用于保温和防烫伤保温材料规定见表5.2.2。

表5.2.2用于保温和防烫伤保温的材料

序号

温度范围

导热系数，w／（m·℃）

保温材料

密度kg／m3

1

20~300℃

入=0.044+0.00018tm（tm-70）

离心玻璃棉管壳

60~70

2

20~300℃

入=0.044+0.00018tm（tm-70）

离心玻璃棉毡

46~51

3

20~300℃

入=0.044+0.00018tm（tm-70）

离心玻璃棉板

46~51

4

301-700℃

tm≤400℃，入=0.044+0.0002（tm-70）;

tm>400℃，入=0.11+0.00036（tm-400）

硅酸铝管壳

≥160

5

300~700℃

tm≤400℃，入=0.044+0.0002（tm-70）;

tm>400℃，入=0.11+0.00036（tm-400）

硅酸铝毡

≥128

6

300~700℃

tm≤400℃，入=0.044+0.0002（tm-70）;

tm>400℃，入=0.11+0.00036（tm-400）

硅酸铝板

200～240

注：

1/2″~12″的管道用保温管壳，12”~48”的管道及设备用保温棉毡，48″以上的管道及设备用保温棉板。

5.3保冷材料选用原则

5.3.1设备和管道保冷和防结露保冷的材料制品选用原则：

1）-60～常温时保冷材料用聚氨酯泡沫塑料制品；

2）-61℃～-196℃时保冷材料用泡沫玻璃制品。

5.3.2用于保冷和防结露保冷的材料规定见表5.3.2。

表5.3.2用于保冷和防结露保温的材料

序号

材料

导热系数，W/m.k

温度范围，℃

密度，kg/m³

1

聚氨酯泡沫塑料

λ=0.023+0.000122x（tm-25）+3.51x10-7x（tm-25）2

-60～常温

45~55

2

泡沫玻璃

λ=0.045+0.000150x（tm-25）+3.21x10-7x（tm-25）2

-196～-61

120

注：

管子（1/2″-12″）用聚氨酯管壳，大于等于14”的管道及设备用聚氨酯板材。

5.4外保护层材料

5.4.1外保护层材料选择强度高，在使用条件下不软化、不脆裂且抗老化的材料。

其使用寿命不得小于设计使用年限。

5.4.2外保护层材料应具有防水、防潮、不燃、抗大气腐蚀的性能，且化学性能稳定，不腐蚀保温层或防潮层。

5.4.3外保护层材料选择应符合下列要求：

1）采用镀铝锌烤漆彩钢板保护层；

●镀铝锌层重量：

双面镀铝锌总量120g/m2；

●烤漆层：

两涂两烘环氧树脂防锈底漆和聚酯面漆；

正面：

5μm耐腐蚀环氧树脂防锈底漆+20μm聚酯PE面漆；

背面：

5μm耐腐蚀环氧树脂防锈底漆+5μm聚酯PE面漆。

2）有耐火、耐腐蚀或其它工艺要求时，可采用不锈钢板保护层。

5.4.4镀铝锌烤漆彩钢板作为保护层材料时的厚度规定如下：

（1）管道、卧式和立式设备及所有不规则表面（如设备封头、泵表面、阀门保温盒、管件保温盒等）使用0.6mm厚的镀铝锌烤漆彩钢板；

（2）对于保温外径大于DN400的以镀铝锌烤漆彩钢板为外保护层的可拆卸式保温、保冷罩壳，外保护层应设置筋板或使用0.8mm镀铝锌烤漆彩钢板以保证罩壳强度和使用寿命。

5.5紧固材料

5.5.1用于保温层、防烫伤保温和外层保冷材料的紧固材料宜采用镀锌铁丝、镀锌钢带。

5.5.2保冷层捆扎宜采用带状材料，不应采用钢丝。

对于双层或多层保冷材料时，应选用不锈钢带或胶带作为内层保冷材料的紧固材料。

为防止破坏防潮层，不允许使用铆钉或自攻螺钉。

5.5.3紧固材料可按表5.5.3选用。

表5.5.3紧固材料的选用

序号

材料

标准

规格（mm）

应用

1

镀锌铁丝

YB/T5294-2009

#18（φ1.2）双股

DN≤100的管道

#16（φ1.6）双股

DN100～DN600的设备和管道

2

钢带

GB/T710-1991

12×0.5（宽×厚）

600＜DN≤1000的设备和管道

20×0.5（宽×厚）

DN＞1000的设备和管道

3

不锈钢丝

GB/T4240-1993

#18（φ1.2）双股

DN＜100的管道

#16（φ1.6）双股

DN100～DN600的设备和管道

4

不锈钢带

GB/T4239-1991

12×0.5（宽×厚）

600＜DN≤1000的设备和管道

20×0.5（宽×厚）

DN＞1000的设备和管道

5.6防潮层材料

5.6.1防潮层材料应具有抗蒸汽渗透、防水、防潮、无毒、耐腐蚀的性能，且化学性能稳定，不得对保温层和保护层产生腐蚀或溶解作用，吸水率不应大于1%。

5.6.2防潮层应选择夏季不软化、不流淌、不起泡，低温时不脆裂、不脱落的材料。

用于涂抹型防潮层的材料，其软化稳定不应低于65℃，粘结强度不应小于0.15MPa，挥发物不得大于30%。

5.6.3防潮层材料可按表5.6.3选用。

表5.6.3防潮层材料的选用

序号

材料

厚度（mm）

应用

备注

1

沥青玛蹄脂玻璃布防潮层

第一层：

阻燃型石油沥青玛蹄脂

3

用于保冷层外

第二层：

有碱粗格平纹玻璃布

0.1～0.2

用于加强石油沥青玛蹄脂

玻璃布厚度规格

第三层：

阻燃型石油沥青玛蹄脂

3

用于有碱粗格平纹玻璃布外

2

橡胶沥青防水冷胶料玻璃布防潮层

第一层：

橡胶沥青防水冷胶料

3

用于保冷层外

第二层：

有碱粗格平纹玻璃布

0.1～0.2

用于加强橡胶沥青防水冷胶料

玻璃布厚度规格

第三层：

橡胶沥青防水冷胶料

3

用于有碱粗格平纹玻璃布外

5.7其他材料

5.7.1硬质保温材料和保冷材料的粘结剂、密封剂、应固化时间短、密封性能好，在设计年限内不开裂，且与主材料性能相似。

5.7.2绝热结构和保冷结构用辅助材料可按表5.7.2选用。

表5.7.2辅助材料

序号

材料

标准

规格（mm）

应用

1

圆钢

GB/T702-1986

Φ6

用于设备

2

角钢

GB9787-1988

30×30

用于设备

3

自攻螺钉

GB/T845-1985

M4×15

用于设备和管道

4

支持环

GB/T710-1991

厚4

用于垂直设备和管道

5.8耐候防水明胶

5.8.1设备、管道的外保护层接缝处应涂刷防水明胶，防水明胶应满足下列要求：

●水汽渗透率：

3perm

●干燥时间：

1hr（硬化），10hr（完全干燥）

●干燥后收缩量：

50%

6绝热层厚度选用

6.1.3保冷,保温及人身防护的保温厚度应根据GB50264-2013进行计算。

消声保温厚度应根据制造厂或承包商的经验进行计算。

6.1.2保温层的厚度不应小于20mm，且按5mm递增。

6.1.3绝热层厚度参考下表。

表6.1经济厚度表—玻璃棉（热保温）

Operating

Temp（℃）

From-to

20-50

From-to

51-100

From-to

101-150

From-to

151-200

From-to

201-250

From-to

251-300

NPS

Thickness（mm）

1&smaller

30

30

30

40

50

50

1.1/4

30

30

30

40

50

60

1.1/2

30

30

40

50

50

60

2

30

30

40

50

60

60

2.1/2

30

30

40

50

60

70

3

30

40

50

60

70

80

4

30

40

50

60

70

80

5

30

40

60

70

80

90

6

30

50

60

70

80

90

8

40

50

60

80

90

100

10

40

60

70

80

90

110

12

40

60

70

90

100

110

14

40

60

70

90

110

120

16

40

60

80

90

110

130

18

50

60

80

100

110

130

20

50

60

80

100

120

130

24

50

70

90

100

120

140

28

50

70

90

110

130

150

32

50

70

90

110

130

150

36

50

70

100

120

140

150

40

50

80

100

120

140

160

48

60

80

100

120

150

160

60

60

80

110

130

150

160

>80&flat

60

80

110

140

150

170

Note:

1.最大导热率0.043w/m.k

2.包覆层数由供应商决定并应经过详细设计承包商确认。

表6.2经济厚度表----硅酸铝（热保温），厚度（mm）

Operating

Temp（℃）

From-to

301-350

From-to

351-400

From-to

401-450

From-to

451-500

From-to

501-550

From-to

551-600

From-to

601-650

From-to

651-700

NPS

thickness

（mm）

0.5

60

80

80

90

90

100

110

120

0.75

60

80

80

90

100

100

110

120

1

60

80

90

100

100

110

120

130

11/2

70

90

100

110

110

120

130

140

2

70

100

100

110

120

120

140

150

21/2

80

100

110

110

120

130

140

160

3

80

100

110

120

130

130

150

160

4

90

110

120

130

140

140

160

170

6

100

120

130

140

150

160

170

190

8

110

120

130

140

150

160

180

200

10

120

130

140

150

160

170

190

200

12

120

130

140

150

170

180

190

210

14

120

150

160

170

180

200

210

220

16

140

150

170

180

190

200

210

220

18

150

160

170

180

190

200

220

230

20

150

160

170

180

200

210

220

230

24

150

160

180

190

200

210

230

240

Above24&Equipment

180

200

220

240

260

270

290

310

注:

1.最大导热率0.056w/m.k

2.包覆层数由供应商决定并应经过详细设计承包商确认。

表6.4经济厚度表-离心玻璃棉（人身防护）

Operating

Temp（℃）

From-to

60-100

From-to

101-150

From-to

151-200

From-to

201-250

From-to

251-300

NPS

Thickness（mm）

1/2

30

30

30

30

40

3/4

30

30

30

30

40

1

30

30

30

30

40

1.1/2

30

30

30

30

40

2

30

30

30

30

40