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文档简介

绝热设计说明绝热设计规定了保温和保冷的设计的基本原则要求、绝热材料的选择、绝热层厚度的计算、绝热计算主要数据选取原则及绝热结构。术语、符号2.1术语绝热thermalinsulation,insulation保温与保冷的统称。保温heatinsulation为减少设备、管道及其附件向周围环境散热,在其外表面采取的包覆措施。保冷coldinsulation为减少周围环境中的热量传入低温设备和管道内部,防止低温设备和管道外壁表面凝露,在其外表面采取的包覆措施。绝热层thermalinsulationlayer对维护介质温度稳定起主要作用的绝热材料及其制品。绝热结构thermalinsulationconstruction由绝热层、防潮层、保护层等组成的结构综合体。经济厚度economicthickness绝热后,年散热损失所花费的费用和绝热工程投资的年摊销费用之和为最小值时的计算厚度。设计使用年限designserviceyears在计算经济厚度时所选取的计算年数(n),或绝热工程正常使用年数。绝热材料的允许使用温度allowservicetemperatrueforinsulationmaterials绝热材料及其制品在长期运行时,材料没有变形、熔化、焦化、疏脆、松散、失强等现象的温度。冷桥coldbridge埋在保冷层中,导热系数很大,以致引起冷量大量流失的部件。

绝热材料的平均温度meantemperatrueofinsulationmaterials绝热材料在使用环境下,其绝热层内表面温度与绝热层外表面温度的平均值。2.2符号条号符号涵 义2.2.1C介质热容2.2.2CP管材热容2.2.3DN公称直径2.2.4D管道内径2.2.5D0设备或管道外径2.2.6D1内层绝热层外径2.2.7D2外层绝热层外径2.2.8F费税系数2.2.9i年利率(复利率)2.2.10K保冷厚度修正系数2.2.11Kr管道通过吊架处的热损失附加系数2.2.12n计息年数或折旧年限2.2.13PE能量价格,热价与冷价的统称2.2.14PH热价2.2.15Pc冷价2.2.16Pc1(T〜一39°C)时冷价2.2.17Pc2(―40〜一196°C)时冷价2.2.18P1绝热层材料单价2.2.19P5防潮层材料单价2.2.20P9保护层材料单价2.2.21PT绝热结构的单位造价2.2.22q以每米长管道或每米长设备表示的散热损失2.2.23[q]以每米长管道或每米长设备表示的“最大允许”散热损失量2.2.24Q以每平方米绝热层外表面表示的散热损失量

2.2.25[Q]以每平方米绝热层外表面表示的“最大允许”散热损失量2.2.26S绝热工程投资贷款分摊率,按复利计息。2.2.27T0设备和管道的外表面温度2.2.28T1内层绝热层外表面温度2.2.29T2外层绝热层外表面温度2.2.30[T]2外层绝热材料的允许安全使用温度2.2.31Ta环境温度2.2.32Td露点温度2.2.33Tm平均温度2.2.34t年运行时间2.2.35tfr介质在管道内不冻结停留时间2.2.36V介质体积2.2.37VP管子体积2.2.38ac对流放热系数2.2.39ar辐射放热系数2.2.40am绝热层(最)外表面向周围空气的放热系数2.2.41aL线胀系数2.2.426绝热层厚度(双层时为总厚)2.2.4361内层绝热层厚度2.2.4462外层绝热层厚度2.2.45入平均温度下的导热系数2.2.46入0常温导热系数2.2.47入1内层绝热材料的导热系数2.2.48入2外层绝热材料的导热系数2.2.49p介质密度2.2.50pp管材密度2.2.51w周围空气相对湿度3.基本原则3.1管道与设备绝热应用定义如下:3.1.1管道:公称直径24〃及以下之管道;各种尺寸的管配件,如弯头、法兰、阀类、膨胀接头等;24〃及以下直径的圆形塔柱、桶槽及换热器。3.1.2设备大于24〃圆形塔柱、桶槽及换热器;大于24〃公称直径的管道;转动机械,如泵、汽轮机及鼓风机等;锥顶及圆顶储槽。3.2具有下面情况之一的设备和管道(包括管子、管件、阀门等)应采用绝热措施:3.2.1外表面温度大于50°C以及根据生产工艺需要其外表面小于或等于50°C的设备和管道。3.2.2流体凝固点高于环境温度的设备和管道。3.2.3需阻止或减少冷流体及载冷流体在生产与输送过程中的冷损失或温度升高。3.2.4需阻止低温设备及管道外表面凝露。因外界温度影响而产生冷凝液,从而腐蚀设备管道或影响工艺过程。3.2.5改善操作环境。3.3不保温的设备和管道的表面温度超过60C,应在下列范围内设置防烫伤绝热措施:3.3.1高出地面或工作平台2.1m内者;3.3.2离开操作平台0.75m以内者,3.3.3两相邻防烫伤绝热间隔在3.0m以内,应予连续设置。3.4下列设备和管道不应保温:3.4.1必须裸露的设备和管道;3.4.2需要散热的设备和管道;3.4.3直接通大气的排凝放空管道;3.4.4恒温型疏水阀前的管道;3.4.5要求及时发现泄漏的阀门、法兰等处。3.5绝热系统分类代号H----热保温P----人员保温T----蒸汽伴热保温c----保冷4.绝热材料的选择4.1绝热层材料性能要求:4.1.1绝热层材料应选择能提供具有随温度变化的导热系数方程式或图表的产品。对于松散或可压缩的绝热材料,应选择能提供在使用密度下的导热系数方程式或图表的产品。在可行性研究和初步设计阶段,进行绝热计算时可采用本规范附录A中常用绝热材料性能规定的数据。4.1.2在运行中,保温材料的平均温度低于350°C时,其导热系数不得大于0.12W/(m・C),保冷材料的平均温度低于(27C)时,其导热系数不应大于0.064W/(m・C)4.1.3保温的硬质材料密度不得大于300kg/m3;软质材料及半硬质制品密度不得大于200kg/m3;保冷材料的密度不得大于200kg/m3。4.1.4用于保温的硬质材料抗压强度不得小于0.4Mpa;用于保冷的硬质材料抗压强度不得小于0.15Mpa。4.1.5保温材料的含水率不得大于7.5%(重量比,下同);保冷材料的含水率不得大于1%。4.1.6绝热层材料应选择能提供具有允许使用温度和不然性、难燃性、可燃性性能检测证明的产品;对保冷材料,尚需提供吸水性、吸湿性、增水性检测证明。对硬质绝热材料尚需提供材料的线膨胀或收缩率数据。4.1.7用于与奥氏体不锈钢表面接触的绝热材料应符合<<工业设备及管道绝热工程施工验收规范>>(GBJ126)有关氯离子含量的规定,或氯离子含量不应大于25ppm。4.1.8绝热层材料按被绝热的工艺设备和管道外表面温度不同,其燃烧性能应符合现行国家标准<<建筑材料燃烧性能分级方法>>(GB8624)标准规定的燃烧等级,并应符合下列规定:4.1.8.1被绝热的设备与管道外表面温度T0大于100C时,绝热层材料应符合不燃类A级材料性能要求。4.1.8.2被绝热的设备与管道外表面温度T0小于或等于100°C时,绝热层材料不得低于难燃类B1级材料的性能要求。4.1.8.3被绝热的设备与管道外表面温度T0小于或等于50C时,有保护层的泡沫塑料类绝热层材料不得低于一般可燃性b2a材料的性能要求。4.1.8.4阻燃性保冷材料制品的氧指数不应小于30。4.1.9绝热材料制品的PH值不小于7。4.1.10绝热材料的防水率应大于或等于95%,软质绝热材料制品的回弹率应大于或等于90%。4.1.11绝热材料制品应具有抗大气腐蚀性、化学稳定性、热稳定性、渣球含量、纤维直径等测试报告。4.2绝热材料及其制品的选用原则:4.2.1设备和管道的保温结构应由非燃烧材料组成;保冷结构可由阻燃材料组成。设备和管道的隔热层除必须采用填充式结构外,宜选用隔热材料制品;4.2.2保温材料制品的最高安全使用温度应高于设备和管道的设计温度。保冷材料制品的允许使用温度应低于设备和管道的设计温度;4.2.3当有多种可供选择的隔热材料时,应首先选用导热系数小、密度小、强度相对高、无腐蚀性、损耗少、价格低、产地近、施工条件好的制品。如不能同时满足,应优先选用导热系数小、价格低、密度小、综合经济效益高的材料或制品;4.2.4设备和管道表面温度高于或等于450C时,宜选用复合隔热材料制品;宜选用复合隔热材料制品;4.2.5保冷应选用闭口气孔的材料的制品,不宜选用纤维质材料制品;4.2.6当选用纤维材料制品时,除管壳外,毡类制品应由玻璃布或铁丝网缝制;4.2.7使用或生产溶剂的设备和管道的保冷,当保冷材料采用聚苯乙烯泡沫或聚氨酯泡沫等制品时,注意有否溶剂的渗漏或外溢。如有这种情况时,不宜选用塑料制品材料;4.2.8不宜选用石棉材料及其制品;4.2.9所选用的绝热材料及其制品的各项技术性能应由指定的检测机构按国家规定的标准方法测定,绝热材料及其制品的主要性能应符合表4.2.9的要求。4.3防潮层材料性能要求:4.3.1防潮层材料应选择具有抗蒸汽渗透性能、防水性能和防潮性能,且其吸水率不大于1%的材料。4.3.2防潮层材料的燃烧性能应符合本规范第4.1.8条的规定。4.3.3防潮层材料应选用化学性能稳定、无毒且耐腐蚀的材料,并不得对绝热层和保护层材料产生腐蚀或溶解作用。4.3.4防潮层材料应选择在夏季不软化、不起泡的不流淌的材料,且在低温使用时不脆化、不开裂、不脱落的材料。4.3.5涂抹型防潮层材料,其软化温度不应低于65°C,粘接强度不应小于0.15Mpa;挥发物不得大于30%。4.4保护层材料性能要求:1保护层材料应选择强度高,在使用的环境下不得软化、不得脆裂、且应抗老化,其使用寿命不得小于设计使用年限,国家重点工程的保温保护层材料的设计使用年限应大于10年。保冷时应达到12〜18年。4.4.2保护层材料应具有防水、防潮、抗大气腐蚀、化学稳定性好等性能;并不得对防潮层或绝热层产生腐蚀或溶解作用。4.4.3保护层材料应采用不燃性材料或难燃性材料。但贮存或输送易燃、易爆物料的设备及管道,以及与其邻近的管道,其保护层必须采用不燃性材料。

常用绝热材料性能 4.2.9序号材料名称使用密度kg/m3材料标准规定最高使用温度°C推荐使用温度C常温导热系数(70C时)入-导热系数参考方程抗压强度MPa要求W/(m-C)1硅酸钙制品170220240气〜6505500.0550.0620.064入=入0+0.00011(Tm-70)0.40.50.5—2泡沫石棉35普通型T〜500防水型—50〜500—0.046入=入0+0.00014(Tm-70)—压80室外只400.053缩50能用憎500.059回 水型产弹30 品,回率30 弹率% 95%3岩棉及矿渣棉制品原棉W150毡460~80、00~120650400600400600600600600400400350350350350<0.044<0.049<0.049<0.044<0.046<0.048<0.044入=入0+0.00018(Tm-70)——板一'80100~120'150160管 W2004玻璃棉制品纤维平均直径W5um原棉404003000.041入=入0+0.00023(Tm-70)——纤维平均直径W如m原棉404000.042入=入0+0.00017(Tm-70)——毯N24N40350400<0.048<0.043毡N24300<0.049板毡-2432300<0.049<0.0474048350<0.044<0.04364〜120400<0.042管N45350<0.0435硅酸铝棉及其制品原棉1#2#3#4#〜800〜1000〜1100〜12008001000110012000.056T<400C时:m入=入+0.0002(T-70)Tm>400C时: m入 = 入H L+0.00036(T-400)m(下式中入l取上式T=400C时计算结果。下m同)—T=500C时导热系数入 <0.153(国500C际送审稿容重为192kg/m3时数据)毯、板64——入<0.176毡96500C入 <0.161128500C入 <0.156192500C入<0.153500C6膨胀珍珠岩散料70—200〜800—0.047~0.051———100〜1500.052~0.062150〜2500.064~0.074

4.2.9序号材料名称使用密度kg/m3材料标准规定最高使用温度C推荐使用温度C常温导热系数(70C时)入导热系数参考方程抗压强度MPa要求0W/(m-C)7硬质聚氨酯泡沫塑料30〜60一180〜100-65〜80(25C时)0.0275保温时:入=X+0.00014(T-25)保冷时: m入=X0+0.00009•Tm—材料的燃烧性能应符合<<建筑材料燃烧性能分级方法>>B1级难燃性材料规定用于一65C以下的特级聚氨酯性能应与产品厂商协商8聚苯乙烯泡沫塑料N3070 65—(20C时)0.041入=x0+0.000093(T-20)—材料燃烧性能应符合<<建筑材料燃烧性能分级方法>>B1级难燃烧材料规定9泡沫玻璃150一200〜400—(24C时)0.060T>24C时:Xm=X0+0.00022(Tm-24)TW24C时:入"=入0+0.00011(Tm-24)0.5一101C,入=0.046一46C,入=0.05210C,入=0.05824C,入=0.06093C,入=0.073204C,入=0.099180(24C时)0.0640.7-101C,入=0.050一46C,入=0.05610C,入=0.06224C,入=0.06493C,入=0.077204C,入=0.103注:①设计计算采用的技术数据必须是产品生产厂商提供的经国家法定检测机构核实的数据。设计采用的各种绝热材料的物理化学性能及数据应符合各自的产品标准规定。导热系数参考方程中(T「70),(T「400)等表示该方程的常数项:如入「xl等应对应代入Tm为70r,400r时的数值。m °L4.5粘接剂、密封剂和耐磨剂的主要性能要求:1保冷采用的粘接剂应在使用的低温范围内保持粘接性能,粘接强度在常温时应大于0.15Mpa,软化温度应大于65r。泡沫玻璃采用的粘接剂在一196°C时的粘接强度应大于0.05Mpa。4.5.2采用的粘接剂、密封剂和耐磨剂不应对金属壁产生腐蚀及引起保冷材料溶解。在伸缩、振动情况下,耐磨剂应能防止泡沫玻璃因自身或与金属相互摩擦而受损。4.5.3粘接剂、密封剂应选择固化时间短、具有密封性能,在设计使用年限内不得开裂的产品。5.绝热结构设计5.1绝热结构组成5.1.1设备和管道的隔热结构可以分为保温结构和保冷结构两种型式。保温结构由“保温层+保护层”构成;保冷结构由“保冷层+防潮层+保护层”构成。5.1.2保温层或保冷层对维护介质温度稳定起主要作用。5.1.3保护层包复在隔热层(保温层或保冷层)的外面,起保护和防止大气、风、雨、雪致使隔热层破坏的作用,延长隔热层的使用寿命,并使隔热结构外形美观。5.1.4防潮层是保冷结构用于防水、防潮,维护保冷层保冷效果的关键。5.2绝热层设计要求5.2.1设备及管道的外表面温度在50〜850°C时,除工艺有散热要求外,均应设置绝热层。5.2.2工艺要求不设保温的设备和管道,当其表面温度超过60C,需要经常操作维护,又无其他措施防止人身被烫伤的部位,仍应设置保温。防止人身被烫伤部位是指地面和工作台面以上,2.1m高度以下及工作台面边缘与热表面间的距离不满0.75m的区域内。5.2.3工艺上无特殊要求的放空和排液管道不应设置绝热层。处理或通过易燃、易爆、有毒等危险物料,要求及时发现泄漏的阀门、法兰处不应设置绝热层。5.2.4设备及管道(包括附件)外表面温度在环境温度以下至-196C之间时,应根据工艺、防结露和经济性的要求设置保冷层。5.2.5绝热结构应有一定的机械强度,不因受自重或偶然外力作用而破坏。对有振动的设备与管道的绝热结构,应进行加固。5.2.6绝热结构一般不考虑可拆卸性,但需要经常维修的部位宜采用可拆卸绝热结构。5.2.7绝热层厚度以10mm为单位进行分档。硬质绝热材料制品最小厚度为30mm,但厚度小于30mm厚的硬质泡沫塑料允许选用25mm,其最小厚度为20mm。5.2.8除浇注型和填充型外,在无其他说明的情况下,绝热层应按下列规定分层:5.2.8.1绝热层总厚度(5N80mm时应分层敷设。5.2.8.2当内外层采用同种绝热材料时,内外层厚度宜近似相等。5.2.8.3当内外层为不同绝热材料时,内外层厚度的比例应保证内外层界面处温度绝对值不超过外层材料安全使用温度绝对值的0.9倍(以摄氏度计算)。5.2.8.4高低温度交替的设备和管道的保冷层,其材料应在高温区及低温区内均能安全使用。在不能承受高温介质温度时,应在内层增设保温层。增设的保温层与保冷层的厚度比例,在冷态与热态,均应符合本规范第5.2.8.3款的规定,对硬质材料增设层的厚度^N30mm。5.2.8.5在经济合理前提下,超高温和深冷介质管道和设备的绝热,可选用异材复合结构或异材复合制品,异材复合绝热层应同时符合本规范5.2.8.3款的规定。5.2.8.6采用同层错缝,内外层压缝方式敷设。内外层接缝应错开100〜150mm。水平安装的管道和设备最外层的纵缝拼缝位置应尽量远离垂直中心线上方。纵向单缝的缝口朝下。5.2.8.7保冷管道和设备的支座等凸出部位应按上述分层规定进行保冷,其保冷层长度为保冷层厚度的4倍或全垫座底部,并先于管道和设备主体部位施工。5.2.9对立式设备,管道和平壁面以及立卧式设备的底面,其上的某些绝热结构,应设支承件。其支承件的设计,应符合下列规定:5.2.9.1支承件的承面宽度应小于绝热层厚度10〜20mm。5.2.9.2支承件的间距应符合下列规定:立式设备和管道,包括水平夹角大于45°的管道,支承件的间距:保温时,平壁为1.5〜2m;保温圆筒,在高温介质时为2〜3m,在中低温介质时为3〜5m;保冷时,均不得大于5m。卧式设备应在水平中心线处设支承架,承受背部及兜挂腹部绝热层。5.2.9.3立式圆筒绝热层可用环形钢板,管卡顶焊半环钢板,角铁顶面焊钢筋等做成的支承件支承。5.2.9.4设备底部封头可用封头与圆柱体相切处附近设置的固定环或设备裙座周边线处焊上的螺母来支承绝热层。对有振动或大直径底部封头,可用在封头底部点阵式布置螺母或带环销钉来兜贴绝热层。5.2.9.5保冷层支承件应选冷桥断面小的结构形式。若管卡式支承环的螺孔端头伸出绝热层外,应把外露处的保冷层加厚,封住外露端头。5.2.9.6支承件的位置应避开法兰、配件或阀门,对立管及设备,支承件应设在阀门、法兰等的上方,其位置不应影响螺栓的拆卸。5.2.9.7不锈钢与合金钢设备管道上的支承件,宜采用抱箍型结构。5.2.9.8凡施焊后必须热处理的设备上的焊接型支承件应在设备制造厂预焊。5.2.10钩钉和销钉设置应符合下列规定:5.2.10.1保温层用钩钉、销钉,宜用中3〜中6mm的低碳圆钢制作,对软质绝热材料时应采用下限。硬质材料保温钉之间距300〜600mm,且钉宜根据制品几何尺寸设在缝中作攀系绝热层的柱桩之用。软质材料保温钉之间距不宜大于350mm。每平方米面积上钉的个数为:侧面不宜少于6个,底部不宜少于8个。5.2.10.2保冷层不宜使用钩钉结构。5.2.10.3对有振动的情况,钩钉应适当加密。5.2.10.4第5.2.9条支承件已满足承重及固定绝热层要求时,可不再设钩钉。5.2.10.5钩、钉预焊应符合第5.2.9.8款规定。5.2.11捆扎件结构应符合下列规定:5.2.11.1保温层捆扎结构应符合下列规定:保温结构中一般采用镀锌铁丝、镀锌钢带作保温结构的捆扎材料。Dn^100mm的管道,宜用甲0.8mm双股镀锌铁丝捆扎;100<Dn^600mm的管道,宜用甲1〜甲1.2mm双股镀锌铁丝捆扎;600<D尸1000mm的管道,宜用WX6,mm:12X0.5镀锌钢带或甲1.6〜甲2.5mm镀锌铁丝捆扎。Dn>1000mm的管道和设备,宜用WX6,mm:20X0.5镀锌钢带捆扎。捆扎间距:200〜400mm(软质材料宜靠下限)。每块绝热材料至少要捆扎两道。管道双层、多层保温时应逐层捆扎,内层可采用镀锌钢带或镀锌铁丝捆扎。大管道外层宜用镀锌钢带捆扎。设备双层保温时,内外均宜采用镀锌钢带捆扎。5.2.11.2保冷层捆扎应符合下列规定:保冷层捆扎应以不损伤保冷层为原则,最外层捆扎材料不宜采用铁丝,宜采用带状材料。双层保冷时的内层也应逐层捆扎,捆扎材料宜采用不锈钢带。5.2.11.3设备封头的各层捆扎,可利用活动环和固定环呈辐射型固定。5.2.11.4严禁用螺旋缠绕法捆扎。5.2.11.5对有振动的情况,应适当加强捆扎。5.2.12绝对层的伸缩缝设置应符合下列规定:5.2.12.1绝热层为硬质制品时,应留设伸缩缝。伸缩缝的扩展或压缩量宜按5.2.12.5款规定计算,但伸缩缝的宽度不宜小于20mm并采用软质绝热材料将缝隙填平,填充材料的性能满足介质温度要求。5.2.12.2伸缩缝间距:直管或设备直段长每隔3.5〜5m即应设一伸缩缝(中低温宜靠上限,高温和深冷宜靠下限)。5.2.12.3伸缩缝应设置在支吊架处及下列部位:立管、立式设备的支承件(环)下或法兰下;水平管道、卧式设备的法兰、支吊架、加强筋板和固定环处或距封头100〜150mm处;管束分支部位。5.2.12.4多层绝热层伸缩缝的留设,应符合下列规定:保冷层或高温保温层各层伸缩缝必须错开,错缝间距不宜大于100mm,且在外层伸缩缝外进行再保冷或再保温。5.2.12.5绝热层伸缩量宜按下列步骤进行计算:管道或设备的伸长或收缩量应采用下式计算:△L0=1000-aL0•L•(T0-T) (5.2.12-1)式中△L0----管道或设备的伸长或收缩(为负值时)量,(mm);aL0----管道或设备的线胀系数,(1/°C);L----伸缩缝间距,(m)。绝热材料的伸长或收缩量应采用下式计算。单层:△L=1000-a・L・f^oil-T] (5.2.12-2)1 L1[ 2a/双层:△匕=1000-aL2•L•(5.2.12-3)式中△L1----绝热材料的伸长或收缩量,(mm);△L2----外层绝热材料的伸长或收缩量,(mm);aL0----绝热材料的线胀系数,(1/°C);al1----内层绝热材料的线胀系数,(1/C);al2----外层绝热材料的线胀系数,(1/C)。绝热层在使用中伸缩缝的扩展或压缩量应按下列公式计算。绝热层相对于管道:L=AL。一△L1 (5.2.12-4)外绝热层相对于内绝热层:L=AI】一△L2 (5.2.12-5)式中△L----绝热层伸缩缝的扩展或压缩量(当△L为负值时),(mm).5.3防潮层设计要求:5.3.1设备与管道的保冷层外表面、埋地或地沟内敷设管道的保温层外表面,应设置防潮层。5.3.2在环境变化与振动情况下,防潮层应能保持其结构的完整性和密封性。5.3.3沥青胶、防水冷胶料玻璃布防潮层的组成,应符合现行国家标准<<工业设备及管道绝热工程施工及验收规范”(GBJ126-89)的规定。5.3.4防潮层外不得设置铁丝、钢带等硬质捆扎件。5.4保护层设计要求:5.4.1绝热结构外层,应设置保护层。保护层结构应严密和牢固,在环境变化与振动情况下,不渗水,不裂纹,不散缝,不坠落。5.4.2保护层宜选用金属材料作为保护层。腐蚀性环境下宜采用耐腐蚀材料作保护层。表5.4.35.4.3金属保护层厚度应符合表5.4.3表5.4.3使用场合D<100ND>100N设备可拆卸要 求材料类型管道管道与平壁结构常用保护层厚度(mm)镀锌薄钢板铝合金薄板0.3 镀锌薄钢板铝合金薄板0.3 〜0.350.35 〜0.50.50.7〜0.50.6〜需增加刚度的保护层可采用瓦楞板形式0.4〜0.50.5〜0.60.81.0〜0.60.8〜5.4.4金属保护层接缝型式可根据具体情况,选用搭接、插接或咬接型式,并符合下列规定:5.4.4.1硬质绝热制品金属保护层纵缝,在不损坏里面制品及防潮层前提下可进行咬接。半硬质和软质绝热制品的金属保护层的纵缝可用插接或搭接。插接缝可用自攻螺钉或抽芯铆钉连接,而搭接缝宜用抽芯铆钉连接。钉与钉的间距为200mmo5.4.4.2金属保护层的环缝,可采用搭接或插接,重叠宽度为30〜50mm。除有防坠落要求的垂直安装的保护层外,在保护层搭接或插接的环缝上,水平管道不宜使用自攻螺钉或抽芯铆钉固定。5.4.4.3保冷结构的金属保护层接缝宜用咬合或钢带捆扎结构,不得使用螺钉或铆钉连接。5.4.4.4金属保护层应有整体防(雨)水功能。对水易渗进绝热层的部位应用玛王帝脂或胶泥严缝。6.绝热计算6.1保温计算6.1.1保温计算应根据工艺要求和技术经济分析选择保温计算公式,并应按本规范规定确定计算参数。当无特殊工艺要求时,保温的厚度应采用“经济厚度”法计算,但若经济厚度偏小以致散热损失量超过最大允许散热损失量标准时,应采用最大允许热损失量下的厚度。6.1.2防止人身遭受烫伤的部位,其保温层厚度应按表面温度法计算,且保温层外表面的温度不得大于60°C。6.1.3当需要延迟冻结、凝固和结品的时间及控制物料温降时,其保温厚度,应按热平衡方法计算。6.2.1保冷计算应根据工艺要求确定保冷计算参数。当无特殊工艺要求时,保冷厚度应采用本规范第6.3.3.1(双层时为第6.3.4.1)款的规定进行计算。并用经济厚度调整。6.2.2保冷的经济厚度必须用防结露厚度校核。6.3绝热层厚度计算:6.3.1圆筒型绝热层厚度应按下列公式计算:6=-D]—D。) (保温,单层时厚度) (6.3.1-1)TOC\o"1-5"\h\z2 1 06=-(D—D。) (保温,双层时总厚度) (6.3.1-2)2 2 06=-(D—D。) (保温,双层中的内层厚度) (6.3.1-3)2 1 06=-D—D) (保温,双层中的外层厚度) (6.3.1-4)2 2 16=:(D—D0) (保冷,单层时厚度) (6.3.1-5)6==(D2—D0) (保冷,双层时总厚度) (6.3.1-6)61=yD—D°) (保冷,双层中的内层厚度) (6.3.1-7)62=乌(D2—D0) (保冷,双层中的外层厚度) (6.3.1-8)式中D0----管道或设备外径,(m);D1——内层绝热层外径,当为单层时,D1即绝热层外径,(m);D2----外层绝热层外径(m);6----绝热层厚度,当绝热层为两种不同绝热材料组合的双层绝热结构时,6为双层总厚度,(m);61----内层绝热层厚度,(m);62----外层绝热层厚度,(m);K----保冷厚度修正系数,除经济厚度计算中K值为1以外,其他计算中,K应按本规范第6.9.8条规定取值。6.3.2绝热层的经济厚度应按下列公式计算:6.3.2.1圆筒型绝热层经济厚度计算中,应使绝热层外径D满足下列衡等式要求:1DlnD=3.795X10-3J%入"—0-"—史 (6.3.2-1)1D0 \ PT-5 as

式中Pe——能量价格,(元/106kJ)。廿的取值应符合本规范第6.7.1和第6.7.2条的规定;Pt――绝热结构单位造价,(元/m3)。Pt的取值应按实际价格或按本规范第6.7.3条的规定计算确定;入----绝热材料在平均温度下的导热系数,[W/(m・°C)]。入的取值应符合本规范第6.8.5条的规定;as----绝热层外表面向周围环境的放热系数,[W/(m2・C)。as的取值应符合本规范第6.8.4及6.9.4条的规定;t----年运行时间,(h)。t的取值应符合本规范第6.8.8及6.9.7条的规定;T0----管道或设备外表面温度,(C)。T。的取值应符合本规范第6.8.1条及6.9.1.1款的规定;Ta----环境温度,(C)。运行期间平均气温。“的取值应符合本规范第6.8.2条及6.9.1.2款的规定;|T0-Ta|——(T0-Ta)的绝对值;s----绝热工程投资年摊销率,(%)。宜在设计使用年限内按复利率计算。6.3.2.2平面型绝热层经济厚度应按下式计算:6=1.8975X10-3」%入.丁0—L—史(6.3.2-2)

\ Pt-5 as6.3.3圆筒型单层最大允许热,冷损失下绝热层厚度,应按下列公式计算:6.3.3.1最大允许热损失量应按本规范附录A取值,最大允许冷损失量应按本规范第4.4.2条的规定取值,此时,绝热层厚度计算中,应使其外径D满足下列衡1等式要求:Dp_.r(TDp_.r(T-t)]i|_做〔—as(6.3.3-1)式中[Q]----以每平方米绝热层外表面积为单位的最大允许热、冷损失量,(W/m2)。保温时,[Q]应按附录A取值;保冷时,[Q]为负值。应按6.4.2-1和6.4.2-2公式计算。6.3.3.2当工艺要求允许热、冷损失量以每米管道长度的热、冷损失量为准计算时,绝热层厚度计算中,应使其外径D满足如下衡等式要求:1(6.3.3-2)lnD1=而入加-T)_&(6.3.3-2)D0 q Dp式中[q]----以每米管道长度为计算单位的最大允许散热损失量,(W/m)。其值以工艺计算为准。保温时,[q]为正值;保冷时,[q]为负值。6.3.4圆筒型双层热、冷损失下的绝热层厚度,应按下列公式计算。6.3.4.1当最大允许热损失量按本规范附录A取值,或最大允许冷损失量按本规范第6.4.2条规定取值时:双层绝热层总厚度0计算中,应使外层绝热层外径D2满足下列衡等式的要求:D2lnD=2(6.3.4-1)0—T1)+32侦厂T之)—人之]D2lnD=2(6.3.4-1)[W 公」内层厚度。】计算中,应使内层绝热层外径D1满足下列衡等式的要求:(6.3.4-2)式中T1----内层绝热层外表面温度,(°C)。式中T】的绝对值应小于以。C计的外层绝热材料的允许使用温度[T2]的0.9倍。其正负号与[T2]的符号一致;T2----外层绝热层外表面温度,(C);入1 内层绝热材料导热系数,[W/(m・°C)];入2----外层绝热材料导热系数,[W/(m・C)];外层厚度。2应按本规范公式6.3.1-4或6.3.1-8计算。6.3.4.2当工艺要求最大允许热、冷损失量按照每米管道长度的热、冷损失量为基准计算时:双层总厚0计算中,应使外层绝热层外径D满足如下衡等式的要求:2(6.3.4-3)lnD=2nk厅0-T1)+入2T1-Ta)]_22(6.3.4-3)D0 以 D2。s式中[q]的取值应符合本规范第6.3.3.2款的规定。内层厚度0】计算中,应使内层绝热层的外径D】满足下列衡等式的要求:

InD=2兀人T。片i (6.3.4-4)Do 1外层厚度02应按本规范公式6.3.1-4或公式6.3.1-8计算。6.3.5平面型单层最大允许热、冷损失下绝热层厚度应按下式计算:0=入["讣)-」 (6.3.5)6.3.6平面型异材双层最大允许热、冷损失下绝热层厚度应按下列公式计算:内层厚度0】应按下式计算:5=入%TI (6.3.6-1)外层厚度02应按下式计算:0广入0广入(TT(6.3.6-2)6.3.7圆筒型单层防止绝热层外表面结露的绝热层厚度计算中,应使绝热层外径D1满足下列衡等式的要求:DlnD=史-Td-T0 (6.3.7)1DO asTa-Td6.3.8(1)双绝热层总厚度0的计算中,应使外层绝热层外径D2满足下列衡等式的要求:(6.3.8-1)DlnD=A.入iTi-T。)+入Ti)(6.3.8-1)2D0as 侦a-Td)内层厚度0】的计算中,应使内层绝热层外径^满足下列衡等式的要求:lnD1=2A1-T-T0 (6.3.8-2)D0D2。sTaE外层厚度02的计算中,应使内层绝热层外径^满足下列衡等式的要求:lnD=22.T-Ti 1 (6.3.8-3)Di D2。sTaE式中Td----当地气象条件下最热月的露点(°C)。Td的取值可按附录C提供的环境温度和相对湿度查有关的环境温度、相对湿度、露点对照表(“、、Td表)而得到。

6.3.9平面型单层防结露保冷层厚度应按下式计算:(6.3.9)0=坐.T「To(6.3.9)asTa-Td6.3.10平面型异材双层防结露绝热层厚度应按下式计算:(1) 内层厚度0】(1) 内层厚度0】应按下式计算:0=堕.Ti-ToasTa-Td(2) 外层厚度02应按下式计算:0=色.Td-T1asTa-Td(6.3.10-1)(6.3.10-2)6.3.11圆筒型防止人身烫伤的绝热层厚度计算中,绝热层外径D】应满足下列衡等式要求:(6.3.11)(6.3.12)DlnD=史.=(6.3.11)(6.3.12)1DoasT-Ta式中Ts——绝热层外表面温度,(°C)。Ts取为60°C。6.3.12平面型防烫伤绝热层厚度应按下式计算:0=L.NasTs-Ta式中Ts取为60Co6.3.13延迟管道内介质冻结的保温厚度计算。延迟管道内介质冻结、凝固、结品的保温厚度计算中,应使绝热层外径D满足如下衡等式要求:1lnD=Do(6.3.13)7200-K-n-入-f丁0+七-T]•tr、

, " "2a)f 2XlnD=Do(6.3.13)~^^-T^V-P-cTv~-P~^cpr-~D^s式中Kr----管件及管道支吊架附加热损失系数,Kr=1.1〜1.2(大管取值应靠下限,反之应靠上限);Tfr----介质凝固点,(C)Ta----环境温度,(C),室外管道应取冬季极端平均最低温度(向气象局索取或按本规范附录B规定取值);tfr----介质在管道内不出现冻结的停留时间,(h);as----冬季最多风向平均风速下的放热系数,按公式6.8.4-1计算;V,Vp----分别为介质体积和管壁体积,(m3);---分别为介质密度和管壁密度,(kg/m3);C,CP----分别为介质热容和管壁热容,[J/(kg・°C)]。6.3.14给定液体管道允许温度降时保温厚度计算。6.3.14.1对于无分支(无结点)液体管道在给定允许温度降条件下的保温厚度计算中,应使绝热层外径D满足下列衡等式的要求:1lnD1= 8•入.入的K「 _J2XD0 D2•W.p•c•lnTA_TaDiasTb-Ta式中D----管道内径,(m);W 介质流速,(m/s);TA----介质在(上游)A点处的温度,(C);TB----介质在(下游)B点处的温度,(C);LAB A、B之间管道实际长度,(m);T「as、Kr的取值规定应符合第6.3.13条规定。6.3.14.2对于有分支(有结点)管道,在干管管径及十管首末绝热层厚度相等情况下,应先按下式计算出十管各结点处的介质温度:干管各结点处温度应按下列公式计算:L(c一1)■cT=T—(T-T)•q,m(c一—c (6.3.14-2)C(C-1) 「nY.-f,=2Im(i_1)■i4心=2827.4。:3p (6.3.14-3)式中TC,T(c-1)----分别为结点C与前一结点C—1处的温度,(C);T. 管道起点的温度,(C);Tn----管道终点的温度,(C);L(c1)c 结点C与前一结点C—1之间的管段长度,(m);L(i1)i 任意点i与前一结点i—1之间的管段长度,(m);qmi 任意点i处管内介质质量流量,(kg/h),qmi按6.3.14-3公式计算;qm(c-1)_c----C—1与C两点之间管道介质质量流量,(kg/h);qm(idt 任意点i与前一结点i—1之间介质质量流量,(kg/h);Di----任意点i处的管道内径,(m);

任意点处的管内介质流速,(m/s);p 介质密度,(kg/m3)。然后再将各结点处的介质温度作为各分支管道介质起点Ta,按本规范6.3.14-1公式计算各支管保温层外径。6.4热冷损失量计算6.4.1最大允许热损失量应符合本规范附录A的规定。6.4.2最大允许冷损失量,应按下列公式进行计算:(6.4.2-1)当T一T户4.5时:(6.4.2-1)[Q]=一(“一七)气当T—Td>4.5时:[Q]=—4.5气 (6.4.2-2)式中Td----当地气象条件下(最热月的)的露点温度,(°C)。Td取值应符合6.3.8条规定。6.4.3求取绝热层的热、冷损失量应按下列公式计算:6.4.3.1圆筒型单层绝热结构热、冷损失量应按下式计算:Q=D ] (W/m2) (6.4.3-1)—1ln—1+—&Doas两种不同热损失单位之间的数值转换,应采用下式计算:q=nDQ (W/m) (6.4.3-2)1式中Q――以每平方米绝热层外表面积表示的热损失量,(W/m2),Q为负值时,为冷损失量;q――以每米管道长度表示的热损失量,(W/m)。q为负值时,为冷损失量。6.4.3.2圆筒型异材双层绝热结构热、冷损失量应按下式计算:Q=Tof—lnQ=Tof—ln也-巳ln—+1&1 —0如—as(W/m2)(6.4.3-3)两种不同热损失单位之间的数值转换,应采用下式计算:q=nDQ (W/m) (6.4.3-4)26.4.3.3平面型单层绝热结构热、冷损失量应按下式计算:Q=2—七 (W/m2) (6.4.3-5)0 1+

入a

s6.4.3.4平面型双层绝热结构热、冷损失量应按下式计算:Q=年2(吗1 (W/m2) (6.4.3-6)°!+金+L入1入2as6.5绝热层外表面温度计算:6.5.1对Q以W/m2计的圆筒、平面,其单、双层绝热结构的外表面温度应按下式计算:Ts=Q+Ta (6.5.1)as6.5.2对q以W/m计的圆筒,其单、双层绝热结构的外表面温度应按下式计算:Ts=希—+Ta (6.5.2)式中D2----外层绝热层的外径,(m)。对单层绝热,D2=D1O6.6双层绝热时内外层界面处温度计算:6.6.1圆筒型异材双层绝热结构层间界面处温度二应按下式校核:人T。lnD+XTlnD(6.6.1)TOC\o"1-5"\h\zT=10Di Do(6.6.1)1XInD+XInD1Di 2Do6.6.2平面型异材双层绝热结构层间界面处温度二应按下式校核:(6.6.2)T1=XT。82+人2®1 1(6.6.2)字2+X251式中Ts用6.5.1公式或6.5.2公式求取。6.6.3对异材双层绝热结构内外层界面处的温度T「应校核其外层绝热材料对温度的承受能力。当二超出外层绝热材料的安全使用温度[T2]的0.9倍时,必须重新调整内外层厚度比。6.7能量价格、绝热结构单位造价计算:6.7.1能量价格P在保温计算中应取热价P的值,在保冷计算中应取冷价P的值。E H C6.7.1.1热价Ph应按实际购价或生产成本取值,或按下式计算:(6.7.1)P=1000C1.C2七(6.7.1)H qF-nB式中Ph——热价,(元/106kJ);Pf-—-燃料到厂价,(元/吨);

qF――燃料收到基低位发热量,(kJ/kg);nB——锅炉热效率,(nb=0.76〜0.92),对大容量、高参数锅炉n取值应靠上限,反之应靠下限;BC1——工况系数,(C1=1.2〜1.4);C2----值系数。6.7.1.2值系数C应按表6.7.1取值:26.7.2冷价Pc6.7.2冷价Pc应按实际购价或生产成本取值,当无数据时,可用下列公式计算:“〜-39T时冷价Pc1应按下式计算:冷冻系数£应按下式计算:€^273+T0TaT0式中€――冷冻系数;6.7.2.1(1)(6.7.2-1)值系数C 表6.7.12设备及管道种类值系数利用锅炉出口新蒸汽的设备及管道1抽汽管道,辅助蒸汽管道0.75疏水管道,连续排污及扩容器0.50通大气的放空管道0T0----介质温度,(°C),0°C以下为负值;T----环境温度,(C),0C以下为负值;a当制冷机选型已确定时,€・nm乘积的值应直接从制冷机产品样本中查得冷量qr及轴功率w后按下式计算:€-nm=W (6.7.2-2)式中€・nm----制冷机机械效率,T〜-39C时:nm=0.23〜0.5-40〜-196C时:nm=0.5〜0.8Qr——制冷机每小时制冷量,(106kJ/h)或(kW);W——制冷机轴功率,(106kJ/h)或(kW)。运算中W的单位必须与QR的单位对应一致。普冷时冷价Pc1应按下式计算:P=P・-^-—+62P (6.7.2-3)C1门.8•门门w式中PC1——普冷、中冷冷价,(元/106kJ);PH----热价,(元/106kJ)。PH取值应符合本规范第6.7.1条规定;nse——汽电转换效率,nse=0.25〜0.3nA——辅助综合效率,na=0.87〜0.92PW----冷却用水价,(元/m3)。6.7.2.2—40〜一196°C时冷价PC2按下式计算:F , 、Pc2=Pc1+t己 (6.7.2-4)Qr=(£-nm).W (6.7.2-5)式中P 40〜一196C时冷价,(元/106kJ);C2Pc1——Ta〜一39C时冷价,可采用公式(6.7.2-3)计算;F----制冷车间总投资,(元)。当全套流程为碳钢设备时,F为忽略;n 折旧年限,(a);t----年运行时间,(h/a);Qr----制冷设备实际制冷量,(106kJ/h)。当制造厂提不出此数据时,按6.7.2-5公式近似计算;W----制冷机轴功率,(106kJ/h);£ 冷冻系数,应采用公式6.7.2-1计算;n 制冷机机械效率,n=0.8。6.7.3绝热结构单位造价(P)应按下列公式计算:T管道保温绝热结构单位造价(P)应按下式计算:TP=(1+D、FP.+F+4*FD1x(FxPxF)] (6.7.3-1)T Xii iad-D2 9 9 91设备保温绝热结构单位造价(Pt)应按下式计算:PT=G+DXM+Fia+FX(F9xP9+F92)] (6.7.3-2)管道保冷绝热结构单位造价(PT)应按下式计算:

PT=G+DX)FPi+F/DFD山9&5+尸9)"93]} (6.7.3-3)1 0(4)设备保冷绝热结构单位造价(Pt)应按下式计算:PT=G+DX)Fpt+Fa+FX览xS+P9)+F94]} (6.7.3-4)式中 Pt——绝热结构单位造价,(元/m3);Pi 绝热层材料到厂单价,(元/m3);防潮层材料单价,(元/m2);P9——保护层材料单价,(元面);Dx——固定资产投资方向调节税(以下简称“定向税”)税率,(%);Fi——绝热层材料损耗及费税系数,%=1.10〜1.18;Fia——绝热层每立方米人工、管理等附加费,Fia应按表6.7.3取值;F;F;保护层费税系数,F1=1.08;F9F91F92F93保护层材料损耗、重叠系数,F9F91F92F93管道保护层每平方米人工、管理等附加费,F91=4〜7元/m2设备保护层每平方米人工、管理等附加费,F92=4〜6元/m2(钉口),F92=9〜13元/m2(咬口);管道保冷防潮层及保护层每立方米人工、管理等附加费,F=6〜9310元/m2F94——设备保冷防潮层及保护层每立方米人工、管理等附加费,七二6〜10元/m2(钉口),F94=13〜18元/m2(咬口)每立方米绝热层人工、管理附加费Fia 表6.7.3项 目F.(元/m2)甲426〜中管道43〜96小于等于中57的管道的泡沫玻璃160小于甲57的管道的泡沫玻璃3206.8保温计算的参数6.8.1设备和管道外表面温度TO的取值应符合下列规定:6.8.1.1金属设备和管道的外表面温度TO,当无衬里时,应取介质的正常运行温度。6.8.1.2当有内衬时金属设备和管道的外表面温度To应按有外保温层存在的条件下进行传热计算而确定。6.8.2环境温度“的取值应符合下列规定:6.8.2.1室外保温结构在经济厚度5和热损失Q的计算中,当常年运行时,环境温度Ta应取历年的年平均温度的平均值,采暖季节运行时,应取历年运行期日平均温度的平均值。6.8.2.2室内保温经济厚度计算和热损失计算中,环境温度Ta可取为20°C。6.8.2.3在地沟内保温经济厚度计算和热损失计算中,环境温度Ta取值应符合下列规定:当外表面温度T为80C时,T取为20C;当T在81〜110CO a O之间时,Ta取值为30C;当To大于或等于110C时,Ta取为40Co6.8.2.4在防止人身烫伤的厚度计算中,环境温度“应取历年最热月平均温度值。6.8.2.5在防止设备管道内介质冻结的计算中,Ta应取冬季历年极端平均最低温度。6.8.3界面温度的取值应符合下列规定:对于异材复合保温结构在内外两种不同材料界面处以摄氏度(C)计的温度,必须控制在低于或等于外层保温材料安全使用温度的0.9倍以内。6.8.4保温结构表面放热系数a的取值应符合下列规定:s6.8.4.1在进行经济厚度,最大允许热损失下的厚度,表面放热损失量和绝热结构外表面温度的计算中,室外as应按下列计算:气=1.163X(0+6应) (6.8.4-1)式中W——年平均风速(m/S)。当无风速值时,a‘可取为11.63[W/(m2・C)]。6.8.4.2保温结构表面温度现场

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