管道和设备绝热材料及其厚度选用标准

管道和设备绝热材料及其厚度选用标准TOC\o"1-2"\h\z\u1范围 PAGEREF_LarkToc00001\h32规范性引用文件 PAGEREF_LarkToc00002\h33术语和定义 PAGEREF_LarkToc00003\h44绝热设计的基本原则与分类 PAGEREF_LarkToc00004\h44.1绝热的目的与作用 PAGEREF_LarkToc00005\h44.2绝热设计分类 PAGEREF_LarkToc00006\h54.3绝热设计应遵循的原则 PAGEREF_LarkToc00007\h55绝热材料的选用 PAGEREF_LarkToc00008\h55.1绝热材料的基本性能要求 PAGEREF_LarkToc00009\h55.2常用绝热材料及其特性 PAGEREF_LarkToc00010\h65.3保温材料的选用原则 PAGEREF_LarkToc00011\h75.4保冷材料的选用原则 PAGEREF_LarkToc00012\h75.5特殊工况下的材料选用 PAGEREF_LarkToc00013\h75.6常用绝热材料的选用要点 PAGEREF_LarkToc00014\h76绝热层厚度的确定 PAGEREF_LarkToc00015\h86.1厚度确定的基本原则与方法 PAGEREF_LarkToc00016\h86.2保温层厚度的计算 PAGEREF_LarkToc00017\h86.3保冷层厚度的计算 PAGEREF_LarkToc00018\h86.4防烫伤厚度的确定 PAGEREF_LarkToc00019\h96.5厚度的圆整与限制条件 PAGEREF_LarkToc00020\h97常用管道和设备绝热层厚度选用表 PAGEREF_LarkToc00021\h97.1保温层厚度选用参考 PAGEREF_LarkToc00022\h97.2保冷层厚度选用参考 PAGEREF_LarkToc00023\h107.3选用表的使用说明 PAGEREF_LarkToc00024\h108绝热结构设计 PAGEREF_LarkToc00025\h108.1绝热结构的组成 PAGEREF_LarkToc00026\h108.2绝热层 PAGEREF_LarkToc00027\h118.3防潮层 PAGEREF_LarkToc00028\h118.4保护层 PAGEREF_LarkToc00029\h118.5附件的绝热 PAGEREF_LarkToc00030\h119特殊要求 PAGEREF_LarkToc00031\h129.1奥氏体不锈钢设备的绝热 PAGEREF_LarkToc00032\h129.2防火与环保要求 PAGEREF_LarkToc00033\h129.3高温及低温绝热的专项要求 PAGEREF_LarkToc00034\h1210施工与质量验收要点 PAGEREF_LarkToc00035\h1210.1施工一般要求 PAGEREF_LarkToc00036\h1210.2质量验收要点 PAGEREF_LarkToc00037\h1311绝热效果的测试与评价 PAGEREF_LarkToc00038\h13

1范围本标准规定了工业设备、管道及其附件外表面绝热工程中绝热材料的选用要求、绝热层厚度的确定方法、绝热结构设计要点以及施工与质量验收的基本要求，是开展绝热工程设计、材料选型、施工与验收的统一技术依据。本标准适用于介质或设备外表面温度在－196℃～850℃范围内、需要保温或保冷的工业设备和管道，包括保温与保冷两类绝热工程。凡涉及工艺介质的输送、储存与换热，且对热量损失、表面温度或防凝露有明确要求的场所，均应按本标准进行绝热设计。本标准不适用于建筑围护结构的保温隔热，以及因生产工艺特殊要求而另有专项规定的绝热工程。埋地管道、海底管道等特殊敷设条件下的绝热，应结合相应专业标准执行。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB50264—2013工业设备及管道绝热工程设计规范GB/T4272—2024设备及管道绝热技术通则GB/T8175—2025设备及管道绝热设计导则GB/T8174—2025设备及管道绝热效果的测试与评价GB50126—2008工业设备及管道绝热工程施工规范GB/T50185—2019工业设备及管道绝热工程施工质量验收标准GB/T13350—2017绝热用玻璃棉及其制品GB/T11835—2016绝热用岩棉、矿渣棉及其制品GB/T16400—2023绝热用硅酸铝棉及其制品GB/T10699—2015硅酸钙绝热制品GB/T17393—2008覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范GB8624—2012建筑材料及制品燃烧性能分级3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1绝热为防止或减少设备、管道及其附件向周围环境散热或吸热，在其外表面设置的绝热层、防潮层、保护层等复合结构的总称。3.2保温为减少设备、管道及其附件向周围环境散热，在其外表面采取的绝热措施，适用于表面温度高于环境温度的工况。3.3保冷为减少周围环境向设备、管道及其附件传热，并防止其表面凝露，在其外表面采取的绝热措施，适用于表面温度低于环境温度的工况。3.4绝热材料用于减少热传递、导热系数较小的材料及其制品，包括保温材料和保冷材料。3.5导热系数在稳态条件下，单位温度梯度、单位时间内通过单位面积的热量，是表征材料绝热性能的核心指标，单位为瓦每米开尔文（W/（m·K））。3.6经济厚度在满足绝热要求的前提下，使保温（保冷）工程投资年分摊费用与年散热（吸热）损失费用之和为最小的绝热层厚度。3.7允许最大热损失量为满足节能与工艺要求，标准所允许的每单位面积（或单位长度）的最大热损失值。3.8表面温度绝热结构外表面（保护层外表面）的实际温度，是防烫伤与防凝露控制的主要校验参数。3.9防潮层设置在绝热层外表面、用于阻止水汽渗入绝热层内部的密封结构层，主要应用于保冷工程。3.10保护层设置在绝热层或防潮层外表面、用于保护绝热结构免受机械损伤、风雨侵蚀及介质腐蚀的结构层。4绝热设计的基本原则与分类4.1绝热的目的与作用绝热设计的主要目的在于：一是节约能源，减少介质在输送与储存过程中的热量损失或冷量损失，降低运行能耗；二是满足工艺要求，保证介质温度稳定、控制热胀冷缩与温降；三是保障安全，防止高温表面烫伤人员、防止低温表面凝露结冰影响运行；四是防止腐蚀，减少外表面温度波动与凝露对设备、管道的侵蚀；五是满足消防要求，控制可燃介质区域的表面温度，防止引燃。4.2绝热设计分类按介质温度与传热方向，绝热设计分为保温与保冷两大类。保温适用于外表面温度高于环境温度的工况，以限制散热损失为主；保冷适用于外表面温度低于环境温度的工况，以限制吸热与防止凝露为主。按设计目标，绝热设计又可分为经济型、工艺型、安全型和防凝露型四类。经济型以全寿命周期费用最低为目标；工艺型以满足介质温度、热损失等工艺指标为约束；安全型以表面温度不高于允许值为控制条件，主要用于防烫伤；防凝露型以确保绝热层外表面温度高于环境空气露点温度为约束，主要用于保冷工程。实际设计中，上述目标往往相互交织，应综合权衡、统筹确定。4.3绝热设计应遵循的原则绝热设计应遵循经济合理、安全可靠、环保适用和统一可比的原则。经济合理指在满足功能要求的前提下，按经济厚度或允许热损失确定厚度，避免过度保温造成投资浪费或保温不足造成能耗上升。安全可靠指绝热材料与结构应满足防火、防腐、防烫伤、防凝露及机械强度的要求。环保适用指优先选用可回收、低尘、低毒的环保型材料，并兼顾施工的便利性。统一可比指保温与保冷、不同设备与管道之间应采用一致的设计基准、计算方法和评价口径，便于横向比较与统一管理。5绝热材料的选用5.1绝热材料的基本性能要求绝热材料的选用应以导热系数小、密度适宜、机械强度足够、吸水率低、使用温度符合工况、燃烧性能符合防火要求、对金属无腐蚀作用为基本原则。各项性能指标应以现行产品标准及厂家检测报告为依据，并满足下列要求。保温材料方面：导热系数在平均温度下的数值应尽可能小，一般不大于0.12W/（m·K）；密度应适中，既保证绝热性能又满足结构强度与施工支撑要求；制品应具有一定的抗压、抗折强度，避免安装及运行中破碎、塌陷；最高使用温度应高于介质最高工作温度并留有裕量；含水率应低，吸水后绝热性能下降明显，故应做好防潮处理。保冷材料方面：除导热系数小外，应优先选用闭孔率高、吸水率及水汽渗透系数低的材料，以阻止水汽进入绝热层内部造成凝露与结冰破坏；材料应具有足够的低温韧性，在深冷工况下不开裂、不脆化；对深冷保冷宜选用泡沫玻璃等闭孔率高的材料。5.2常用绝热材料及其特性工程中常用的绝热材料按其结构与耐温性能，可分为纤维类制品、泡沫类制品和复合类制品三大类。纤维类制品包括岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝棉等，耐温性能好、保温性能优良；泡沫类制品包括硬质聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、泡沫玻璃、橡塑发泡材料等，多用于保冷；复合类制品包括硅酸钙绝热制品等，强度高、耐温性好。常用绝热材料的主要性能参考见表1。表1常用绝热材料主要性能参考一览材料类别主要制品标准最高使用温度（约，℃）密度（kg/m³）导热系数（约，W/（m·K））主要适用岩棉、矿渣棉制品GB/T11835—201660040～2000.033～0.045中、高温保温玻璃棉及其制品GB/T13350—201740010～960.030～0.043低温至中温保温硅酸铝棉及其制品GB/T16400—2023100064～1600.034～0.060高温保温、隔热硅酸钙绝热制品GB/T10699—2015650170～2400.050～0.060中、高温保温，强度高硬质聚氨酯泡沫塑料行业产品标准12030～600.022～0.030保温及保冷泡沫玻璃行业产品标准400120～1800.040～0.050深冷保冷、防潮聚苯乙烯泡沫塑料行业产品标准7018～300.030～0.041一般保冷橡塑发泡保温材料行业产品标准10560～1100.030～0.040小口径管道保冷注：表中数据为常见产品的典型参考值，实际选用应以厂家检测报告及现行产品标准为准。5.3保温材料的选用原则保温材料的选用应综合考虑介质温度、导热系数、机械强度、密度、经济性与施工条件等因素。介质温度较高的管道与设备，应选用耐温性能好的岩棉、硅酸铝棉或硅酸钙制品；温度不高的介质可选用玻璃棉等材料，以兼顾性能与造价。在满足耐温与绝热性能的前提下，应优先选用密度较小、导热系数较低、便于裁剪与安装的材料，以减轻管道支吊架负荷、降低综合造价。对易受机械损伤的部位，宜选用强度较高的制品；对长期露天运行的管道，应配合性能可靠的保护层，防止材料受潮后绝热性能劣化。5.4保冷材料的选用原则保冷材料的选用以闭孔率、吸水率、水汽渗透系数和低温性能为首要控制指标。一般保冷宜选用硬质聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等闭孔率高的材料；深冷保冷（介质温度低于－60℃）宜选用泡沫玻璃等低温性能稳定、防潮性能可靠的硬质材料。保冷工程必须同步设置防潮层，且所选材料的吸水率应尽可能低，以避免水汽凝结后在低温下结冰、胀裂绝热层，导致绝热结构失效。对间歇运行、冷热交替的管道，还应考虑材料的抗疲劳性能与形变协调性。5.5特殊工况下的材料选用覆盖奥氏体不锈钢的设备与管道，绝热材料浸出液中的氯离子、氟离子等有害离子含量应符合GB/T17393—2008的规定，必要时应在绝热层与金属表面之间设置隔离层，防止应力腐蚀开裂。对有防火要求的场所，绝热材料及保护层材料的燃烧性能应符合GB8624—2012的规定，选用不燃或难燃材料。对高温工况，应选用耐温等级足够、高温下导热系数增幅小的材料；对低温深冷工况，应选用低温下不开裂、防潮性能可靠的保冷材料。5.6常用绝热材料的选用要点综合上述原则，各类介质的材料选用要点归纳如下：蒸汽、热油等中高温介质的保温，优先选用岩棉、矿渣棉或硅酸钙制品；高温烟气、高温炉体及耐火要求高的部位，选用硅酸铝棉；冷介质管道、冷库及低温储存设备，选用硬质聚氨酯泡沫塑料或泡沫玻璃；对空间狭窄、口径较小的冷介质管道，可选用橡塑发泡材料，施工便捷、防潮性能好。材料选用应统筹性能、造价、供应与施工，避免盲目追求单一指标。6绝热层厚度的确定6.1厚度确定的基本原则与方法绝热层厚度的确定应同时满足绝热效果、安全与经济三方面的要求。绝热效果指热损失或冷损失、表面温度等指标满足标准与工艺要求；安全指高温表面不烫伤人员、低温表面不凝露；经济指在满足上述要求的前提下，年总费用最低。厚度确定常用方法包括经济厚度法、允许最大热损失量法、表面温度限制法（防烫伤）和防凝露法，应根据工程性质与工况条件选择一种或综合运用。其中，经济厚度法是最常用的方法。其原理是：绝热层越厚，热损失越小、年散热损失费用越低，但绝热工程投资及其年分摊费用越高；将两者叠加，存在一个使年总费用最小的厚度，即为经济厚度。工程设计中通常先按经济厚度初定，再以允许最大热损失量和表面温度进行校核，最终取满足全部约束的较大值并圆整。6.2保温层厚度的计算保温层厚度计算的一般步骤为：根据介质温度、环境温度与风速等条件确定计算参数，选取绝热材料的导热系数（按平均温度取值），采用经济厚度法或允许最大热损失量法计算保温层厚度，再按允许最大热损失量或表面温度要求进行校核。对高温管道，还应保证绝热层外表面温度不高于允许值，以防止烫伤及外护层材料劣化。由于计算涉及温度场、对流换热与辐射换热的耦合，工程上通常借助绝热设计软件或设计手册中的计算图表完成。具体计算公式与参数取值，应按GB50264—2013和GB/T8175—2025的有关规定执行，不得随意套用经验值而忽略工况差异。6.3保冷层厚度的计算保冷层厚度的确定以防凝露为基本约束，即保证绝热层外表面温度高于环境空气露点温度，并留有一定裕度；同时应兼顾冷损失控制与经济性。计算方法以防凝露法为主，辅以经济厚度法。保冷工程的绝热层外表面温度受环境温度、相对湿度、风速及绝热层厚度共同影响，计算时环境温度与相对湿度应取当地气象资料中的不利工况，并考虑夏季高温高湿季节的影响。对深冷保冷，还应核算多层结构的层间温度，确保各层材料使用温度与层间温度匹配。6.4防烫伤厚度的确定对于可能被人员接触的高温设备与管道，绝热层厚度应保证其外表面温度不高于60℃（一般场所）或50℃（人员频繁接触场所），具体允许值按GB50264—2013的规定执行。防烫伤厚度一般在经济厚度基础上进行校核，若经济厚度不满足表面温度要求，则取满足表面温度要求的厚度。6.5厚度的圆整与限制条件绝热层厚度按计算值向上圆整为常用厚度规格，通常以10mm为模数。厚度取值还应考虑结构承载能力：过厚的绝热层会增加管道外径与重量，可能超出支吊架承载能力，此时应通过提高绝热材料性能、采用双层结构或增设支撑等方式解决。对大口径管道与设备，绝热层过厚时宜分层施工，各层接缝应错开。7常用管道和设备绝热层厚度选用表7.1保温层厚度选用参考为便于工程设计快速选用，表2给出了不同介质温度与管道公称直径条件下，采用岩棉、矿渣棉或玻璃棉等常用保温材料时的保温层厚度常用参考值。该参考值按经济厚度法计算并经表面温度校核后圆整，适用于露天或室内一般环境。表2管道保温层厚度选用参考（mm）介质温度范围（℃）公称直径≤DN50DN65～DN150DN200～DN350≥DN400≤10030405060101～20040506070201～30050607080301～40060708090401～500708090100注：表值适用于导热系数约0.04W/（m·K）左右的常用保温材料，实际工程应按第6章方法校核后确定。7.2保冷层厚度选用参考表3给出了采用硬质聚氨酯泡沫塑料或泡沫玻璃等常用保冷材料时，不同介质温度与管道公称直径条件下的保冷层厚度常用参考值。参考值以防凝露要求为基本约束，兼顾冷损失与经济性。表3管道保冷层厚度选用参考（mm）介质温度范围（℃）公称直径≤DN50DN65～DN150DN200～DN350≥DN4000～－3040506070－30～－6050607080－60～－100608090100－100～－19680100110120注：表值按环境温度35℃、相对湿度85%左右核算，实际工程应结合当地气象条件按第6章方法校核。7.3选用表的使用说明表2、表3所列厚度为常用工程参考值，是设计初选的便捷依据，不能替代计算校核。正式设计时，应结合介质实际温度、环境气象条件、材料实测导热系数、经济性要求及安全约束，按第6章规定的方法进行计算并圆整。对关键工艺管线、深冷保冷管线及安全要求高的部位，必须逐项计算校核，不得直接套用参考值。8绝热结构设计8.1绝热结构的组成绝热结构由绝热层、防潮层和保护层三部分组成。绝热层是起绝热作用的主体结构层；防潮层用于保冷工程，阻止水汽渗入；保护层设置在最外层，保护整个绝热结构免受机械损伤、风雨侵蚀和介质腐蚀。保温工程一般由绝热层与保护层组成，保冷工程通常三者齐备。8.2绝热层绝热层应连续、密实，接缝严密，不得出现架空与空隙。保温层厚度较大时宜分层施工，各层间应错缝、压缝，减少热桥。绝热层采用捆扎或粘贴方式固定，金属丝、玻璃丝布等固定件应选用与绝热材料及温度相适应的材质。对垂直管道与设备，应设置支撑环或托架，防止绝热层自重下坠。8.3防潮层防潮层应连续、完整、密封良好，通常采用防水涂料、铝箔或复合防潮材料制作。防潮层应设置在绝热层外表面，搭接宽度应足够，接缝应牢固密封；对保冷工程，防潮层不得破损，否则水汽一旦进入绝热层内部，将引起凝露、结冰与绝热失效。8.4保护层保护层应具有一定的强度与耐候性，并便于拆装检修。常用保护层材料及其适用范围见表4。金属保护层强度高、耐候性好，适用于室外及易受机械损伤的场所；非金属保护层质量轻、造价低，适用于室内及一般管道。表4保护层常用材料及适用范围参考保护层材料主要特点适用范围镀锌钢板强度高、耐候性好、抗机械损伤室外管道、设备铝及铝合金板质量轻、耐腐蚀室外一般场所不锈钢薄板耐蚀性好、外观美观化工、洁净与高要求场所玻璃布加涂料质量轻、造价低室内管道、保温铝箔玻璃钢美观、防潮保冷工程8.5附件的绝热法兰、阀门、人孔、支耳及支架等附件应进行绝热，其绝热层应便于拆卸检修，宜采用可拆卸的活络式绝热结构。法兰连接处的绝热应避免妨碍螺栓拆装，管道支吊架处的绝热应防止形成热桥并保证承载可靠。对需要经常操作的阀门、仪表，其绝热设计应兼顾操作便利与绝热效果。9特殊要求9.1奥氏体不锈钢设备的绝热覆盖奥氏体不锈钢的设备与管道，其绝热材料及接触材料的浸出液中氯离子、氟离子、硫酸根等有害离子含量，以及pH值等指标，应符合GB/T17393—2008的规定。当绝热材料不能满足要求时，应在材料与金属表