在中、小口徑的熱輸原油或供暖管道上,為了減少管道向土壤散熱,在管道外部加上保溫復(fù)合層。常用的保溫材料是硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料,適用溫度為-185?120℃。這種材料質(zhì)地松軟,為提高其強(qiáng)度,在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層,形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu),以防止地下水滲入保溫層內(nèi)。 利用高壓成套聚氨酯發(fā)泡設(shè)備對(duì)鋼管外表面進(jìn)行拋丸除銹處理和外護(hù)管內(nèi)表面電暈處理工藝,提高保溫管的粘接性能。保溫層材料為密度60kg/m3至80kg/m3的硬質(zhì)聚氨酯泡沫,充分添滿鋼管與套管之間的間隙,并具有一定的粘接強(qiáng)度,使鋼管、外套管及保溫層三者之間形成一個(gè)牢固的整體。聚氨酯泡沫具有良好的機(jī)械性能和絕熱性能,通常情況下可耐溫120℃,通過改性或與其它隔熱材料組合可耐溫180℃。
預(yù)制聚氨酯保溫鋼管從里到外分三層結(jié)構(gòu):
第一層:工作鋼管層
根據(jù)設(shè)計(jì)和客戶的要求一般選用無縫鋼管、螺旋鋼管和直縫鋼管。鋼管表面經(jīng)過先進(jìn)的拋丸除銹工藝處理后,鋼管除銹等級(jí)可達(dá)GB/T8923-1988標(biāo)準(zhǔn)中的Sa2級(jí),表面粗糙度可達(dá)GB6060.5-88標(biāo)準(zhǔn)中R=12.5微米。
第二層:聚氨酯保溫層:
用高壓發(fā)泡機(jī)在鋼管與外護(hù)層之間形成的空腔中一次性注入硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料原液而成,即俗稱的“管中管發(fā)泡”。
第三層:高密度聚乙烯保護(hù)層:
預(yù)制成一定壁厚的黑色或黃色聚乙烯塑料管材。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能,最低使用溫度可達(dá)-70?-100℃,化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,但由于其為線性分子可緩慢溶于某些有機(jī)溶劑,且不發(fā)生溶脹,電絕緣性能優(yōu)良。其作用一是保護(hù)聚氨酯保溫層免遭機(jī)械硬物破壞,二是防腐、防水。高密度聚乙烯聚氨酯發(fā)泡保溫鋼管執(zhí)行:SY/T114-2000和SY/T115-2001標(biāo)準(zhǔn)。
聚氨酯保溫鋼管優(yōu)勢特點(diǎn):
1、降低工程造價(jià)
據(jù)有關(guān)部門測算,一般情況下聚氨酯保溫鋼管可以降低工程造價(jià)的25%(采用玻璃鋼做保護(hù)層)和10%(采用高密度聚乙烯做保護(hù)層)左右。
2 、熱損耗低,節(jié)約能源
聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)為:λ=0.013—0.03kcal/m·h·oC,比其他過去常用的管道保溫材料低得多,保溫效果提高4~9倍。再有其吸水率很低,約為0.2kg/m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的閉孔率高達(dá)92%左右。低導(dǎo)熱系數(shù)和低吸水率,加上保溫層和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護(hù)殼,改變了傳統(tǒng)地溝敷設(shè)供熱管道“穿濕棉襖”的狀況,大大減少了供熱管道的整體熱損耗,熱網(wǎng)熱損失為2%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國際10%的標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、防腐蝕、絕緣性能好,使用壽命長
由于聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫層緊密地粘結(jié)在鋼管外皮,隔絕了空氣和水的滲入,能起到良好的防腐作用。同時(shí)它的發(fā)泡孔都是閉合的,吸水性很小。高密度聚乙烯外殼、玻璃鋼外殼均具有良好的防腐、絕緣和機(jī)械性能。因此,工作鋼管外皮很難受到外界空氣和水的侵蝕。只要管道內(nèi)部水質(zhì)處理好,據(jù)國外資料介紹,使用壽命可達(dá)50年以上,比傳統(tǒng)的地溝敷設(shè)、架空敷設(shè)使用壽命高3~4倍。
性能優(yōu)點(diǎn)
聚氨酯保溫鋼管較之傳統(tǒng)的鋼管保溫方式具有十分突出的優(yōu)點(diǎn):
1、預(yù)制直埋保溫鋼管不需要砌筑龐大的地溝,只需將保溫管埋人地下,因此大大減少了工程占地,有利于環(huán)境保護(hù),減少土方開挖量約50%以上,減少土建砌筑和混凝土量90%。同時(shí),保溫管施工和現(xiàn)場挖溝平行進(jìn)行,只需現(xiàn)場接頭,可以縮短工期約50%以上。
2、保溫性能好,熱損失僅為傳統(tǒng)管材的25%,長期運(yùn)行可節(jié)約大量能源,顯著降低能源成本。
3、具有很強(qiáng)的防水和耐腐蝕能力,不需附設(shè)管溝,可直接埋入地下或水中,施工簡便迅速,綜合造價(jià)低。
4、在低溫條件下也具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性,可直接埋入地下凍土。
5、使用壽命可達(dá)30-50年,正確的安裝和使用可使管網(wǎng)維修費(fèi)用極低。
6、可設(shè)置報(bào)警系統(tǒng),自動(dòng)檢測管網(wǎng)滲漏故障,準(zhǔn)確指示故障位置并自動(dòng)報(bào)警。