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材料受潮、因熱位移受擠導(dǎo)致熱損失,蒸汽管道常見保溫問題從何解決?
2023-12-21       來源:尤特森

引言:保溫材料受潮降低保溫效果,保溫材料隨熱位移受擠影響保溫均衡,成為蒸汽管道保溫工作中的兩大困擾。針對(duì)這些問題,有什么改進(jìn)措施?

材料受潮、因熱位移受擠導(dǎo)致熱損失,蒸汽管道常見保溫問題從何解決?

一、蒸汽管道保溫工作的常見問題

蒸汽管道是石油化工裝置中的“生命線”,也是給公用工程管道的重要樞紐。蒸汽管道具有管徑大、距離長(zhǎng)、對(duì)壓降和溫降要求高等特點(diǎn);要確保蒸汽管道的運(yùn)行效果,管道保溫工作是重要影響因素之一。

原材料性質(zhì):保溫材料種類很多,巖棉、玻璃棉、礦渣棉等,均經(jīng)歷了市場(chǎng)的驗(yàn)證。而根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查的分析,表現(xiàn)出類似礦渣棉這類軟質(zhì)材料做成的保溫結(jié)構(gòu),容易下沉嚴(yán)重。這是因?yàn)檎羝艿罆?huì)產(chǎn)生水擊和壓力的波動(dòng),造成管線產(chǎn)生振動(dòng)。

外部環(huán)境影響:保溫材料若沒有放在通風(fēng)干燥的環(huán)境,可能會(huì)受潮,尤其在潮濕的南方地區(qū),保溫材料容易吸收空氣中的水分。一旦保溫材料受潮,其導(dǎo)熱系數(shù)就有可能上升,降低保溫材料的保溫效果。部分保溫材料吸潮后,還有可能在受熱時(shí)粉化。

材料受潮、因熱位移受擠導(dǎo)致熱損失,蒸汽管道常見保溫問題從何解決?

管道設(shè)計(jì)影響:補(bǔ)償器段和管道由于受熱膨脹,設(shè)備接口位移推力等作用,發(fā)生的位移。部分管段無(wú)保溫,會(huì)導(dǎo)致管道熱損失嚴(yán)重。

以上問題在蒸汽管道保溫上十分常見。如何一一擊破這些難題,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的保溫效果以助力蒸汽管道的應(yīng)用?

二、選材、環(huán)境等條件的改善

首先,我們從選材的問題上著手。

以上提到傳統(tǒng)的軟質(zhì)材料會(huì)有吸潮受潮等不足,這會(huì)影響到保溫材料的使用壽命,也會(huì)導(dǎo)致熱損失的現(xiàn)象產(chǎn)生。既要滿足蒸汽管道保溫隔熱的需求,又要滿足防水防潮,保證保溫效果及使用壽命;如今是否有材料可以基本滿足蒸汽管道保溫的高要求呢?

目前,我們已經(jīng)得知有一個(gè)正確答案——?dú)饽z復(fù)合制品。今年三月,我們得知中石化入局氣凝膠賽道,不僅是投資人,還是產(chǎn)業(yè)鏈的用戶端,肯定了氣凝膠在管道方面的應(yīng)用前景。

材料受潮、因熱位移受擠導(dǎo)致熱損失,蒸汽管道常見保溫問題從何解決?

不僅如此,根據(jù)中國(guó)石油管道科技研究中心所公布的研究結(jié)果:將蒸汽管道的三種保溫方案做保溫性能、初始投資費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)成本等方面進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果顯示氣凝膠復(fù)合制品較傳統(tǒng)保溫材料具有更大的綜合優(yōu)勢(shì)。

材料受潮、因熱位移受擠導(dǎo)致熱損失,蒸汽管道常見保溫問題從何解決?

氣凝膠的保溫隔熱性能是毋庸置疑的。氣凝膠的納米多孔結(jié)構(gòu)可以有效阻止空氣對(duì)流,降低熱輻射和熱傳導(dǎo),使其擁有更低的導(dǎo)熱系數(shù)。而氣凝膠材料(如二氧化硅氣凝膠)本身的脆度高,易碎,難以直接運(yùn)用在各種設(shè)備上。后期人們通過氣凝膠材料復(fù)合纖維、有機(jī)化合物等基材,提升其力學(xué)性能,發(fā)展成為適用于各個(gè)領(lǐng)域的不同形態(tài)制品,管道保溫則是使用氣凝膠氈產(chǎn)品居多。

材料受潮、因熱位移受擠導(dǎo)致熱損失,蒸汽管道常見保溫問題從何解決?

此前,我們就氣凝膠的疏水性能做了簡(jiǎn)要科普:氣凝膠本身親水,但當(dāng)當(dāng)氣凝膠遇到化學(xué)活性物質(zhì)時(shí),會(huì)立刻與自身結(jié)構(gòu)表面覆蓋的氧氫基團(tuán)重組,形成一個(gè)疏水的非極性基團(tuán)。當(dāng)氣凝膠內(nèi)30%的氧氫基團(tuán)形成疏水基團(tuán)時(shí),便能起到疏水效果。

其次就是保溫材料的存放問題。保溫材料應(yīng)該從進(jìn)場(chǎng)到施工,都嚴(yán)格遵循防水防潮的原則。如有庫(kù)房,需要保持庫(kù)房的干燥通風(fēng);若只能在室外堆放,則應(yīng)該將底部墊高,且用防水布覆蓋,防止雷雨天氣導(dǎo)致保溫材料受潮。

材料受潮、因熱位移受擠導(dǎo)致熱損失,蒸汽管道常見保溫問題從何解決?

最后,是保溫施工環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格把控,不得敷衍懈怠。實(shí)際上,氣凝膠氈質(zhì)輕的特點(diǎn)已經(jīng)創(chuàng)造了更便利的施工條件,除了有一套標(biāo)準(zhǔn)的施工作業(yè)流程,還需要相關(guān)人員逐層檢查驗(yàn)收,保證施工過程、結(jié)果的規(guī)范