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选择经济保温材料的导热系数因素及最佳密度探析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:导热系数是选择经济保温材料的两个因素之一。就一般材料而言,密度越小,其导热系数值亦越小,但对于纤维类保温材料,应选择最佳密度。密度增加,其机械强度增高,导热系数也增大,因此,不应片面地要求保温材料过高的抗压和抗折强度,但必须符合国家标准规定。

选择经济保温材料的导热系数因素及最佳密度探析

保温材料的性能选择一般宜按下述项目进行比较:

①使用温度范围;②导热系数;③化学性能、机械强度;④使用年数;⑤单位体积的价格;⑥对工程现状的适应性;⑦不燃或阻燃性能;⑧透湿性;俞安全性;⑩施工性。

保温材料选择技术要求如下。

1.导热系数小

导热系数是衡量材料或制品保温性能的重要标志,它与保温层厚度及热损失均成正比关系。导热系数是选择经济保温材料的两个因素之一。当有数种保温层材料可供选择时,可用材料的导热系数乘以单位体积价格A(元/m3),其乘值越小越经济,即单位热阻的价格越低越好。

2.密度小

保温材料或制品的密度是衡量其保温性能的又一重要标志,与保温性能关系密切。就一般材料而言,密度越小,其导热系数值亦越小,但对于纤维类保温材料,应选择最佳密度。

3.抗压或抗折强度(机械强度)

同一组成的材料或制品,其机械强度与密度有密切关系。密度增加,其机械强度增高,导热系数也增大,因此,不应片面地要求保温材料过高的抗压和抗折强度,但必须符合国家标准规定。一般保温材料或其制品,在其上覆盖保护层后,在下列情况下不应产生残余变形:①承受保温材料的自重时;②将梯子靠在保温的设备或管道上进行操作时;③表面受到轻微敲打或碰撞时;④承受当地最大风荷载时;⑤承受冰雪荷载时。

保温材料也是一种吸音减振材料,韧性和强度高的保温材料,其抗振性一般也较强。

通常在管道设计中,允许管道有不大于6Hz的固有频率,所以保温材料或保温结构至少应有耐6Hz的抗振性能。一般认为韧性大、弹性好的材料或制品其抗振性能良好,例如,纤维类材料和制品、聚氨酯泡沫塑料等。

4.安全使用温度范围

保温材料的最高安全使用温度或使用温度范围应符合有关的国家标准、行业标准的规定,并略高于保温对象表面的设计温度。

5.非燃烧性

在有可燃气体或爆炸粉尘的工程中所使用的保温材料应为非燃烧材料。

6.化学性能符合要求

化学性能一般系指保温材料对保温对象的腐蚀性;由保温对象泄漏出来流体对保温材料的化学反应环境流体(一般指大气)对保温材料的腐蚀等。

值得注意的是,保温的设备和管道在开始运行时,保温材料或(和)保护层材料内吸水开始蒸发或从外保护层浸入的雨水将保温材料内的酸或碱溶解,引起设备和管道的腐蚀;特别是铝制设备和管道,最容易被碱的凝液腐蚀。为防止这种腐蚀,应采用泡沫塑料、防水纸等将保温材料包覆,使之不直接与铝接触。(www.xing528.com)

7.保温工程的设计使用年数

保温工程的设计使用年数是计算经济厚度的投资偿还年数,一般以5~7年为宜。但是,使用年数常受到使用温度、振动、太阳光线等的影响。保温材料不仅在投资偿还年限内不应失效,超过投资偿还年限时间越多越好。

8.单位体积的材料价格

单位体积的材料价格低,不一定是经济的保温材料,单位热阻的材料价格低才是经济的保温材料。

9.保温材料对工程现场状况的适应性

保温材料对工程现场状况的适应性主要考虑下列各项。

1)大气条件:有无腐蚀要素;气象状况。

2)设备状况:有无需拆除保温及其频繁程度;设备或管道有无振动或粗暴处理情况;有无化学药品的泄漏及其部位;保温设备或管道的设置场所,是室内、室外、埋地或管沟;运行状况。

3)建设期间和建设时期。

10.安全性

由保温材料引起的事故主要有:

1)保温材料属于碱性时,黏结剂常含碱性物质,铝制设备和管道以及铝板外保护层都应格外注意防腐;

2)保温的设备或管道内流体一旦泄漏,浸入保温材料内不应导致危险状态;

3)在室内等场的设备和管道使用的保温材料,在火灾时可产生有害气体或大量烟气,应充分考虑其影响,尽量选择危险性小的保温材料。

11.施工性能

保温工程的质量往往取决于施工质量,因此,应选择施工性能好的材料,材料应具有性能:①加工容易不易破碎(在搬运和施工中);②很少产生粉尘,对环境没有污染;③轻质(密度小);④容易维护、修理。

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