绝热包括保温和保冷。它是减少系统热量向外传递或外部热量传入系统而采取的一种工艺措施。其目的是减少热量、冷量的损失,节约能源,提高系统运行的经济性。同时,对于热水或蒸汽设备和管道,保温后能改善劳动环境、避免烫伤,实现安全生产;对于低温管道和设备(如制冷系统),保冷后避免结露或结霜,也可防止人的皮肤与之接触受冻。
保温和保冷是有区别的,保温结构一般情况下不设防潮层,而保冷结构的绝热层外要设防潮层。虽然保温与保冷有所区别,但往往不严格区分,统称为保温。
图3-117 管道的保温
室内给水排水管道一般只有防结露的要求。
保温材料应具有:导热系数小,密度在400kg/m3以下;有一定强度和耐温性能;对潮湿、水分有一定抵抗力;不含有腐蚀性物质、不易燃;造价低和便于施工等性质。
目前,保温材料的种类较多,比较常用的有岩棉(图3-118)、矿渣棉、玻璃棉、珍珠岩(图3-119)、硅藻土以及聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、橡塑等。具体选材应根据设计确定,使用时要依据厂家产品说明书中的要求操作。
(1)一般规定
1)保温施工应在除锈、防腐和系统试压合格后进行,注意并保持管道和设备外表的清洁干燥。冬雨期施工应有防冻、防雨措施。
图3-118 岩棉
图3-119 珍珠岩
2)保温结构层应符合设计要求。一般保温结构由绝热层、防潮层和保护层组成。有的要求外表面涂不同颜色和识别标志等。
3)保温层的环缝和纵缝接头不得有空隙,其捆扎铁丝或箍带间距为150~200mm,并应扎牢。防潮层、保护层搭接宽度为30~50mm。
4)防潮层应严密,厚度均匀,无气孔、鼓泡和开裂等缺陷。
5)石棉水泥保护层,应有镀锌铁丝网,抹面分两次进行,要求平整、圆滑、无显著裂缝。
6)缠绕式保护层,重叠部分为带宽的1/2。应裹紧、不得有皱褶、松脱和鼓包。起点和终点扎牢并密封。
7)阀件或法兰处的保温结构应便于拆装,法兰一侧应留有螺栓的空隙。法兰两侧空隙可用散状保温材料填满。再用管壳或毡类材料绑扎好,再做保护层。
(2)管道保温施工方法
1)保温层施工。保温层的施工方法与使用的保温材料有关,常用的方法有以下几种。
①涂抹式结构(图3-120)
图3-120 涂抹式结构
a)管道保温 b)设备保温 c)阀门保温
a.主要材料:石棉硅藻土或碳酸镁石棉粉,加辅料石棉纤维。
b.配制与涂抹:先将选用的保温材料按比例称量,然后混合均匀,加水凋成胶泥状,准备使用。当管径≤40mm时,保温层厚度较薄,可一次抹好。管径>40mm时,可分层涂抹,每层涂抹厚度为10~15mm。等前一层干燥后再涂抹后一层,直到满足保温厚度为止。表面抹光,外面按要求再做保护层。
c.在立管保温时,自下往上进行,为防止保温层下坠,可分段在管道上焊上支承环。然后再涂抹保温材料。支承环可由2~4块扁钢组成。
d.此方法整体性好、无接缝,适用于任何形状。但它应在环境温度高于0℃的条件下操作,施工周期长、效率低。
②预制装配式结构(图3-121)
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图3-121 预制装配式结构
a)管道保温 b)设备保温
图3-122 缠包式结构
1—管道 2—保温毡或布 3—镀锌铁丝 4—镀锌铁丝网 5—保护层
a.主要材料:泡沫混凝土、硅藻土、矿渣棉、岩棉、玻璃棉、石棉蛭石、可发性聚苯乙烯塑料等管壳形型材。
b.操作方法:先将保温材料预制成扇形块状,围抱管道圆周,块数取偶数,最多取8块,以便使槽的接缝错开。也可用泡沫塑料、矿渣棉和玻璃棉制成管壳形进行保温。
c.在预制块装配前,先用石棉硅藻土或碳酸镁石棉粉胶泥涂一层底层,厚度为5mm。如用矿渣棉或玻璃棉管壳保温,可不抹胶泥。
d.预制块铺装时,接缝相互错开,接缝用石棉硅藻土胶泥填实。用直径为1~2mm的镀锌铁丝捆扎,间距≤300mm,每块预制品至少绑扎2处,每处不少于2圈,禁止以螺旋式缠绕。
③缠包式结构(图3-122)
a.主要材料:沥青矿渣棉毡、岩棉保温毡和玻璃棉毡等制作成片状或带状。
b.操作方法:先按管径大小,将棉毡剪裁成适当宽度的条块,再把这种条块缠包在已做好防腐层的管子上。包缠时应将棉毡压紧,边缠、边压、边抽紧,使保温后的密度达到设计要求。如果一层棉毡的厚度达不到保温层厚度时,可用多层分别缠包,要注意两层接缝错开。每层纵横向接缝处用同样的保温材料填充,纵向接缝应放置在管顶上部。
c.当保温层外径小于500mm时,保温层外面用直径为1.0~1.2mm的镀锌铁丝绑扎,间距为150~200mm。每处绑扎的铁丝不少于两圈,禁止使用螺旋状缠绕。当保温层外径大于500mm时,除用镀锌铁丝绑扎外,还应用网孔为30mm×30mm的镀锌铁丝网包扎。缠包的材料要平整、无皱、压缝均匀。始末端接头要处理牢固。
④填充式保温结构(图3-123)
a.主要材料:玻璃棉、矿渣棉和泡沫混凝土等,填充在管壁周围和设备外包的特制套子或铁丝网内。
b.操作方法:施工时,先焊上支承环,然后套上铁丝网或特制套子,用铁丝与支承环扎牢。再用保温材料填充管子周围和设备外壳。这种方式在施工时,保温材料有较多粉末飞扬,影响施工环境卫生。
图3-123 填充式保温结构
a)管道保温 b)设备保温
1—表面色漆 2—保护壳 3—第一层保护层 4—硅藻土±5mm 5—石棉 6—防锈漆 7—设备外壳 8—防锈漆两道 9—底层 10—保温层 11—铁丝扎环 12—铁丝网 13—保护壳 14—表面色漆
2)防潮层施工。目前用作防潮层的材料有两种,一种是以沥青为主的防潮材料,另一种以聚乙烯薄膜作为防潮材料。
以沥青为主体材料的防潮层施工时,首先剪裁下料,对于用油毡进行包裹法操作时,油毡剪裁的长度为保温层外周长加搭接宽度(一般为30~50mm)。对于用玻璃丝布进行包缠法操作时,应将玻璃布剪成条带状,其宽度视管子保温层外径大小而定。开始包缠防潮层之前,先在保温层上涂刷一层1.5~2.0mm厚的沥青或沥青玛蹄脂,然后即可将油毡或玻璃丝布包缠在保温层上。纵向接缝应放在管子侧面,接头向下,接缝用沥青或玛蹄脂封口,外面再用镀锌铁丝捆扎,铁丝接头不得刺破防潮层。油毡或玻璃丝布包缠好以后,再刷一层沥青或玛蹄脂。
3)保护层施工。保护层常用的材料和形式有:单独用玻璃丝布缠包的保护层;石棉石膏或石棉水泥保护层;沥青油毡和玻璃丝布构成的保护层及金属薄板加工的保护层等。
①单独用玻璃丝布包缠的保护层。单独用玻璃丝布缠包于保温层或防潮层外面,其操作和要求与防潮层做法相同,多用于室内不易碰撞的管道。对于没设防潮层而又处于渐潮湿环境中的管道,为防止保温材料受潮,可先在保温层上涂刷一层沥青或沥青玛蹄脂,再将玻璃丝布缠包在保温层上。
②石棉石膏及石棉水泥保护层。首先按一定配比,将石棉石膏或石棉水泥加水调制成胶泥待用。如保温层外径小于200mm,用胶泥直接涂抹在保温层或防潮层上;如外径≥200mm,先用镀锌铁丝网包裹加强后,再涂抹胶泥。当保温层或防潮层的外径小于或等于500mm时,保护层厚度为10mm时,否则厚度为15mm。
涂抹保护层一般分两次进行(图3-124)。待第一层稍干后,再进行第二遍涂抹,其表面光滑平整,不得有明显的裂纹。
③金属薄板保护壳。作为保护壳的金属板一般采用薄铝板、镀锌铁皮和黑铁皮,板厚根据保护层直径而定。
金属薄板保护壳预先根据使用对象和形状、连接方式用手工或机械加工成型,再到现场安装到保温层或防潮层表面上。
安装金属保护壳,应紧贴在保温层或防潮层上,纵横向接口缝连接有利于排水,纵向接缝放置在背视一侧,接缝常用自攻螺钉固定,其间距为200mm左右。安装有防潮层的金属保护壳时,防止用自攻螺钉刺破防潮层,可改用镀锌铁皮包扎固定。
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