管道用保冷材料技术规定

1、保冷技术规定C100详细设计修改说 明编制校核审核审定项目经理日期XXXXXXXXXX有限公司项目地点xxxx专业管道第1张共24张文件号CRYOTECH-SF-701-11/14. .1. 范围 本文件概括了最低温度至-200°C的液化天然气（LNG）液化工厂、LNG储配站、LNG加注站以及其它如液态乙烯、液化空气、丙烷、丙烯等相关介质的低温设备和管道外表面绝热系统的材料及施工要求。2. 概要保冷绝热系统的设计是为了减少大量的热量输入.以保证达到装置需要的正常工艺操作条件。另外.对于正常操作温度低于0而结冰的那些低温操作管道和管道支架会导致人员或设备的损伤.因此需要对其进行绝热保护

2、。3. 标准及规范3.1. 本节所述的规范及标准是指保冷材料及保冷施工中需满足的最低标准。3.2. 也可采用与本技术规范所指定的标准相当或更高的标准。3.3. 标准选用的版本应是正在执行的有效版本。3.4. 本技术规范使用的中国标准及规范：GB/T 50126工业设备及管道绝热工程施工规范GB/T 50264工业设备及管道绝热工程设计规范GB/T 50185工业设备及管道绝热工程施工质量验收规范GB/T 11790设备及管道保冷技术通则GB/T 4272设备及管道绝热技术通则GB/T 8175设备及管道绝热设计导则GB/T 6343泡沫塑料及橡胶表观密度的测定GB/T 10294绝热材料冷态热

3、阻及有关特性的测定防护热板法GB/T 8813硬质泡沫塑料压缩性能的测定GB/T 8810硬质泡沫塑料吸水率的测定GB/T 10799硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定GB/T 1036塑料 -30°C 30°C线膨胀系数的测定 石英膨胀计法GB/T 17146建筑材料水蒸气透过性能试验方法JC/T 618绝热材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸盐及钠离子的化学分析方法GB/T 2406塑料用氧指数法测定燃烧行为3.5. 本技术规范使用的国际标准及规范：ASTM C591Unfaced Preformed Rigid Cellular PolyISOcyanurate Th

4、ermal InsulationASTM C177Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate ApparatusASTM C303 Test Method for Density of Preformed Block-Type Thermal InsulationASTM D1621 Test Method for Compressive Properties of Rigid

5、Cellular Plastics. .ASTM D1622 ASTM D1623 Test Method for Apparent Density of Rigid Cellular PlasticsTest Method for Tensile and Tensile Adhesion Properties of RigidCellular PlasticsASTM D2856 Test Method for Open-Cell Content of Rigid Cellular Plastics by theAir PycnometerASTM E84Standard Test Meth

6、od for Surface Burning Characteristics of Building MaterialsCini 2.7.01PolyISOcyanurate (PIR) Slabs, Sections, Segments, for thermal insulation of piping and equipment3.6. 当文件内容有冲突时.应当遵循的优先顺序如下：1）中国的标准和规范2）本技术规定3）项目规定4）国际标准及规范4. 保冷厚度4.1. 绝热系统外表面的冷损失应小于25 W/m²。4.2. 阀门、管件等的绝热厚度应与相连的管道一致。4.3. 设备封头

7、的绝热厚度应和主设备筒体部分一致。4.4. 金属部分.如伸出主绝热层的支腿或梁应与主绝热管道/设备采用相同的绝热等级.绝热长度应超过4倍的设备绝热厚度.且最小长度为300mm。表1. 保冷厚度管道规格公制钢管外径英制钢管外径保冷厚度（NPS）（mm）（mm）（mm）1/2"1821.3xxxx3/4"2526.7xxxx1"3233.4xxxx1 1/2"4548.3xxxx2"5760.3xxxx3"8988.9xxxx4"108114.3xxxx6"159168.3xxxx8"219219.1xxxx

8、10"273273xxxx12"325323.9xxxx备注：保冷厚度需根据项目设计厚度。 表2. 保冷厚度分层表保冷厚度内层厚度中层厚度外层厚度（mm）（mm）（mm）（mm）7070808090405010050501105060120606013060701407070150708016080801705060601806060601906060702006070705. 保冷范围5.1. 如果一个工艺系统需要保冷.则整个相关联的系统都应完全绝热.包括所有的管道元件、仪表设备、放空、通风管口和管道支架（保冷到指定的范围）。5.2. 所有的突出在绝热管道或设备外的金属材

9、料都应绝热处理。突出的材料不局限于设备的裙座、支耳、支腿、鞍座、预焊件和空间结构、平台支耳、管道支吊架和在管道中非绝热的连接如放空、取样及非绝热的仪表。5.3. 当设备是由金属支腿支撑时.绝热层应从容器的最低点开始.绝热的长度应该超过4倍的设备绝热厚度。5.4. 由裙座支撑的低温设备.其内部和外部都应绝热.而且裙座的绝热长度也应超过4倍的设备绝热厚度。裙座的高度应足够高.离开地面至少要有300mm的空间。5.5. 铭牌、绝热标签等都应该安装在绝热系统的外表面上。5.6. 为保证安装和检修的工作空间.绝热层外表面与其它障碍物如钢结构、电气槽盒、管道或其它绝热管线之间的净距至少要有50mm。6.

10、施工6.1. 概述6.1.1. 在现场进行保冷施工工作之前.配管厂商应完成工艺管道、设备及管托的安装.包括涂漆.并应通过水压或气压试验。6.1.2. 原则上.应当在整个工艺管道安装试压完成并通过低温冷态试验后.方可开始进行管道保冷施工。特殊情况下.除了焊接接头和在试验期间需要检查的部位.管道绝热层的施工可在压力和泄漏试验前进行。业主/甲方对此予以充分说明.并与保冷承包商明确相关施工方案组织设计。6.1.3. 在进行保冷施工之前应除去管道外表面的杂质.例如泥土、油脂、凝冰和污垢.在管道干燥后方可进行绝热施工。涂漆部位应油漆验收合格后再进行绝热施工。6.1.4. 保冷材料在运输、储存、现场施工或在

11、工厂预制的过程中应保持干燥。所有的绝热施工应在干燥的天气和环境下进行。6.1.5. 保冷施工过程中.在雨水可能进入绝热层的地方应用密封材料密封。6.1.6. 每天的工作结束时.要保证现场安装的所有保冷层已经完成防潮层施工。如果没有完成.应设置临时防护措施。6.1.7. 所有的接头都应仔细地连接在一起。如需要对PIR保冷预制块进行下料切割.则切割出的材料边缘应打磨或切割平整且相互吻合.以便所有的接缝都紧紧的平滑的连接在一起。不允许使用破坏接缝密封胶或玛蹄脂的填充物。6.1.8. 金属保护层采用自攻螺丝固定。金属保护层横向及纵向搭接50mm,外侧材料接头必须压边.防止雨水回流.金属保护层安装过程中

12、用紧固绳将其牢牢紧贴防潮层.再用自攻螺丝固定.螺钉间距250mm.短节金属保护层上螺钉数量不得少于2个。弯头、阀门、法兰等的金属保护层边口必须压边咬口.并用螺钉紧固。为了避免局部损坏.可使用认可的软填料。管道金属保护层搭接位置不大于下45°范围.且不能垂直向下。6.2. 管道保冷施工6.2.1. 预制PIR保冷管壳应符合管道、管件等的形状和尺寸；6.2.2. PIR保冷结构 用于管道上的PIR管壳应在工厂进行预制.对于保冷单层结构.其接缝必须有25mm深的契口.并确保PIR的接缝完全密封。 弯头、T形接头和管件的保冷层采用和相连的直管所使用的相同材料。 所有纵向和环向的接缝都应粘合或

13、由密封胶密封。 预制PIR保冷管壳应使用增强玻纤压敏胶带牢固捆扎.分层紧固.压敏胶带间距250mm。 绝热层外表面应设置防潮层。防潮层应是由至少两层玛蹄脂组成。先用泥铲、辊子或喷雾的方法在绝热材料表面施工第一层. 可以填充缝隙和不规则的的方并保证表面光洁。粗碱平纹网格布平铺在第一层玛蹄脂上.并且不能有折皱且至少搭接50mm。当第一层干到还有一点粘时.施工第二层.并达到规定的厚度。同时.纤维应完全嵌入到第二层里.并保持表面光滑.不得漏涂。干燥后.总厚度应符合规定。防潮层表面不应有任何的裂缝、孔洞、小斑点和开口。在防潮层施工完成一周内.完成金属保护层的安装.如果拆卸过程中对防潮层造成破坏.需补充玛

14、蹄脂。 垂直管道保冷应设置支撑环.支撑环的材质基本等同于管道材质.由工艺管道安装施工人员负责完成。支撑环应间隔3.6m安装一个。在每一个支撑环下应有收缩缝。 金属保护层采用0.5mm厚的铝合金薄板.紧固螺丝间距250mm。 用于管道上的多层结构PIR管壳安装时应保证层与层之间的错缝.确保保冷层外表面至内面无直通接缝。环向错缝300mm.纵向错缝50mm。 保冷层应按照GB50264-2013的要求设置伸缩缝.伸缩缝使用玻璃纤维毯填充.定基橡胶进行保护。6.2.3. 典型PIR保冷结构示意图6.2.4. 阀门、法兰和管件保冷6.2.4.1. 阀门、法兰和管件的保冷厚度和类型.和与之相连接的管道一

15、致。在需要多层保冷的地方.纵向和环向接缝应错开.间距30mm。所有单独的片段都应该用粘合剂粘到一起。整个保冷层的外表面应由有玻纤网格布增强的防潮玛蹄脂密封。6.2.4.2. 阀门和法兰的保冷材料可以采用现场发泡的PIR： 用于阀门和法兰的金属盒子应预先做成相应的形状.例如D型、方形或圆筒形.金属盒子材料与保冷层金属防护层一致。并在最高点位置附件开出合适的注料孔。 注入发泡料之前.用聚乙烯材料缠绕阀门及法兰.防止阀门和法兰被发泡料污染。 按照PIR现场发泡原料的PDS文件要求.取适量的原料.将其按照要求的工艺条件充分混合均匀后尽快注入需发泡空间。 发泡空间内空气排净并完全充满后.堵住注料孔.直至

16、发泡完成。 现场发泡过程中.应注意保证工作区域的防护.防止发泡原料造成污损。6.2.4.3. 弯头的保冷材料可以采用现场发泡的PIR或者是切割成的虾米节： 用于弯头的现场发泡：在金属防护层材料在弯头处预先做成相应形状的虾米节.并在最高点位置附件开出合适的注料孔.然后根据与前述相同的方法注入PIR现场发泡料发泡成形。 对于管径较大的虾米弯.可以切割成虾米节拼接于弯头处.因为这里接缝较多.因此必须保证所有接缝得到妥善的密封处理。 DN80的管线90°弯头保冷应做直角弯；DN80的管线90°弯头做虾米弯头；根据现场实际情况可采用现场发泡的形式。6.3. 其它异形件保冷 可根据项目

17、现场实际情况采取现场发泡方式进行保冷。6.4. 设备保冷 设备保冷层的内层和中间层应该用宽度为75mm的复合带紧固.捆扎间距为300mm。最后一层用不锈钢带每隔300mm捆扎紧固。 不锈钢钢带规格为S.S304 19mm宽 0.8mm厚。 绝热层应与设备轮廓相符.环向和轴向应错缝连接。不得将密封材料或玛蹄脂填充损坏的或差的连接间隙。 不规则形状的保冷层应根据不同的外形现场制作。 保冷层内层、中间层和外层应制做成很多部分.环向和纵向应错缝连接。 PIR保冷材料最外层的所有纵向和环向接缝均应用密封材料粘接或密封。 设备外径或保冷内层直径小于等于3,600mm时.PIR材料应制成弯曲的弧形板或块。直

18、径大于3,600mm时应采用板材。 PIR保冷层的外表面应涂覆玻纤网格布增强的防潮玛蹄脂。 金属保护层纵向和环向搭接宽度最小应为50mm.搭接部分用来排水。7. 材料7.1. 概述 PIR保冷材料的详细要求应参照本技术规格书要求.并参照CINI手册或相当的标准。 所有保冷材料中.包括PIR主材及其它辅材.均不应含有石棉成分。 PIR泡沫材料的制造过程中不应使用CFC。 如果PIR保冷材料需要采用船运交付.则应用防紫外线聚乙烯板或防水油布包裹起来或将其储存在密闭的容器中来防止盐溅和风化。 考虑到运输和存储时间间隔.交付至项目现场的PIR现场发泡原料应新鲜制作并在保存期限内使用。 在项目现场的PI

19、R原料存储.应依照制造厂提供的PDS和MSDS文件要求进行。7.2. 聚异氰脲酸酯泡沫材料（聚异三聚氰酸酯泡沫.PolyISOcyanurate Foam - PIR） PIR泡沫材料为浅绿色有机高分子硬质泡沫材料。应当符合下表所列出的物性参数.可参照 ASTM C591、CINI 2.7.01等标准。制造商应当提供明确的牌号.例如CRYOTECH® TS-50 FOAM。 PIR应在工厂制造并预制成形.剪切成板材、弧形块或半管部件等。如有需要.切割的PIR弧形块或半管需有25mm契口。 硬质PIR泡沫用于保冷。表2. 用于管道及设备保冷的PIR材料物性参数要求表项目物性单位参数测试

20、标准密度DensityKg/m34060ASTM D1622导热系数（20°C.新鲜样品）Thermal Conductivity(20°C, Fresh Foam)w/(m·k)0.020ASTM C177导热系数(180天老化样品)Thermal Conductivity (aged at 23°C for 180 days)40°Cw/(m·k)0.029ASTM C17720°C0.02710°C0.0250°C0.024-20°C0.024-40°C0.025-80°

21、;C0.022-120°C0.019-170°C0.016闭孔率Close Cell Content%95ASTM D6226 .2吸水率Water AbsorptionVol. %5.0ASTM D2842 .B水蒸气透湿率（23°C.50%R.H）Water Vapor Permeabilityg/(m2.h) 0.8ASTM E96 .A压缩强度Compressive StrengthkPa 280ASTM D1621拉伸强度Tensile StrengthkPa 350ASTM D1623线膨胀系数Linear Heat expand coefficient°C-1(m/m.k) 7 ´ 10-5 (-165°C 23°C)ASTM D696弹性模量E-Modulus(-165°C)MPa 16ASTM D1623泊松比Poissons Ration(-165°C)0.4氯离子含量Chlorides Contentmg/kg 60ASTM C871pH-value5.57.0火焰蔓延指数Flame Spread Index<25ASTM E84使用温度范围 Temperature Scope°C-20