隔热设计工程规定

1、2. 管线和设备隔热设计原则 2.1本项目中隔热分为两大类：保冷和保温。在工程图、P&I流程图和管线表中隔热的分类和符号如下:种类符号类别说明隔热材料保冷ICLNG NG保冷PIR+泡沫玻璃PP保冷人身防护PIRIW防结露泡沫玻璃保温IH常规保温矿物棉E电伴热矿物棉HP保温人身防护矿物棉2.2保冷类型依据不同的要求，保冷类型分类如下：2.2.1 保冷为防止设备和管线表面结露和并减少吸热，操作温度在0 C以下的低温设备和管线应进行保冷。在流程图和管线表中表示为IC ”。保冷人身防护为确保低温条件下的操作安全，操作温度在 0 C以下但不考虑冷量损失的低温管线应进 行人身防护，在流程图和管线

2、表中表示为PP'。PP'型的保冷范围限制于操作平台上的2米以下，以和通道、梯子平台和工作区0.6米以 内的范围。地面上的部分，也可用金属丝网包围需要保冷人身防护的管线，并尽量设置围 栏和指示牌。2.2.3 防结露保冷为了防止低温管线外表面结露，在低温设备和管线可能出现结露的位置应进行防结露 保冷。在流程图和管线表中表示为“W'。2.2.4 保冷厚度保冷厚度见附录B。保冷厚度在流程图和管线表中都有表示。低温管支架应进行保冷。2.2.5 设备保冷符合 CINI Manual 5.25.9 的要求。2.3 保温类型常规保温：一般应用在操作温度在50 C和以上的设备和管道上，要

3、求有热损失的地 方除外。当需要严格限定热损失量时，采用充分保温，即使操作温度低于50 C,也要考虑。在流程图和管线表中表示为“ IH”。2.3.2 电伴热保温：为防止工厂水系统在0 C以下凝结，采用的电伴热方法以确保其温度在5 C左右。在流程图和管线表中表示为“E”。2.3.3 保温人身防护：为确保操作安全，操作温度在60 C以上但不考虑热量损失的管线应进行保温人身防护。在流程图和管线表中表示为“HP”。2.3.4 保温厚度 保温厚度见附录 C。保温厚度在流程图和管线表中都有表示。2.4 相关标准以下标准和规范须按照被认可的最新版本执行。中国标准GB 50264工业设备和管道绝热工程设计规范G

4、B J126工业设备和管道绝热工程施工和验收规范GB 8175设备和管道保温设计导则GB/T 15586 设备和管道保冷技术导则SH 3010石油化工设备和管道隔热技术规范AST标准ASTM A167 不锈钢和耐热 Cr-Ni 钢板、薄钢板和带材ASTM A463 热浸镀铝钢薄板标准规范ASTM C165 测量绝热材料的压缩性的试验方法ASTM C177 稳态热通量和热传导性能的标准试验方法ASTM C303 预制的块状隔热材料密度的试验方法ASTM C518 用热流计法测定稳态热通量和热传递特性的试验方法ASTM C552 蜂窝状玻璃隔热材料ASTM C591 非表面加工用预制刚性蜂窝状聚氨

5、基甲酸乙酯绝热材料ASTM C623 用共振现象对玻璃和玻璃陶瓷材料的杨氏模量、 剪切模量和泊松比的试验方法ASTM C871 用于可浸出氯化物、氟化物、硅酸盐和钠离子的绝热材料的化学分析方法ASTM D696 从-30摄氏度到 30摄氏度的塑料线性热膨胀系数的试验方法ASTM D1621硬泡沫塑料抗压性能的试验方法ASTM D1622硬泡沫塑料表观密度的测定方法ASTM D1623M泡沫塑料拉伸性能的测定方法ASTM D2856W空气比重瓶测试多孔硬塑料的标准测试方法ASTM E84 建筑材料表面特性的标准测试方法ASTM E96 材料水蒸汽传输的标准测试方法ASTM E398 用动态相对湿

6、度测量测定薄片材料的水蒸气透过率的测试方法British 标准BS 476 建筑材料和构件的燃烧试验 . 第7部分:测定制品火焰表面蔓延分类的试验方法BS 4370 线性膨胀系数Dutch标准CINI 工厂隔热手册3. 隔热工作前准备工作隔热工程实施前，应该完成管线的焊接、水压试验和气压试验。隔热材料和辅助材料应保持干燥，远离污染物，正确存放。预制的PIR应注意防潮，避免紫外线的照射。要隔热的表面应无油脂、灰尘、蓬松表皮和其他异物。对于要隔热的涂漆表面，如果必要 且在业主同意的情况下，可以用手工刷扫、手工去脂等办法达到要求的清洁度。施工前保持隔热表面的干燥。施工必须在干燥情况下进行且温度要大于

7、露点温度。4. 隔热设计4.1 保冷设计4.1.1 水平管线的保冷 多层的保冷材料交错排列包裹管线形成保冷层（参见附录 A）。IC ”型管子保冷设计保冷材料为一层或两层硬的、成型的PIR（用在内层和中间层）材料和一层泡沫玻璃（用在外 层），具体层数和材料见保冷厚度表。每层硬三聚酯 (PIR) 预制成两个半壳体或弧块状，包裹在管子外面，环向和纵向错缝接头用密封剂(sealant)填充。若有2层PIR,则内层不用密封剂。每层三聚酯(PIR)都应用25m宽的压敏性增强玻璃纤维带(Pressure sensitive glassfiber reinforce tape) 扎紧。两层聚酯膜间夹铝箔 (A

8、luminum foil between two layers of polyester Film)用作二次隔潮(Seco ndary vapour barrier)，该隔潮层应在工厂预制时包在最外一层 PIR的内表面上。二次隔潮层的纵向和环向接头处用多层膜带连接。两半壳或弧块状的泡沫玻璃为最外层保冷材料，外面用不锈钢带扎紧后再进行隔潮。泡沫玻璃内表面应有一层防磨层 (Anti Abrasive Coating)以避免对PIR的磨损。在二层树脂漆 (Mastic) 间夹玻璃布 (glass cloth) 组合而成的隔潮材料 (Vapor barrier) 包 裹在最外层泡沫玻璃的外表面形成一次

9、隔潮层 (Primary Vapor barrier) 。伸缩头的最大间距为 6米。相同的交叠宽度的丁基橡胶层 (butyl rubber sheet) ，中心定位后，用合适的黏结剂(adhesive) 粘接，再用不锈钢带 (stainless steel band) 在两端扎紧。 镀铝铁皮为外保护层，铝皮和不锈钢板也可作为外保护层。镀铝外保护层 (jacketing) 包在保冷材料外并用不锈钢带 (stainless steel band) 固定好， 在环向和纵向交叠接头处用喷枪加入密封剂 (mastic sealant) 加固。镀铝外保护层(jacketing) 纵向交叠50mm环相交叠7

10、5mm外保护层应用不锈钢带扎紧， 不锈钢带 (stainless steel band)最大间距 225mm。PP'型管子保冷设计一层或两层硬的、成型的PIR(三聚酯)材料用于管线保冷人身防护，具体层数和厚度见保 冷人身防护厚度表。PP'型保冷管线仅在PIR最外层进行隔潮，不再实施二次隔潮。PP'型保冷安装原则等同于“ IC”型保冷。镀铝铁皮为外保护层，铝皮和不锈钢板也可作为外保护层。4.1.2 垂直管线的保冷 (参见附录 A)垂直管线的保冷设计同水平管线，但伸缩头的最大间距为3.6m。每个伸缩接头处，保冷材料都将用不锈钢圈(材料：A240 TP 304)支撑，不锈钢圈

11、焊接在立管上。(环形支撑应该由保冷材料分包商提供)4.1.3 管件保冷设计(参见附录 A)4.1.3.1 弯头保冷IC ”型弯头弯头的保冷：用两半预制成型的硬PIR壳体交错排列与直管相连，不允许对接接头。 对于直径小于 16”的弯头，只可采用两个半壳体。对于直径大于等于 16”的弯头，可在工厂加工成多块弧段，然后在现场调整安装。 所有保冷层应交错排列，重叠量最小 40mm。隔潮层应该包裹在泡沫玻璃外表面。用作二次隔潮的薄膜(Mylar foil)预制在最后一层的PIR内表面。如果在PIR内表面预制二次隔潮层不实际，可现场制作二次隔潮层；该隔潮层为丁基橡胶(butyl rubber mastic

12、)+ 合成纤维 (synthetic fabric)+ 丁基橡胶 (butyl rubber mastic) ， 最小干膜厚度为为 0.5mm。弯头外保护层分段按虾米状排列，相邻段间接头应防水。小于等于14”弯头最少 4段，大于14”弯头最少 5段。每段外保护应用不锈钢带扎紧。其他机械连接方法也被允许 , 但应避免破坏防潮层。PP'型弯头PP'型弯头隔热设计与没有二次隔潮的”C ”型弯头设计相同。4.1.3.2 三通和异径管保冷fC”型三通和异径管的保冷应在现场切割并调节安装硬质的 PIR。 隔潮层、二次隔潮层和外层保护层等效采用管子的保冷方法。 镀铝铁皮为外保护层，铝皮和不锈

13、钢板也可作为外保护层。PP，型PP'型隔热设计与没有二次隔潮的”C ”型三通和异径管设计相同。4.1.4 阀门、法兰和法兰连接的阀门的保冷设计 阀门、法兰的保冷厚度和类型与相邻的或同等口径的管子保冷厚度相同。 阀门保冷通常在成型的 ”阀盒”中注入 PU(Polyurethane) 泡沫。 根据阀门尺寸在车间预制金属的阀盒模型，阀盒应能承受发泡时的产生压力。 安装原则用25m厚的衬铝膜的玻璃纤维毯包裹阀体，然后用加强带扎紧，铝膜用来隔潮用PL泡沫注入机注入PU(polyurethane)移走阀盒模型 安装隔潮层 安装外防护阀盒 若阀盒为可拆卸的，装配前阀盒内表面涂油脂，方便阀盒移走4.2

14、 保温设计 保温厚度见附录 C。5. 材料特性5.1 保冷材料5.1.1 三聚酯 硬质 PIR三聚酯（PIR）泡沫应当是闭孔型结构，性能符合 ASTM C591硬质 PIR 发泡应依照 CINI 2.7.01 或相等标准。 PIR 应在工厂制造和硬质泡沫处理， 成形和剪切成板层，坡口段，或半管部件。材料主要特性如下：密度 42 ± 2 Kg/m3 （参照 ASTM D1622应用温度：-200 C120C用于现场施工的材料热传导率为（根据 ASTM C17）7< 0.021W/m K （在 20 °C 时效 90 天）< 0.022W/m K （在-50 C 时

15、效 90 天）< 0.021W/m K （在-100 C 时效 90 天）< 0.019W/m K （在-120 C 时效 90 天）< 0.016W/m K （在-160 C 时效 90 天）送样测试的热传导率为（根据 ASTM C51）8< 0.019W/mK （新鲜试样在室温+20C）闭孔率： 90%（参照 ASTM D285）6不含CFC氯氟烃）吸水重量百分比：w 0.5%（根据ASTM C518）水蒸气渗透：w 0.8g/m2 h在230C和相对湿度50%寸（参照ASTM E96,措施A）抗压强度（参照ASTM D1621）23 C时> 200Kpa（各

16、个方向）-165 C时 > 280Kpa（各个方向）线性膨胀系数（参照ASTM D696）23 C 时 < 70x10-6 m/m K-165 C 时 < 570x10-6 m/m - KCL 含量： < 60 ppm（参照 ASTM C871 措施 2）PH值：在6.07.0 之间三聚脂（PIR）应该作防护紫外线辐射的措施 可燃性：火焰蔓延指标 <25 （ 符合 ASTM E84） 在当地，不同的防火要求可以应用。5.1.2 泡沫玻璃（ Cellular Glass ）泡沫玻璃（ Cellular Glass ）的性能符合 ASTM C552 材料主要特性如下：

17、密度 125 ± 10% Kg/n3 （参照 ASTM 303应用温度：-200 C400 C渗水率： 0抗压强度 > 490Kpa （参照ASTM C165）线性膨胀系数：< 9x10-6 per °C防火性：不燃。火焰扩张指数<5 （符合ASTM E84）导热系数如下：（根据ASTM C5180.040 W/m K 10 C0.038 W/m K 0 C5.1.3 密封剂（Sealant） 在硬三聚酯的环向和纵向接头处采用弹性的密封剂，材料性能如下： 材料：单组分弹性非硬化饱满的单组分丁基合成物。使用温度： -162 C +71 C固体体积含量： 84

18、%（最小）水蒸气渗透率：w 0.02 perm 通过3.2mm干膜 （参照ASTM E96）5.1.4 一次隔潮层 （Primary Vapor Barrier）弹性树脂涂敷在保冷层外23层，每层厚度最小0.6mm并用玻璃布加强 厚度：2层涂料=1.2mm最小）3 层涂料=1.8mm最小)树脂特性：使用温度：-45 C +85 C水蒸气渗透率：w 0.05 perm 通过3.2mm干膜(参照ASTM E96) 玻璃布特性：编织玻璃布 每25mm有 18X12丝2重量：约 80g/m25.1.5 二次隔潮层 (Secondary Vapor Barrier) 两层聚酯膜间夹铝箔用作二次隔潮层材料

19、。材料特性如下：使用温度： -60 C +70 C渗透性：< 0.001 g/h/m 2平整状态下(参照ASTM E96)厚度要求：每层聚酯膜 > 12微米铝箔> 25微米总厚度> 50微米5.1.6 胶带(Tape) 胶带为加强的压敏型胶带，用于固定两半三聚酯泡沫的内层。宽 50mm,厚 0.275mm5.1.7 不锈钢带(Stai nl ess steel ban di ng) 不锈钢带用于固定最外层的保冷材料。材料特性如下：保温直径w 500mm,用宽 12 (mr)i x 厚0.4(mm)保温直径500mm,用宽19 (mm x厚0.5(mm)不锈钢 316热轧

20、退火相同材料的0.8mn厚的不锈钢扣，用来固定钢带5.1.8 伸缩接头处用玻璃纤维毯 (Fiberglass blanket)用作管线保冷的伸缩接头的玻璃纤维毯为轻质的，以板或卷的形式交货 材料特性：密度：2324kg/m3 (参照 ASTM D1622)导热系数：25C 时 0.034W/m K（参照ASTM C177）平均压缩强度：0.002bars （室温10%勺变形，参照ASTM C165要求实验报告）使用温度：-162 C5.1.9 丁基橡胶和附件 （Butyl Rubber and Accessories） 用于伸缩接头勺外层保护材料特性：1.2mn厚平整的橡胶板和弹性的粘接剂一起

21、供应（在使用温度-45 C+100 C范围内保持柔软和抗燃性）5.1.10 隔汽胶（Vapor stop）隔汽胶是一种弹性胶，涂敷在保冷材料的末端防止水汽的进入材料特性：水蒸气传递速率：0.013 metric perm在0.5mn干膜（参照ASTM E398）使用温度：-196 C+120 C该隔汽胶用高纤维的玻璃合成织物与环氧加固（重： 80 200g/m2）5.1.11 外保护层（Jacketing weather barrier）外保护层为镀铝铁皮（冷轧的低碳钢用热浸铝技术在板两面镀50微米的纯铝或铝硅合金，2相当于两面镀铝层重 230/270 g/m 2）最小厚度：保冷直径D<

22、 150mr时，厚度=0.5mm保冷直径150 v DW 450mr时，厚度=0.6mm保冷直径D >450m时，厚度=0.7mm可移动的保冷外壳，厚度 =1.2mm每卷宽度 1000mm5.1.12 外保护层附件 （Weather barrier accessories）外层保护层用不锈钢带固定，并且固定保冷层和固定外保护层用相同性质的不锈钢带 允许使用不锈钢自攻型螺钉作为紧固件，且配有PV（垫片不锈钢盲铆钉仅在预制时使用外保护层交迭处用弹性丁基橡胶作为加固粘结剂5.1.13 用于阀门、法兰保冷的玻璃纤维毯 （Fiberglass blanket）法兰和阀门保冷在PL发泡前，用玻璃纤维

23、毯包裹法兰和阀体，该玻璃纤维毯特性如下：密度： 2460kg/m3厚度： 25mm表面：厚O.lmn用玻璃布加强的铝箔或牛皮纸（单面）可滤去的 CL- < 10mg/kg（参照 ASTM C871）使用温度：-162 C5.1.14 聚氨酯泡沫 （Polyurethane foam） 阀门法兰保冷用的聚氨酯泡沫 （Polyurethane foam）PU 特性如下 材料特性：注入密度： 44kg/m3 ，0/+10kg/m3不含CFC5.2保温材料5.2.1 矿物棉材料主要特性如下：密度 < 200 Kg/m3应用温度：w 250 r导热系数：w 0.044W/mK6设备保冷设计

24、通常设备保冷在设备安装和试验后进行。C'型设备保冷设计同管线保冷设计（参照附录 A典型图），施工工序如下： 清扫待保冷表面并检查，确保表面无油、无锈以和其他异物，保冷支撑环、支撑板和附件 已正确安装逐层安装聚氨脂泡沫弧块（最大尺寸：1200x1200mm）保冷弧块的接头用密封剂粘接，然后用不锈钢带固定（不锈钢带最大中心距=400mm）层间接头的交错量最小 150mm最外层聚氨脂泡沫带有二次隔潮层， 该隔潮层在工厂预制。 二次隔潮接头在安装期间施工。 对于不便使用聚脂薄膜隔潮的不规则部分，用隔潮涂料代替（该涂料为弹性双组分低分子 丁基橡胶）对接接头用密圭寸剂粘接，然后用不锈钢带固定（不锈钢带最大中心距=225mm,钢带有钢扣固定。第一层保冷材料和不锈钢设备之间以和保冷层之间不使用粘接剂水平接头以和垂直接头施工同管线。垂直接头的金属支撑环由设备供货商提供，并在设备 实验前焊接在设备上。在垂直接头和管嘴处使用隔汽胶 外保护层包裹在保冷材料外，并使用加固树脂（同管线） 。不锈钢带在水平和垂直位置固 定保冷材料，浮环、夹子和其他附件将被使用 当设备由金属鞍座支撑，应保冷至鞍座以下四倍于保冷