关键词:管道长效保温;管道节能;管道保温技术;存在问题;性能指标;LEADERTM高温管道长效保温系统;LEADERTMC系列工业隔热卷材;LEADERTMB系列光固化重防腐防护管壳材料;
一.前言
啤酒行业管道保温工程的应用范围很广,在动力、发酵、糖化、包装、供暖等工艺都要用到管道保温技术;供热系统的运行除遵循供需平衡关系外,如何提高供热管道的长效保温及高效节能,尽可能的减少因管道热损及腐蚀而影响供热效果、能量节约、工程使用寿命及管道管网安全等多方面效益。实践证明,采取有效保温方法措施后,供热系统的热损失可减少90%以上,而长效保温的关键是选择合适的保温材料及防护材料是管道长效保温及高效节能的关键。
二.现有企业管道保温存在问题的分析
在选择典型管道测试热损失的基础上,我们对很多企业的供热管道的保温状况进行了普查,确认造成热损超标的原因有以下几点。
1 管道振动
在高温蒸汽管道的保温结构中,由于管道振动剧烈,导致软质材料下沉,从而导致保温结构失效。管道振动的几个主要因素如下:
(1)管线走向不合理,弯头多,导致激振力多。在每个90°弯头的45°方向上都要受一个交变激振力的作用。激振力越多引起管系振动越大。
(2)管线结构不合理,集管器与出口管管径不匹配。集管器的流通面积应大于所有出口管流通面积总和的3倍,但现用的管系系统中,集管器直径和4个压缩机的出口管管径都是一样的,导致气流振动过大或激振力过大。
(3)管系支承刚度不合理。有的支承已经松开,不再起支承作用;有的支承固定不紧,或支承刚度不够。
(4)管系支承位置不合理。该支的地方没设支承,不该支的地方反而加了支承。
上述诸多因素的综合作用,使管系结构的固有频率和激振力频率相接近,产生共振现象,导致管系结构振动过大。由于管道振动而造成的绝热材料的沉积问题有待解决。
2 管道间歇运行
在管道中,由于管道间歇运行,造成保温材料处于冷热交替状况,造成保温结构易于损坏,是造成保温材料开裂的主要原因。
3 保温材料选择不当
大部分的管道都在户外,不但经受冬冷夏热、日晒雨淋、风吹雨打、大气腐蚀、外力冲击等侵袭,而且由于管道内部水击及压力波动等影响,造成管道振动频繁。测试结果表明,岩棉、玻璃棉、矿渣棉等软质材料做成的保温结构,突出的问题是保温材料滑移、下沉严重,致使管道顶部保温层很薄,底部很厚,失去保温功能,造成保温管道顶部热损失严重超过国家标准。微孔硅酸钙及聚氨酯发泡等硬质保温材料是很好的保温材料,但硬质微孔硅酸钙的缝隙部分很难处理,振动后缝隙增大,缝隙部分漏热严重,使保温结构的导热系数增大,保温效果并不十分理想。聚氨酯发泡保温材料因属有机材料,有高温下老化严重,有防火安全隐患不适宜在高温管道上使用。
4 保温结构不合理
保温结构不合理主要表现在:采用单一单层保温材料,难以保持结构稳定;保温层厚度普遍低于经济厚度;采用的周向等厚结构,违背热损非均匀分布规律。保温结构不合理是热损超标的另一主要原因。
5 外防护层
大部分管道地处户外,自然条件恶劣。目前有用玻璃布刷漆、镀锌铁皮、彩钢板、铝板、不锈钢板等作外防护层,采用搭接铆接的安装方式,在经过风吹日晒,2~3年即自然破坏及人为踩踏造成腐蚀及变形,致使防护层很快损坏,雨水渗透进入保温层,保温效果急剧下降,保温结构寿命大大缩短并造成保温层内腐蚀,造成管道穿孔现象,严重影响供热管网安全。
6 管道附件不保温或保温质量差
管托、阀门、卡箍、井口设备等管件不保温或保温差,是管道整体热损高的主要原因,是供热管道保温工程中突出的薄弱环节。
7 施工质量问题
由于保温属于隐蔽工程,保温材料搭接及缝隙处理等都很关键,部分施工单位不严格按国家标准施工,造成保温结构达不到预期效果。
以下图片为企业供热管线普遍存在的问题:
三. LEADER 高温管道长效保温系统的组成及性能
LEADER 高温管道保温系统是由:ADDO 10120/11210耐高温粘结层,LEADER C工业隔热卷材层,LEADER B光固化重防腐管壳保护层等功能材料复合而成。每层均选用特殊的环保、防火、防水、高耐候的无毒材质为提高能源利用率,起到高效节能满足食品工业的生产安全,食品安全及降低啤酒生产企业的综合成本。
结合啤酒生产企业的供热管线的实际情况,大部分管道内的介质温度在200℃以下,保温层的厚度计算可以根据LEADER C 工业隔热卷材的对应介质温度下地导热系数进行保温层厚度计算,计算保温层厚度为20㎜,可满足我国的各个啤酒生产企业的供热管道的保温要求。
1 LEADER管道高效节能保温施工示意图:
2 LEADER C工业隔热卷材的技术指标
LEADER C系列工业隔热卷材是一种由纳米级陶瓷微珠经过特殊工艺复合而成的高品质无机绝热材料,具有导热系数低、密度小、材料整体疏水、柔韧性好、防火阻燃、绿色环保等优点。广泛应用在各类设备和管道的高效隔热保温工程。
主要性能特点:
主要技术指标:
3 LEADER B光固化重防腐管壳材料的技术指标
LEADER B光固化重防腐管壳材料一种由玻纤增强乙烯基环氧基体光固化复合材料,优于传统的的金属覆层系统,能够彻底解决因脚踏、密封失效和渗漏带来的损坏。产品具有很高的力学强韧性,较好抗化学腐蚀能力,寿命长以及出色的阻烟抑燃效果。可用于地下、地面、碱性土壤中以及海底的管道隔热保温层防护,也适用于在具有高度腐蚀性的化学环境中进行的项目,包括海底工程的运用以及其他形式的湿应力和化学应力下的运用。
技术特点:
(1) 光固化复合材料自身的水蒸气阻隔能力极为出色。永久密封结构没有导致失效或水汽
的侵入的连接部位。可拆卸的结构采用高性能结构密封胶进行密封,确保将水汽阻隔在保
护壳之外。
(2) 足够强韧,一般的脚踏不会导致扭曲和破坏,也能够抵抗冲击。
(3) 外观漂亮,有象牙白、金属灰、银灰反光色等多种颜色可供选择。
(4) 有效的保护作用将隔热保温材料性能发挥到极限。
(5) 可拆卸的结构安装快捷,而且可重复多次使用。
(6) 耐腐蚀性能出色,耐候性好,适用于海洋环境。
(7) 具有30年以上的服役寿命,相比于传统材料,具有很高的性价比。
(8) 防火抑烟性能出色。
技术指标:
四. LEADER 管道长效保温&传统管道保温的数据对比
1. 保温层厚度及红外成像温度对比
结论:LEADER 管道长效保温层厚度是传统保温层厚度的1/4至1/6
2. 管道保温层外表面温度对比
结论:LEADER 管道长效保温层外表面温度比传统管道保温外表面温度降低10℃以上
3. 管道保温层外防护层使用寿命对比
结论:LEADER 管道长效保温外防护材料是传统管道保温使用寿命的5至10倍
4. 节能对比
结论:LEADER 管道长效保温外防护材料比传统管道保温减少管道热损约10倍
文章来源:北京兴通力得科技股份有限公司