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材料受潮、因热位移受挤导致热损失,蒸汽管道常见保温问题从何解决?
2023-12-21       来源:尤特森

引言:保温材料受潮降低保温效果,保温材料随热位移受挤影响保温均衡,成为蒸汽管道保温工作中的两大困扰。针对这些问题,有什么改进措施?

材料受潮、因热位移受挤导致热损失,蒸汽管道常见保温问题从何解决?

一、蒸汽管道保温工作的常见问题

蒸汽管道是石油化工装置中的“生命线”,也是给公用工程管道的重要枢纽。蒸汽管道具有管径大、距离长、对压降和温降要求高等特点;要确保蒸汽管道的运行效果,管道保温工作是重要影响因素之一。

原材料性质:保温材料种类很多,岩棉、玻璃棉、矿渣棉等,均经历了市场的验证。而根据市场调查的分析,表现出类似矿渣棉这类软质材料做成的保温结构,容易下沉严重。这是因为蒸汽管道会产生水击和压力的波动,造成管线产生振动。

外部环境影响:保温材料若没有放在通风干燥的环境,可能会受潮,尤其在潮湿的南方地区,保温材料容易吸收空气中的水分。一旦保温材料受潮,其导热系数就有可能上升,降低保温材料的保温效果。部分保温材料吸潮后,还有可能在受热时粉化。

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管道设计影响:补偿器段和管道由于受热膨胀,设备接口位移推力等作用,发生的位移。部分管段无保温,会导致管道热损失严重。

以上问题在蒸汽管道保温上十分常见。如何一一击破这些难题,实现更优异的保温效果以助力蒸汽管道的应用?

二、选材、环境等条件的改善

首先,我们从选材的问题上着手。

以上提到传统的软质材料会有吸潮受潮等不足,这会影响到保温材料的使用寿命,也会导致热损失的现象产生。既要满足蒸汽管道保温隔热的需求,又要满足防水防潮,保证保温效果及使用寿命;如今是否有材料可以基本满足蒸汽管道保温的高要求呢?

目前,我们已经得知有一个正确答案——气凝胶复合制品。今年三月,我们得知中石化入局气凝胶赛道,不仅是投资人,还是产业链的用户端,肯定了气凝胶在管道方面的应用前景。

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不仅如此,根据中国石油管道科技研究中心所公布的研究结果:将蒸汽管道的三种保温方案做保温性能、初始投资费用、运行维护成本等方面进行了对比,结果显示气凝胶复合制品较传统保温材料具有更大的综合优势。

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气凝胶的保温隔热性能是毋庸置疑的。气凝胶的纳米多孔结构可以有效阻止空气对流,降低热辐射和热传导,使其拥有更低的导热系数。而气凝胶材料(如二氧化硅气凝胶)本身的脆度高,易碎,难以直接运用在各种设备上。后期人们通过气凝胶材料复合纤维、有机化合物等基材,提升其力学性能,发展成为适用于各个领域的不同形态制品,管道保温则是使用气凝胶毡产品居多。

材料受潮、因热位移受挤导致热损失,蒸汽管道常见保温问题从何解决?

此前,我们就气凝胶的疏水性能做了简要科普:气凝胶本身亲水,但当当气凝胶遇到化学活性物质时,会立刻与自身结构表面覆盖的氧氢基团重组,形成一个疏水的非极性基团。当气凝胶内30%的氧氢基团形成疏水基团时,便能起到疏水效果。

其次就是保温材料的存放问题。保温材料应该从进场到施工,都严格遵循防水防潮的原则。如有库房,需要保持库房的干燥通风;若只能在室外堆放,则应该将底部垫高,且用防水布覆盖,防止雷雨天气导致保温材料受潮。

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最后,是保温施工环节应严格把控,不得敷衍懈怠。实际上,气凝胶毡质轻的特点已经创造了更便利的施工条件,除了有一套标准的施工作业流程,还需要相关人员逐层检查验收,保证施工过程、结果的规范