隔热设计综合项目工程详细规定.doc

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分类和符号如下：

种类
符号
类别阐明
隔热材料
保冷
IC
LNG、NG保冷
PIR+泡沫玻璃
PP
保冷人身防护
PIR
IW
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
根据不同规定，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如下低温设备和管线应进行保冷。在流程图和管线表中表达为“IC”。
2.2.2 保冷人身防护
为保证低温条件下操作安全，操作温度在0°C如下但不考虑冷量损失低温管线应进行人身防护，在流程图和管线表中表达为“PP”。
“PP”型保冷范畴限制于操作平台上2米如下，以及通道、梯子平台和工作区0.6米以内范畴。地面上某些，也可用金属丝网包围需要保冷人身防护管线，并尽量设立围栏和批示牌。
2.2.3 防结露保冷
为了防止低温管线外表面结露，在低温设备和管线也许浮现结露位置应进行防结露保冷。在流程图和管线表中表达为“IW”。
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均有表达。
低温管支架应进行保冷。
2.2.5 设备保冷符合CINI Manual 5.2~5.9规定。
2.3 保温类型
2.3.1 常规保温：普通应用在操作温度在50°C及以上设备和管道上，规定有热损失地方除外。当需要严格限定热损失量时，采用充分保温，虽然操作温度低于50°C，也要考虑。在流程图和管线表中表达为“IH”。
2.3.2 电伴热保温：为防止工厂水系统在0°C如下凝结，采用电伴热办法以保证其温度在5°C左右。在流程图和管线表中表达为“E”。
2.3.3 保温人身防护：为保证操作安全，操作温度在60°C以上但不考虑热量损失管线应进行保温人身防护。在流程图和管线表中表达为“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均有表达。
2.4 有关原则
如下原则和规范须按照被承认最新版本执行。
中华人民共和国原则
GB 50264 工业设备及管道绝热工程设计规范
GB J126 工业设备及管道绝热工程施工及验收规范
GB 8175 设备及管道保温设计导则
GB/T 15586 设备及管道保冷技术导则
SH 3010 石油化工设备和管道隔热技术规范
ASTM原则
ASTM A167 不锈钢和耐热Cr-Ni钢板、薄钢板及带材
ASTM A463 热浸镀铝钢薄板原则规范
ASTM C165 测量绝热材料压缩性实验办法
ASTM C177 稳态热通量和热传导性能原则实验办法
ASTM C303 预制块状隔热材料密度实验办法
ASTM C518 用热流计法测定稳态热通量和热传递特性实验办法
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杨氏模量、剪切模量及泊松比实验办法ASTM C871 用于可浸出氯化物、氟化物、硅酸盐及钠离子绝热材料化学分析办法
ASTM D696 从-30摄氏度到30摄氏度塑料线性热膨胀系数实验办法
ASTM D1621 硬泡沫塑料抗压性能实验办法
ASTM D1622 硬泡沫塑料表观密度测定办法
ASTM D1623 硬泡沫塑料拉伸性能测定办法
ASTM D2856 用空气比重瓶测试多孔硬塑料原则测试办法
ASTM E84 建筑材料表面特性原则测试办法
ASTM E96 材料水蒸汽传播原则测试办法
ASTM E398 用动态相对湿度测量测定薄片材料水蒸气透过率测试办法
British原则
BS 476 建筑材料和构件燃烧实验.第7某些:测定制品火焰表面蔓延分类实验办法
BS 4370 线性膨胀系数
Dutch原则
CINI 工厂隔热手册
3. 隔热工作前准备工作
隔热工程实行前，应当完毕管线焊接、水压实验和气压实验。
隔热材料及辅助材料应保持干燥，远离污染物，对的存储。预制PIR应注意防潮，避免紫外线照射。
要隔热表面应无油脂、灰尘、蓬松表皮及其她异物。对于要隔热涂漆表面，如果必要且在业主批准状况下，可以用手工刷扫、手工去脂等办法达到规定清洁度。
施工前保持隔热表面干燥。
施工必要在干燥状况下进行且温度要不不大于露点温度。
4. 隔热设计
4.1保冷设计
4.1.1 水平管线保冷
多层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、成型PIR(用在内层和中间层)材料和一层泡沫玻璃(用在外层)，详细层数及材料见保冷厚度表。
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25mm宽压敏性增强玻璃纤维带(Pressure sensitive glass fiber reinforce tape)扎紧。
两层聚酯膜间夹铝箔(Aluminum foil between two layers of polyester Film)用作二次隔潮(Secondary vapour barrier)，该隔潮层应在工厂预制时包在最外一层PIR内表面上。二次隔潮层纵向和环向接头处用多层膜带连接。
两半壳或弧块状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磨损。
在二层树脂漆(Mastic)间夹玻璃布(glass cloth)组合而成隔潮材料(Vapor barrier)包裹在最外层泡沫玻璃外表面形成一次隔潮层(Primary Vapor barrier)。
伸缩头最大间距为6米。
相似交叠宽度丁基橡胶层(butyl rubber sheet)，中心定位后，用适当黏结剂(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75mm；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、成型PIR(三聚酯)材料用于管线保冷人身防护，详细层数及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，不再实行二次隔潮。
“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 垂直管线保冷 （参见附录A）
垂直管线保冷设计同水平管线，但伸缩头最大间距为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，不锈钢圈焊接在立管上。（环形支撑应当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
弯头保冷：用两半预制成型硬PIR壳体交错排列与直管相连，不容许对接接头。
对于直径不大于16”弯头，只可采用两个半壳体。
对于直径不不大于等于16”弯头，可在工厂加工成多块弧段，然后在现场调节安装
所有保冷层应交错排列，重叠量最小40mm。
隔潮层应当包裹在泡沫玻璃外表面。
用作二次隔潮薄膜(Mylar foil) 预制在最后一层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)+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。不大于等于14”弯头至少4段，不不大于14” 弯头至少5段。
每段外保护应用不锈钢带扎紧。其她机械连接办法也被容许,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”IC”型弯头设计相似。
4.1.3.2 三通及异径管保冷
“IC”型
三通和异径管保冷应在现场切割并调节安装硬质PIR。
隔潮层、二次隔潮层及外层保护层等效采用管子保冷办法。
镀铝铁皮为外保护层，铝皮和不锈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”IC”型三通及异径管设计相似。
4.1.4 阀门、法兰及法兰连接阀门保冷设计
阀门、法兰保冷厚度和类型与相邻或同等口径管子保冷厚度相似。
阀门保冷普通在成型”阀盒”中注入PU(Polyurethane)泡沫。
依照阀门尺寸在车间预制金属阀盒模型，阀盒应能承受发泡时产生压力。
安装原则
用25mm厚衬铝膜玻璃纤维毯包裹阀体，然后用加强带扎紧，铝膜用来隔潮
用PU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，装配前阀盒内表面涂油脂，以便阀盒移走
4.2 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）泡沫应当是闭孔型构造，性能符合ASTM C591。
硬质 PIR 发泡应依照 CINI 2.7.01 或相等原则。 PIR 应在工厂制造和硬质泡沫解决，
成形和剪切成板层，坡口段，或半管部件。
材料重要特性如下：
密度 42±2 Kg/m3（参照ASTM D1622）
应用温度：-200℃～120℃
用于现场施工材料热传导率为（依照ASTM C177）
≤0.021W/m·K（在 20℃时效 90 天）
≤0.022W/m·K（在-50℃时效 90 天）
≤0.021W/m·K（在-100℃时效 90 天）
≤0.019W/m·K（在-120℃时效 90 天）
≤0.016W/m·K（在-160℃时效 90 天）
送样测试热传导率为（依照ASTM C518）
≤0.019W/m·K（新鲜试样在室温～+20℃）
闭孔率：90%（参照ASTM D2856）
不含CFC(氯氟烃)
吸水重量比例：≤0.5%(依照ASTM C518)
水蒸气渗入：≤0.8g/m2 h 在230C和相对湿度50%时(参照ASTM E96，办法 A)
抗压强度(参照ASTM D1621)：
23℃时 ≥200Kpa(各个方向)
-165℃时 ≥280Kpa(各个方向)
线性膨胀系数(参照ASTM D696)：
23℃时 ≤70x10-6 m/m·K
-165℃时 ≤570x10-6 m/m·K
CL- 含量： ≤60 ppm(参照ASTM C871 办法 2)
PH 值：在6.0～7.0 之间
三聚脂（PIR）应当作防护紫外线辐射办法
可燃性：火焰蔓延指标<25 (符合ASTM E84)
在本地，不同防火规定可以应用。
5.1.2 泡沫玻璃（Cellular Glass）
泡沫玻璃（Cellular Glass）性能符合ASTM C552
材料重要特性如下：
密度 125±10% Kg/m3（参照ASTM 303）
应用温度：-200℃～400℃
渗水率：0
抗压强度 ≥490Kpa (参照ASTM C165)
线性膨胀系数： ≤9x10-6 per ℃
防火性：不燃。火焰扩张指数<5 (符合ASTM E84)
导热系数如下：（依照ASTM C518）
0040 W/m·K 10℃
0.038 W/m·K 0℃
5.1.3 密封剂(Sealant)
在硬三聚酯环向和纵向接头处采用弹性密封剂，材料性能如下：
材料：单组分弹性非硬化饱满单组分丁基合成物。
使用温度： -162°C ~ +71°C

固体体积含量：84%（最小）
水蒸气渗入率：≤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2~3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
水蒸气渗入率：≤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
重量：约80g/m2
5.1.5 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。
材料特性如下：
使用温度： -60°C ~ +70°C
渗入性： ≤0.001 g/h/m2 平整状态下(参照ASTM E96)
厚度规定：
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)
胶带为加强压敏型胶带，用于固定两半三聚酯泡沫内层。
宽50mm，厚0.275mm
5.1.7 不锈钢带(Stainless steel banding)
不锈钢带用于固定最外层保冷材料。
材料特性如下：
保温直径≤500mm，用宽12（mm）x 厚0.4(mm)
保温直径＞500mm，用宽19（mm）x 厚0.5(mm)
不锈钢316热轧退火
相似材料0.8mm厚不锈钢扣，用来固定钢带
5.1.8 伸缩接头处用玻璃纤维毯(Fiberglass blanket)
用作管线保冷伸缩接头玻璃纤维毯为轻质，以板或卷形式交货
材料特性
密度：23~24kg/m3 (参照ASTM D1622)
导热系数：25℃时 0.034W/m·K(参照ASTM C177)
平均压缩强度：0.002bars (室温10%变形，参照ASTM C165，规定实验报告)
使用温度：-162℃
5.1.9 丁基橡胶及附件(Butyl Rubber and Accessories)
用于伸缩接头外层保护
材料特性：
1.2mm厚平整橡胶板
和弹性粘接剂一起供应（在使用温度-45℃ ~ +100℃范畴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，涂敷在保冷材料末端防止水汽进入
材料特性：
水蒸气传递速率： 0.013 metric perm 在0.5mm干膜(参照ASTM E398)
使用温度： -196℃ ~ +120℃
该隔汽胶用高纤维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（冷轧低碳钢用热浸铝技术在板两面镀50微米纯铝或铝硅合金，相称于两面镀铝层重230/270 g/m2）
最小厚度：
保冷直径D≤150mm时，厚度=0.5mm
保冷直径 150＜D≤450mm时，厚度=0.6mm
保冷直径 D＞450mm时，厚度=0.7mm
可移动保冷外壳，厚度=1.2mm
每卷宽度1000mm
5.1.12 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似性质不锈钢带
容许使用不锈钢自攻型螺钉作为紧固件，且配有PVC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、法兰保冷玻璃纤维毯(Fiberglass blanket)
法兰及阀门保冷在PU发泡前，用玻璃纤维毯包裹法兰及阀体，该玻璃纤维毯特性如下:
密度：24~60kg/m3
厚度：25mm
表面：厚0.1mm用玻璃布加强铝箔或牛皮纸（单面）
可滤去CL- ≤10mg/kg(参照ASTM C871)
使用温度：-162℃
5.1.14 聚氨酯泡沫(Polyurethane foam)
阀门法兰保冷用聚氨酯泡沫(Polyurethane foam)PU特性如下
材料特性：
注入密度：44kg/m3 ，0/+10kg/m3
不含CFC
5.2保温材料
5.2.1矿物棉
材料重要特性如下：
密度 ≤200 Kg/m3
应用温度：≤250℃
导热系数：≤0.044W/m·K
6．设备保冷设计
普通设备保冷在设备安装和实验后进行。
“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，保证表面无油、无锈以及其她异物，保冷支撑环、支撑板及附件已对的安装
逐级安装聚氨脂泡沫弧块（最大尺寸：1200x1200mm）
保冷弧块接头用密封剂粘接，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不规则某些，用隔潮涂料代替（该涂料为弹性双组分低分子丁基橡胶）
对接接头用密封剂粘接，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及保冷层之间不使用粘接剂
水平接头以及垂直接头施工同管线。垂直接头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）。不锈钢带在水平及垂直位置固定保冷材料，浮环、夹子及其她附件将被使用
当设备由金属鞍座支撑，应保冷至鞍座如下四倍于保冷厚度距离。
垂直容器及水平容器封头用厚0.8mm镀铝铁皮及自攻螺钉包裹，内填25mm厚密度为150kg/m3矿物棉板作为防潮层。
对于特殊管件，如果金属保护层不便施工，应当用三层隔潮涂料代替，并且隔潮涂料范畴应覆盖周边金属保护外层最小75mm。

附录A：
保冷典型图
管子“IC”保冷典型截面图

弯头“IC”保冷典型图