1 总则
1.0.1 为提高绝热工程的施工水平,加强绝热工程施工过程的质量控制,保证工业设备及管道绝热工程施工质量,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的外表面温度为- 196 ~+ 850 ℃的工业设备及管道绝热工程的施工。
本规范不适用于设备和管道的内隔热衬里和有特殊要求(核能辐射装置、航空、航天工业等)的设备和管道,以及埋地长输管道和临时设施的绝热工程的施工。
1.0.3 工业设备及管道绝热工程的施工,应按设计文件及本规范的规定执行。
1.0.4 当需要修改设计、材料代用或采用新材料时,必须经原设计单位同意。
1.0.5 绝热工程的施工,除应执行本规范的规定外,尚应符合现行国家有关标准、规范的规定。
2 术语
2.0.1 绝热 insulation
保温与保冷的统称。
2.0.2 绝热层 thermal insulation layer
对维护介质温度稳定起主要作用的绝热材料及其制品。
2.0.3 防潮层 vapor barrier
为防止水蒸汽迁移的结构层。
2.0.4 保护层 cladding
为防止绝热层和防潮层受外界损坏所设置的外护结构。
2.0.5 固定件 fastener
固定绝热层及保护层用的构件,包括螺栓、螺母、销钉、钩钉、自锁紧板、箍环箍带、活动环、固定环等。
2.0.6 支承件 supporting elements
支承绝热层及保护层用的构件,包括托架、支承环、支承板等。
2.0.7 环向接缝 circumferential joint
垂直于设备和管道轴线的接缝,也指方形设备的横缝、水平缝。
2.0.8 纵向接缝 longitudinal joint
平行于设备和管道轴线的接缝。
2.0.9 硬质绝热制品 rigid insulation
制品使用时能基本保持其原状,在2×10-3MPa荷重下,其可压缩性小于6%,制品不能弯曲。
2.0.10 半硬质绝热制品 semi-rigid insulation
制品在2×10-3MPa荷重下,可压缩性为6%~30%,弯曲90°以下尚能恢复其原状。
2.0.11 软质绝热制品 soft insulation
2.0.12 伸缩缝 expansion joint
为使绝热结构中因温度变化而产生的应力给予有规律集中的结构形式。
2.0.13 膨胀间隙 expansion clearance
随同管道、设备壁面移动的保温结构与相邻的固定物件之间,或热位移方向与保温结构不一致的转动物件之间所设置的空间。
2.0.14 管中管 pipe in pipe
由内工作管和外护管组成,在两者形成的环形空间进行绝热的一种绝热结构形式。
3 材料
3.1 质量要求
3.1.1 绝热层材料的质量,应符合下列规定:
1 绝热层材料应有随温度变化的导热系数方程式或图表。当用于保温层的绝热材料及其制品,其平均温度小于或等于623K(350℃)时,导热系数值不得大于0.10w/(m·k);当用于保冷层的绝热材料及其制品,其平均温度小于300K(27℃)时,导热系数值不得大于0.064w/(m·k)。
2 用于保温的绝热材料及其制品,硬质绝热制品密度不得大于220kg/m3,半硬质绝热制品密度不得大于200kg/m3,软质绝热制品密度不得大于150 kg/m3;用于保冷的绝热材料及其制品,其密度不得大于180 kg/m3。
3 用于保温的硬质无机成型绝热制品,其抗压强度不得小于0.3MPa,有机成型绝热制品的抗压强度不得小于0.2MPa;用于保冷的硬质无机成型绝热制品,其抗压强度不得小于0.3MPa,有机成型绝热制品的抗压强度不得小于0.15MPa。
4 绝热材料及其制品的技术参数及性能,应符合设计文件的规定。
5 绝热材料及其制品的化学性能应稳定,对金属不得有腐蚀作用。当于用奥氏体不锈钢设备或管道上时,其氯化物、氟化物、硅酸盐、钠离子的含量应符合国家现行标准《覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范》GB/T17393的有关规定。
6 用于填充结构的散装绝热材料,不得混有杂物及尘土。不宜采用直径小于0.3mm的多孔性颗粒类绝热材料。纤维类绝热材料的渣球含量应符合现行国家产品标准及设计文件的规定。
3.1.2 防潮层材料的质量,应符合下列规定:
1 应具有良好的抗蒸汽渗透性、密封性、粘结性、防水性、防潮性,并对人体应无害。
2 应耐大气腐蚀及生物侵袭,不得发生虫蛀、霉变等现象。
3 应具有良好的化学稳定性,不得对其它材料产生腐蚀和溶解作用。
4 在高温情况下不应软化、流淌或起泡,在低温时不应脆裂或脱落,在气温变化与振动情况下应保持完好的稳定性。
5 干燥时间应短,在常温下可施工,并应保证操作方便。
3.1.3 保护层材料的质量,除应符合本规范第 3.1.2 条的有关规定外,尚应符合下列规定:
1 应采用不燃性或难燃性材料。
2 应抗大气腐蚀、抗老化,使用年限应长;强度应高,在环境使用温度及振动变化情况下不应软化、脆裂或开裂。
3 贮存或输送易燃、易爆物料的设备及管道,以及与此类管道架设在同一支架上或相交叉处的其它管道,其保护层必须采用不燃性材料。
4 外表应美观、无毒,并应便于施工。
5 金属保护层的表面涂料应具有防火性能。
3.2 质量检查
3.2.1 绝热材料及其制品,必须具有产品质量检验 告和出厂合格证,其规格、性能等技术指标应符合设计文件的规定。
3.2.2 绝热材料及其制品到达现场后应对产品的外观、几何尺寸进行抽样检查;当对产品的内在质量有疑义时,应抽样送具有国家认证的检测机构检验。
3.2.3 受潮的绝热材料及其制品,当经过干燥处理后仍不能恢复合格性能时,不得使用。用于保温的绝热材料及其制品,其质量含水率不应超过 7.5% ;用于保冷的绝热材料及其制品,其质量含水率不应超过 1% 。
3.2.4 对防潮层、保护层材料及其制品的抽检,应符合设计文件的规定。
3.2.5 对超过保管期限的绝热层、防潮层、外护层材料及其制品,应重新进行抽检,合格后方可使用。
3.3 运输存放和保管
3.3.1 硬质绝热制品在装卸时不得抛掷,在运输过程中应减少振动;矿纤类绝热制品在装卸时不得挤压、抛掷;长途运输应采取防雨水的措施。
3.3.2 绝热材料应存放在仓库或棚库内。
3.3.3 绝热材料应按材质分类存放。在保管中应根据材料品种的不同,分别设置防潮、防水、防冻、防成型制品挤压变形及防火等设施。
3.3.4 软质及半硬质材料堆放高度不应超过 2m 。
3.3.5 对有毒、易燃易爆及沸点低的溶剂材料应存放在通风良好的室内,并应采取防火、防毒措施。
4 施工的准备和要求
4.1 一般规定
4.1.1 绝热工程施工前应对绝热材料及其制品的质检资料进行核查。
4.1.2 工业设备及管道的绝热工程施工,宜在工业设备及管道压力强度试验、严密性试验及防腐工程完工合格后进行。
4.1.3 在有防腐、衬里的工业设备及管道上焊接绝热层的固定件时,焊接及焊后热处理必须在防腐、衬里和试压之前进行。
4.1.4 雨雪天不宜进行室外绝热工程的施工。当在雨雪天、寒冷季节进行室外绝热工程施工时,应采取防雨雪和防冻措施。
4.2 施工前的准备和要求
4.2.1 工业设备及管道绝热工程施工前,应具备下列条件:
1 设计文件及有关技术文件齐全,施工图纸已经会审。
2 施工组织设计或施工方案已批准,技术及安全交底已经完成。
3 施工人员已进行安全教育和技术培训,且经考核合格。
4 已办理绝热工程开工手续。
5 已制定相应的安全应急预案。
4.2.2 绝热工程施工人员应配备完善的劳动保护用品。
4.2.3 应配备绝热层、防潮层、保护层和预制品加工的施工机具。
4.2.4 施工场地应设置临时供水、供电、消防等设施,道路应通畅,且应有相应的加工场地,施工机具应匹配合理。
4.2.5 绝热层、防潮层、保护层材料及其制品所使用的辅助材料应准备齐全。
4.2.6 绝热层施工前,应具备下列条件:
1 支承件及固定件就位齐备。
2 设备、管道的支吊架和结构附件、仪表接管部件等均已安装完毕。
3 电伴热或热介质伴热管均已安装就绪,并经过通电或试压合格。
4 绝热设备及管道表面的油污、铁锈已清除干净。
5 对设备、管道的安装及焊接、防腐等工序办妥中间工序交接手续。
6 奥氏体不锈钢设备或管道绝热施工前宜根据设计或图纸要求对其采用油漆或铝箔进行隔离防腐。
4.3 附件安装
4.3.1 用于绝热结构的固定件和支承件的材质和品种必须与设备及管道的材质相匹配。
4.3.2 钩钉或销钉的安装,应符合下列规定:
1 用于保温层的钩钉或销钉,可采用φ3~φ6mm的镀锌铁丝或低碳圆钢制作,可直接焊装在碳钢制设备或管道上。当不允许直接焊接时,可焊在设备或管道所布置的包箍体上。当保温材料及其制品无法固定时,应焊接“L”形、“Ω”形保温钩钉或设置活动环。裙座式立式设备的底封头,应根据保温层的厚度,将钩钉或固定环焊接在裙座内的适当位置上。
2 钩钉或销钉的安装间距不应大于350mm。每平方米面积上钩钉或销钉的数量,侧面不宜少于6个,底部不宜少于8个。
3 当焊接钩钉或销钉时,应先用粉线在设备或管道壁上错行、对行、米字形或 形划出每个钩钉、销钉的位置。
4 当保冷结构采用钩钉或销钉固定时,不得穿透保冷层,其长度应小于保冷层厚度10mm,且最小不得小于20mm。当采用塑料销钉时应用粘结剂粘贴,粘结剂应与塑料销钉的材质相匹配。粘贴时应先进行试粘。每块保冷材料制品上的销钉用量宜为4个。
4.3.3 对立式设备、管道、平壁面和卧式设备的底面绝热层,应设支承件。支承件的布置和安装除应符合国家现行标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定外,尚应符合下列规定:
1 支承件的材质,应根据设备、管道材质确定,宜采用普通碳钢板或型钢制作。
2 支承件不得设在有附件的位置上,环面应水平设置,各托架筋板之间安装偏差不应大于10mm。
3 当不允许直接焊于设备上时,应采用抱箍型支承件。
4 支承件的承面宽度应小于绝热层厚度10~20mm。
5 立式设备和公称直径大于100mm且水平夹角大于45°的管道支承件的安装间距,应符合下列规定:
1)对保温平壁应为1.5~2m。
2)对保温圆筒:
——当为高温介质时,应为2~3m。
——当为中低温介质时,应为3~5m。
3)对保冷平壁和保冷圆筒,均不得大于5m。
4.3.4 壁上有加强筋板的方形设备、烟道、风道的绝热层,应利用其加强筋板代替支承件,也可在筋板边沿上加焊弯钩。
4.3.5 当设备和管道采用软质绝热制品保温且使用金属保护层时,宜设置支撑环。
4.3.6 直接焊于不锈钢设备、管道上的固定件,必须采用不锈钢制作。当固定件采用碳钢制作时,应加焊不锈钢垫板。
4.3.7 抱箍式固定件与设备、管道之间,有下列情况之一时,应设置隔垫:
1 介质温度大于或等于200℃。
2 保冷结构。
3 设备、管道系非铁素体碳钢。
4.3.8 设备振动部位的绝热层固定件,当壳体上已设有固定螺母时,应在螺杆拧紧丝扣后点焊固定。
4.3.9 设备封头处固定件的安装,应符合下列规定:
1 当采用焊接时,可在封头与筒体相交的切点处焊设支承环。并应在支承环上断续焊设固定环。
2 当设备不允许焊接时,支承环应改用包箍型。
3 多层绝热层应逐层设置活动环。
4 多层保冷里层应采用不锈钢制的活动环、固定环、钢丝或钢带。
5 绝热层的施工
5.1 一般规定
5.1.1 当采用一种绝热制品,保温层厚度大于或等于 100mm ,且保冷层厚度大于或等于 80mm 时,应分为两层或多层逐层施工,各层的厚度宜接近。
5.1.2 当采用两种或多种绝热材料复合结构的绝热层时,每种材料的厚度必须符合设计文件的规定。
5.1.3 当采用软质或半硬质可压缩性的绝热制品时,安装厚度必须符合设计文件的规定。
5.1.4 硬质或半硬质绝热制品的拼缝宽度,当作为保温层时,不应大于 5mm ;当作为保冷层时,不应大于 2mm 。
5.1.5 绝热层施工时,同层应错缝,上下层应压缝,其搭接的长度不宜小于100mm。
5.1.6 水平管道的纵向接缝位置,不得布置在管道垂直中心线 45 °范围内(图 5.1.6 )。当采用大管径的多块硬质成型绝热制品时,绝热层的纵向接缝位置可不受此限制,但应偏离管道垂直中心线位置。
5.1.7 方形设备、方形管道四角的绝热层采用绝热制品敷设时,其四角角缝应采用封盖式搭缝,不得采用垂直通缝。
5.1.8 绝热层各层表面均应做严缝处理。干拼缝应采用性能相近的矿物棉填塞严密,填缝前,应清除缝内杂物。湿砌灰浆胶泥应采用相同于砌体材质的材料拼砌,灰缝应饱满。
5.1.9 保温设备及管道上的裙座、支座、吊耳、仪表管座、支吊架等附件,应进行保温,当设计无规定时,可不必保温。
5.1.10 保冷设备及管道上的裙座、支座、吊耳、仪表管座、支吊架等附件,必须进行保冷,其保冷层长度不得小于保冷层厚度的四倍或敷设至垫块处,保冷层厚度应为邻近保冷层厚度的1/2,但不得小于40mm。设备裙座里外均应进行保冷。
5.1.11 管道端部或有盲板的部位,应敷设绝热层,并应密封。
5.1.12 施工后的保温层不得覆盖设备铭牌。当保温层厚度高于设备铭牌时,可将铭牌周围的保温层切割成喇叭形开口,开口处应规整,并应设置密封的防雨水盖。施工后的保冷层应将设备铭牌处覆盖,设备铭牌应粘贴在保冷系统的外表面,粘贴铭牌时不得刺穿防潮层。
5.2 嵌装层铺法施工
5.2.1 当大平面或平壁设备绝热层采用嵌装层铺法施工时,绝热材料宜采用软质或半硬质制品。
5.2.2 绝热层的敷设宜嵌装穿挂于保温销钉上,外层可敷设一层铁丝 形成一个整体。销钉应用自锁紧板将绝热层和铁丝 紧固,并应将绝热层压下 4 ~ 5mm 。自锁紧板应紧锁于销钉上,销钉露出部分应折弯成 90° 埋头。
5.2.3 当绝热层外采用活络铁丝 时,活络铁丝 应张紧并紧贴绝热层,接口处应连接牢固并压平,活络铁丝 下料尺寸应小于实际安装尺寸15~20mm。
5.2.4 当双层或多层绝热层嵌装层铺敷设时,除应符合本规范第 5.1.1 和 5.1.5 条的规定外,尚应对软质及半硬质绝热制品的缝隙处进行挤缝,下料后材料的尺寸应大于施工部位尺寸 10 ~ 20mm ,并应层层挤压敷设。
5.3 捆扎法施工
5.3.1 绝热层采用镀锌铁丝、不锈钢丝、金属带、粘胶带捆扎时,应符合下列规定:
1 应根据绝热层的材料和绝热后设备、管径的大小选用φ 0.8 ~φ 2.5mm 的镀锌铁丝或不锈钢丝,保温应采用宽度不小于40mm的粘胶带进行捆扎,保冷应采用12~25mm的不锈钢带和宽度不小于25mm的粘胶带或感压丝带进行捆扎。对泡沫玻璃、聚氨酯、酚醛泡沫塑料等脆性材料不宜采用镀锌铁丝、不锈钢丝捆扎,宜采用感压丝带捆扎,分层施工的内层可采用粘胶带捆扎。
2 捆扎间距:对硬质绝热制品不应大于400mm;对半硬质绝热制品不应大于300mm;对软质绝热制品宜为200mm。
3 每块绝热制品上的捆扎件不得少于两道;对有振动的部位应加强捆扎。
4 不得采用螺旋式缠绕捆扎。
5.3.2 软质绝热制品的保温层厚度和密度应均匀,外形应规整,经压实捆扎后必须符合本规范第5.1.3条的规定。
5.3.3 双层或多层绝热层的绝热制品,应逐层捆扎,并应对各层表面进行找平和严缝处理。
5.3.4 不允许穿孔的硬质绝热制品,钩钉位置应布置在制品的拼缝处;钻孔穿挂的硬质绝热制品,其孔缝应采用矿物棉填塞。
5.3.5 立式设备或垂直管道的绝热层采用硬质、半硬质绝热制品施工时,应从支承件开始,自下而上拼装,保温应采用镀锌铁丝或包装钢带进行环向捆扎,保冷应采用不锈钢丝或不锈钢带进行环向捆扎。
5.3.6 当卧式设备有托架时,绝热层应从托架开始拼装,保温宜采用镀锌铁丝 状捆扎,保冷宜采用不锈钢带环向或纵向捆扎。
5.3.7 公称直径小于或等于 100mm ,且末装设固定件的保温垂直管道,应采用φ 4.0mm 镀锌铁丝,并应在管壁上拧成扭辫箍环,同时应利用扭辫索挂镀锌铁丝固定保温层。
5.3.8 敷设异径管的绝热层时,应将绝热制品加工成扇形块,并应采用环向或 状捆扎,其捆扎铁丝应与大直径管段的捆扎铁丝纵向拉连。
5.3.9 当弯头部位的绝热层无成型制品时,应将直管壳加工成多节弯形敷设。公称直径小于或等于 80mm 的中、低温管道上的短半径弯头部位的绝热层,当加工成多节弯形施工有困难时,宜将管壳加工成 45 °对角形敷设,也可采用软质绝热制品捆扎敷设。
5.3.10 封头绝热层的施工,可将制品板按封头尺寸加工成扇形块错缝敷设,也可将制品板按“十”字形相互交叉辐射敷设。捆扎材料一端应系在活动环上,另一端应系在切点位置的固定环或托架上,并应捆扎成辐射形拉条,相邻拉条应用扎紧条拉连,扎紧条应与拉条呈“十”字扭结扎紧。当封头绝热层为双层结构时,应分层捆扎。当进行底封头保温施工时,宜采用带铁丝 的保温材料。
5.3.11 当球形容器的保冷层采用捆扎法施工时,应先在球形容器外用扁钢圈和不锈钢带组成保冷支架 格,然后把保冷制品衬砌到支架内,再将其捆扎到支架的不锈钢带上。
5.3.12 伴热管管道保温层的施工,应符合下列规定:
1 当蒸汽伴热管采用软质绝热制品保温时,应先采用镀锌铁丝 或“ V ”型金属伴热罩将伴热管包裹在主管上并扎紧,不得将加热空间堵塞,然后再进行保温。
2 当电伴热管采用硬质绝热制品保温时,可根据伴热管的多少现场适当放大制品规格进行保温。
5.3.13 当采用泡沫玻璃制品进行绝热施工时,应符合下列规定:
1 应先在制品靠金属面侧涂抹耐磨剂,或将耐磨剂直接涂在金属面上,待耐磨剂固化后再进行安装。耐磨剂应符合使用温度的要求,并应和保冷层材料相匹配,不得对金属壁产生腐蚀。
2 深冷保冷时,宜在其制品层间增加一层隔汽层。
5.4 拼砌法施工
5.4.1 绝热灰浆在绝热制品的对接或敷设面上应涂抹均匀、饱满,并应符合本规范第5.1.8条的规定。
5.4.2 当用绝热灰浆拼砌硬质保温制品时,拼缝不严及砌块的破损处应用绝热灰浆填补。拼砌时,可采用橡胶带或铁丝临时捆扎。
5.4.3 绝热灰浆的耐热温度不应低于被绝热对象的介质温度,且应具有良好的可塑性和粘结性能,对金属不应产生腐蚀。
5.5 缠绕法施工
5.5.1 当用绝热绳缠绕施工时,各层缠绳应拉紧,第二层应与第一层反向缠绕并应压缝。绳的两端应用镀锌铁丝捆扎于管道上。
5.5.2 当采用绝热带缠绕时,绝热带应采用规格制品。当现场加工时,其带宽不应大于 150mm ,可制带成卷,敷设时应螺旋缠绕,其搭接尺寸应为带宽的 1/2 。
5.6 填充法施工
5.6.1 绝热层的填料,应按设计的规定进行预处理。对不通行地沟中的管道采用粒状绝热材料施工时,宜将粒状绝热材料用沥青拌合或憎水剂浸渍并经烘干,趁微温时填充。
5.6.2 当局部施工部位困难,无成型的绝热制品时,可采用矿物散棉填充。
5.6.3 填料的填充密度应密实、平整、均匀,不得出现空洞。同一设备和管道填充物料的填充密度应均匀。
5.6.4 绝热层的填充结构,必须设置固形层,固形层可直接采用金属或部分非金属保护层。填充施工中应采取防止漏料和固形层变形的措施。
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