管道用保冷材料技術(shù)規(guī)定

1、江蘇科泰絕熱新材料有限公司 文件號(hào)：3201-200-40-001保冷技術(shù)規(guī)定C100詳細(xì)設(shè)計(jì)修改說(shuō) 明編制校核審核審定項(xiàng)目經(jīng)理日期XXXXXXXXXX有限公司項(xiàng)目地點(diǎn)xxxx專業(yè)管道第1張共24張文件號(hào)CRYOTECH-SF-701-11/14XXXXXXXXXX有限公司 文件號(hào)： SF-701-11/14 1. 范圍 本文件概括了最低溫度至-200°C的液化天然氣（LNG）液化工廠、LNG儲(chǔ)配站、LNG加注站以及其它如液態(tài)乙烯、液化空氣、丙烷、丙烯等相關(guān)介質(zhì)的低溫設(shè)備和管道外表面絕熱系統(tǒng)的材料及施工要求。2. 概要保冷絕熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了減少大量的熱量輸入，以保證達(dá)到裝置需要的正

2、常工藝操作條件。另外，對(duì)于正常操作溫度低于0而結(jié)冰的那些低溫操作管道和管道支架會(huì)導(dǎo)致人員或設(shè)備的損傷，因此需要對(duì)其進(jìn)行絕熱保護(hù)。3. 標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范3.1. 本節(jié)所述的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)是指保冷材料及保冷施工中需滿足的最低標(biāo)準(zhǔn)。3.2. 也可采用與本技術(shù)規(guī)范所指定的標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)或更高的標(biāo)準(zhǔn)。3.3. 標(biāo)準(zhǔn)選用的版本應(yīng)是正在執(zhí)行的有效版本。3.4. 本技術(shù)規(guī)范使用的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范：GB/T 50126工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工規(guī)范GB/T 50264工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 50185工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB/T 11790設(shè)備及管道保冷技術(shù)通則GB/T 4272設(shè)備及管道絕熱技

3、術(shù)通則GB/T 8175設(shè)備及管道絕熱設(shè)計(jì)導(dǎo)則GB/T 6343泡沫塑料及橡膠表觀密度的測(cè)定GB/T 10294絕熱材料冷態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定防護(hù)熱板法GB/T 8813硬質(zhì)泡沫塑料壓縮性能的測(cè)定GB/T 8810硬質(zhì)泡沫塑料吸水率的測(cè)定GB/T 10799硬質(zhì)泡沫塑料開孔和閉孔體積百分率的測(cè)定GB/T 1036塑料 -30°C 30°C線膨脹系數(shù)的測(cè)定 石英膨脹計(jì)法GB/T 17146建筑材料水蒸氣透過(guò)性能試驗(yàn)方法JC/T 618絕熱材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸鹽及鈉離子的化學(xué)分析方法GB/T 2406塑料用氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為3.5. 本技術(shù)規(guī)范使用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)

4、范：ASTM C591Unfaced Preformed Rigid Cellular PolyISOcyanurate Thermal InsulationASTM C177Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate ApparatusASTM C303 Test Method for Density of Preformed Block-Type Thermal Insula

5、tionASTM D1621 Test Method for Compressive Properties of Rigid Cellular Plastics第 1 頁(yè) 共 25 頁(yè)ASTM D1622 ASTM D1623 Test Method for Apparent Density of Rigid Cellular PlasticsTest Method for Tensile and Tensile Adhesion Properties of RigidCellular PlasticsASTM D2856 Test Method for Open-Cell Content o

6、f Rigid Cellular Plastics by theAir PycnometerASTM E84Standard Test Method for Surface Burning Characteristics of Building MaterialsCini 2.7.01PolyISOcyanurate (PIR) Slabs, Sections, Segments, for thermal insulation of piping and equipment3.6. 當(dāng)文件內(nèi)容有沖突時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循的優(yōu)先順序如下：1）中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范2）本技術(shù)規(guī)定3）項(xiàng)目規(guī)定4）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范4.

7、 保冷厚度4.1. 絕熱系統(tǒng)外表面的冷損失應(yīng)小于25 W/m²。4.2. 閥門、管件等的絕熱厚度應(yīng)與相連的管道一致。4.3. 設(shè)備封頭的絕熱厚度應(yīng)和主設(shè)備筒體部分一致。4.4. 金屬部分，如伸出主絕熱層的支腿或梁應(yīng)與主絕熱管道/設(shè)備采用相同的絕熱等級(jí)，絕熱長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)4倍的設(shè)備絕熱厚度，且最小長(zhǎng)度為300mm。表1. 保冷厚度管道規(guī)格公制鋼管外徑英制鋼管外徑保冷厚度（NPS）（mm）（mm）（mm）1/2"1821.3xxxx3/4"2526.7xxxx1"3233.4xxxx1 1/2"4548.3xxxx2"5760.3xxxx3&

8、quot;8988.9xxxx4"108114.3xxxx6"159168.3xxxx8"219219.1xxxx10"273273xxxx12"325323.9xxxx備注：保冷厚度需根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)厚度。 表2. 保冷厚度分層表保冷厚度內(nèi)層厚度中層厚度外層厚度（mm）（mm）（mm）（mm）7070808090405010050501105060120606013060701407070150708016080801705060601806060601906060702006070705. 保冷范圍5.1. 如果一個(gè)工藝系統(tǒng)需要保冷，則整個(gè)相關(guān)

9、聯(lián)的系統(tǒng)都應(yīng)完全絕熱，包括所有的管道元件、儀表設(shè)備、放空、通風(fēng)管口和管道支架（保冷到指定的范圍）。5.2. 所有的突出在絕熱管道或設(shè)備外的金屬材料都應(yīng)絕熱處理。突出的材料不局限于設(shè)備的裙座、支耳、支腿、鞍座、預(yù)焊件和空間結(jié)構(gòu)、平臺(tái)支耳、管道支吊架和在管道中非絕熱的連接如放空、取樣及非絕熱的儀表。5.3. 當(dāng)設(shè)備是由金屬支腿支撐時(shí)，絕熱層應(yīng)從容器的最低點(diǎn)開始，絕熱的長(zhǎng)度應(yīng)該超過(guò)4倍的設(shè)備絕熱厚度。5.4. 由裙座支撐的低溫設(shè)備，其內(nèi)部和外部都應(yīng)絕熱，而且裙座的絕熱長(zhǎng)度也應(yīng)超過(guò)4倍的設(shè)備絕熱厚度。裙座的高度應(yīng)足夠高，離開地面至少要有300mm的空間。5.5. 銘牌、絕熱標(biāo)簽等都應(yīng)該安裝在絕熱系統(tǒng)的

10、外表面上。5.6. 為保證安裝和檢修的工作空間，絕熱層外表面與其它障礙物如鋼結(jié)構(gòu)、電氣槽盒、管道或其它絕熱管線之間的凈距至少要有50mm。6. 施工6.1. 概述6.1.1. 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保冷施工工作之前，配管廠商應(yīng)完成工藝管道、設(shè)備及管托的安裝，包括涂漆，并應(yīng)通過(guò)水壓或氣壓試驗(yàn)。6.1.2. 原則上，應(yīng)當(dāng)在整個(gè)工藝管道安裝試壓完成并通過(guò)低溫冷態(tài)試驗(yàn)后，方可開始進(jìn)行管道保冷施工。特殊情況下，除了焊接接頭和在試驗(yàn)期間需要檢查的部位，管道絕熱層的施工可在壓力和泄漏試驗(yàn)前進(jìn)行。業(yè)主/甲方對(duì)此予以充分說(shuō)明，并與保冷承包商明確相關(guān)施工方案組織設(shè)計(jì)。6.1.3. 在進(jìn)行保冷施工之前應(yīng)除去管道外表面的雜質(zhì)，例

11、如泥土、油脂、凝冰和污垢，在管道干燥后方可進(jìn)行絕熱施工。涂漆部位應(yīng)油漆驗(yàn)收合格后再進(jìn)行絕熱施工。6.1.4. 保冷材料在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、現(xiàn)場(chǎng)施工或在工廠預(yù)制的過(guò)程中應(yīng)保持干燥。所有的絕熱施工應(yīng)在干燥的天氣和環(huán)境下進(jìn)行。6.1.5. 保冷施工過(guò)程中，在雨水可能進(jìn)入絕熱層的地方應(yīng)用密封材料密封。6.1.6. 每天的工作結(jié)束時(shí)，要保證現(xiàn)場(chǎng)安裝的所有保冷層已經(jīng)完成防潮層施工。如果沒(méi)有完成，應(yīng)設(shè)置臨時(shí)防護(hù)措施。6.1.7. 所有的接頭都應(yīng)仔細(xì)地連接在一起。如需要對(duì)PIR保冷預(yù)制塊進(jìn)行下料切割，則切割出的材料邊緣應(yīng)打磨或切割平整且相互吻合，以便所有的接縫都緊緊的平滑的連接在一起。不允許使用破壞接縫密封膠或瑪蹄

12、脂的填充物。6.1.8. 金屬保護(hù)層采用自攻螺絲固定。金屬保護(hù)層橫向及縱向搭接50mm,外側(cè)材料接頭必須壓邊，防止雨水回流，金屬保護(hù)層安裝過(guò)程中用緊固繩將其牢牢緊貼防潮層，再用自攻螺絲固定，螺釘間距250mm，短節(jié)金屬保護(hù)層上螺釘數(shù)量不得少于2個(gè)。彎頭、閥門、法蘭等的金屬保護(hù)層邊口必須壓邊咬口，并用螺釘緊固。為了避免局部損壞，可使用認(rèn)可的軟填料。管道金屬保護(hù)層搭接位置不大于下45°范圍，且不能垂直向下。6.2. 管道保冷施工6.2.1. 預(yù)制PIR保冷管殼應(yīng)符合管道、管件等的形狀和尺寸；6.2.2. PIR保冷結(jié)構(gòu) 用于管道上的PIR管殼應(yīng)在工廠進(jìn)行預(yù)制，對(duì)于保冷單層結(jié)構(gòu)，其接縫必須

13、有25mm深的契口，并確保PIR的接縫完全密封。 彎頭、T形接頭和管件的保冷層采用和相連的直管所使用的相同材料。 所有縱向和環(huán)向的接縫都應(yīng)粘合或由密封膠密封。 預(yù)制PIR保冷管殼應(yīng)使用增強(qiáng)玻纖壓敏膠帶牢固捆扎，分層緊固，壓敏膠帶間距250mm。 絕熱層外表面應(yīng)設(shè)置防潮層。防潮層應(yīng)是由至少兩層瑪蹄脂組成。先用泥鏟、輥?zhàn)踊驀婌F的方法在絕熱材料表面施工第一層， 可以填充縫隙和不規(guī)則的的方并保證表面光潔。粗堿平紋網(wǎng)格布平鋪在第一層瑪蹄脂上，并且不能有折皺且至少搭接50mm。當(dāng)?shù)谝粚痈傻竭€有一點(diǎn)粘時(shí)，施工第二層，并達(dá)到規(guī)定的厚度。同時(shí)，纖維應(yīng)完全嵌入到第二層里，并保持表面光滑，不得漏涂。干燥后，總厚度應(yīng)

14、符合規(guī)定。防潮層表面不應(yīng)有任何的裂縫、孔洞、小斑點(diǎn)和開口。在防潮層施工完成一周內(nèi)，完成金屬保護(hù)層的安裝，如果拆卸過(guò)程中對(duì)防潮層造成破壞，需補(bǔ)充瑪蹄脂。 垂直管道保冷應(yīng)設(shè)置支撐環(huán)，支撐環(huán)的材質(zhì)基本等同于管道材質(zhì)，由工藝管道安裝施工人員負(fù)責(zé)完成。支撐環(huán)應(yīng)間隔3.6m安裝一個(gè)。在每一個(gè)支撐環(huán)下應(yīng)有收縮縫。 金屬保護(hù)層采用0.5mm厚的鋁合金薄板，緊固螺絲間距250mm。 用于管道上的多層結(jié)構(gòu)PIR管殼安裝時(shí)應(yīng)保證層與層之間的錯(cuò)縫，確保保冷層外表面至內(nèi)面無(wú)直通接縫。環(huán)向錯(cuò)縫300mm，縱向錯(cuò)縫50mm。 保冷層應(yīng)按照GB50264-2013的要求設(shè)置伸縮縫，伸縮縫使用玻璃纖維毯填充，定基橡膠進(jìn)行保護(hù)。

15、6.2.3. 典型PIR保冷結(jié)構(gòu)示意圖6.2.4. 閥門、法蘭和管件保冷6.2.4.1. 閥門、法蘭和管件的保冷厚度和類型，和與之相連接的管道一致。在需要多層保冷的地方，縱向和環(huán)向接縫應(yīng)錯(cuò)開，間距30mm。所有單獨(dú)的片段都應(yīng)該用粘合劑粘到一起。整個(gè)保冷層的外表面應(yīng)由有玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)的防潮瑪蹄脂密封。6.2.4.2. 閥門和法蘭的保冷材料可以采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的PIR： 用于閥門和法蘭的金屬盒子應(yīng)預(yù)先做成相應(yīng)的形狀，例如D型、方形或圓筒形，金屬盒子材料與保冷層金屬防護(hù)層一致。并在最高點(diǎn)位置附件開出合適的注料孔。 注入發(fā)泡料之前，用聚乙烯材料纏繞閥門及法蘭，防止閥門和法蘭被發(fā)泡料污染。 按照PIR現(xiàn)場(chǎng)發(fā)

16、泡原料的PDS文件要求，取適量的原料，將其按照要求的工藝條件充分混合均勻后盡快注入需發(fā)泡空間。 發(fā)泡空間內(nèi)空氣排凈并完全充滿后，堵住注料孔，直至發(fā)泡完成。 現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡過(guò)程中，應(yīng)注意保證工作區(qū)域的防護(hù)，防止發(fā)泡原料造成污損。6.2.4.3. 彎頭的保冷材料可以采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的PIR或者是切割成的蝦米節(jié)： 用于彎頭的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡：在金屬防護(hù)層材料在彎頭處預(yù)先做成相應(yīng)形狀的蝦米節(jié)，并在最高點(diǎn)位置附件開出合適的注料孔，然后根據(jù)與前述相同的方法注入PIR現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡料發(fā)泡成形。 對(duì)于管徑較大的蝦米彎，可以切割成蝦米節(jié)拼接于彎頭處，因?yàn)檫@里接縫較多，因此必須保證所有接縫得到妥善的密封處理。 DN80的管線90

17、6;彎頭保冷應(yīng)做直角彎；DN80的管線90°彎頭做蝦米彎頭；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的形式。6.3. 其它異形件保冷 可根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡方式進(jìn)行保冷。6.4. 設(shè)備保冷 設(shè)備保冷層的內(nèi)層和中間層應(yīng)該用寬度為75mm的復(fù)合帶緊固，捆扎間距為300mm。最后一層用不銹鋼帶每隔300mm捆扎緊固。 不銹鋼鋼帶規(guī)格為S.S304 19mm寬 0.8mm厚。 絕熱層應(yīng)與設(shè)備輪廓相符，環(huán)向和軸向應(yīng)錯(cuò)縫連接。不得將密封材料或瑪蹄脂填充損壞的或差的連接間隙。 不規(guī)則形狀的保冷層應(yīng)根據(jù)不同的外形現(xiàn)場(chǎng)制作。 保冷層內(nèi)層、中間層和外層應(yīng)制做成很多部分，環(huán)向和縱向應(yīng)錯(cuò)縫連接。 PIR保

18、冷材料最外層的所有縱向和環(huán)向接縫均應(yīng)用密封材料粘接或密封。 設(shè)備外徑或保冷內(nèi)層直徑小于等于3,600mm時(shí)，PIR材料應(yīng)制成彎曲的弧形板或塊。直徑大于3,600mm時(shí)應(yīng)采用板材。 PIR保冷層的外表面應(yīng)涂覆玻纖網(wǎng)格布增強(qiáng)的防潮瑪蹄脂。 金屬保護(hù)層縱向和環(huán)向搭接寬度最小應(yīng)為50mm，搭接部分用來(lái)排水。7. 材料7.1. 概述 PIR保冷材料的詳細(xì)要求應(yīng)參照本技術(shù)規(guī)格書要求，并參照CINI手冊(cè)或相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。 所有保冷材料中，包括PIR主材及其它輔材，均不應(yīng)含有石棉成分。 PIR泡沫材料的制造過(guò)程中不應(yīng)使用CFC。 如果PIR保冷材料需要采用船運(yùn)交付，則應(yīng)用防紫外線聚乙烯板或防水油布包裹起來(lái)或?qū)⑵鋬?chǔ)

19、存在密閉的容器中來(lái)防止鹽濺和風(fēng)化。 考慮到運(yùn)輸和存儲(chǔ)時(shí)間間隔，交付至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的PIR現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡原料應(yīng)新鮮制作并在保存期限內(nèi)使用。 在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的PIR原料存儲(chǔ)，應(yīng)依照制造廠提供的PDS和MSDS文件要求進(jìn)行。7.2. 聚異氰脲酸酯泡沫材料（聚異三聚氰酸酯泡沫，PolyISOcyanurate Foam - PIR） PIR泡沫材料為淺綠色有機(jī)高分子硬質(zhì)泡沫材料。應(yīng)當(dāng)符合下表所列出的物性參數(shù)，可參照 ASTM C591、CINI 2.7.01等標(biāo)準(zhǔn)。制造商應(yīng)當(dāng)提供明確的牌號(hào)，例如CRYOTECH® TS-50 FOAM。 PIR應(yīng)在工廠制造并預(yù)制成形，剪切成板材、弧形塊或半管部件等。如有需

20、要，切割的PIR弧形塊或半管需有25mm契口。 硬質(zhì)PIR泡沫用于保冷。表2. 用于管道及設(shè)備保冷的PIR材料物性參數(shù)要求表項(xiàng)目物性單位參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)密度DensityKg/m34060ASTM D1622導(dǎo)熱系數(shù)（20°C，新鮮樣品）Thermal Conductivity(20°C, Fresh Foam)w/(m·k)0.020ASTM C177導(dǎo)熱系數(shù)(180天老化樣品)Thermal Conductivity (aged at 23°C for 180 days)40°Cw/(m·k)0.029ASTM C17720°

21、;C0.02710°C0.0250°C0.024-20°C0.024-40°C0.025-80°C0.022-120°C0.019-170°C0.016閉孔率Close Cell Content%95ASTM D6226 .2吸水率Water AbsorptionVol. %5.0ASTM D2842 .B水蒸氣透濕率（23°C，50%R.H）Water Vapor Permeabilityg/(m2.h) 0.8ASTM E96 .A壓縮強(qiáng)度Compressive StrengthkPa 280ASTM D162

22、1拉伸強(qiáng)度Tensile StrengthkPa 350ASTM D1623線膨脹系數(shù)Linear Heat expand coefficient°C-1(m/m.k) 7 ´ 10-5 (-165°C 23°C)ASTM D696彈性模量E-Modulus(-165°C)MPa 16ASTM D1623泊松比Poissons Ration(-165°C)0.4氯離子含量Chlorides Contentmg/kg 60ASTM C871pH-value5.57.0火焰蔓延指數(shù)Flame Spread Index<25ASTM E84使用溫度范圍 Temperature Scope°C-200°