設(shè)備的腐蝕、防護(hù)與保溫

1、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)第2章 材料設(shè)備的腐蝕防護(hù)與保溫主要內(nèi)容： 材料設(shè)備的腐蝕與防護(hù) 設(shè)備的保溫重點(diǎn)與難點(diǎn)：水工藝設(shè)備及常用材料的腐蝕與防護(hù)的基本原理、技術(shù)與方法。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.1 材料設(shè)備的腐蝕與防護(hù)1 1、腐蝕概念腐蝕概念 腐蝕是腐蝕是材料材料與它所處環(huán)境與它所處環(huán)境介質(zhì)介質(zhì)之間發(fā)生之間發(fā)生作用作用而引起材料的而引起材料的變質(zhì)變質(zhì)和和破壞破壞。材料材料 環(huán)境介質(zhì)環(huán)境介質(zhì) 發(fā)生作用發(fā)生作用 2.1.1 概述水工藝設(shè)備基礎(chǔ)腐蝕的危害腐蝕的危害 1、經(jīng)濟(jì)損失巨大、經(jīng)濟(jì)損失巨大 2、資源和能源浪費(fèi)、資源和能源浪費(fèi) 3、引發(fā)事故、引發(fā)事故 4、污染環(huán)境、污染環(huán)境 5、阻礙新技術(shù)的發(fā)展、阻礙新技術(shù)的發(fā)展

2、 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)w 材料腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。材料腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。(日常生活、交通運(yùn)日常生活、交通運(yùn)輸、機(jī)械、化工、冶金，尖端科學(xué)技術(shù)、國防工業(yè)輸、機(jī)械、化工、冶金，尖端科學(xué)技術(shù)、國防工業(yè))w 材料腐蝕給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失。材料腐蝕給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失。 金屬材料，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年由于腐蝕而造成的經(jīng)金屬材料，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年由于腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的濟(jì)損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的24。w 美美1975年腐損年腐損700億美元，占年生產(chǎn)總值的億美元，占年生產(chǎn)總值的4.2，1982年高達(dá)年高達(dá)1260億美元；億美元；w 英英196

3、9年腐損年腐損13.65億英鎊，占生產(chǎn)總值的億英鎊，占生產(chǎn)總值的3.5；w 日本日本1976年腐損年腐損92億美元，占生產(chǎn)總值的億美元，占生產(chǎn)總值的1.8；w 前蘇前蘇1967年腐損年腐損67億美元，占生產(chǎn)總值的億美元，占生產(chǎn)總值的2；w 中國中國1995年腐損年腐損1500億元，約生產(chǎn)總值的億元，約生產(chǎn)總值的4%。w 日前，全世界每年腐損高達(dá)日前，全世界每年腐損高達(dá)7000億美元。億美元。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)腐蝕耗竭了寶貴的資源和能源w 每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于金屬年產(chǎn)量的于金屬年產(chǎn)量的1040，其中，其中23可再可再生，而生，而13的金屬材料

4、被腐蝕掉無法回收。的金屬材料被腐蝕掉無法回收。w 我國目前年產(chǎn)鋼以我國目前年產(chǎn)鋼以l億億t計(jì)，則每年因腐蝕消耗計(jì)，則每年因腐蝕消耗掉的鋼材近掉的鋼材近1千萬千萬t。w 腐蝕對自然資源是極大的浪費(fèi)，同時(shí)還浪費(fèi)腐蝕對自然資源是極大的浪費(fèi)，同時(shí)還浪費(fèi)了大量的人力和能源。了大量的人力和能源。w 從有限的資源與能源出發(fā)，研究解決腐蝕問從有限的資源與能源出發(fā)，研究解決腐蝕問題，已刻不容緩。題，已刻不容緩。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)腐蝕事故危及人身安全w 腐蝕引起的災(zāi)難性事故屢見不鮮，損失極為嚴(yán)重。腐蝕引起的災(zāi)難性事故屢見不鮮，損失極為嚴(yán)重。w 美美1965.3一輸氣管線因應(yīng)力腐蝕破裂著火，造成一輸氣管線因應(yīng)力腐蝕破

5、裂著火，造成17人死亡。人死亡。w 日日1970大阪地下鐵道的管線因腐蝕折斷，造成瓦斯大阪地下鐵道的管線因腐蝕折斷，造成瓦斯爆炸，當(dāng)場死亡爆炸，當(dāng)場死亡75人。人。w 日日1985.8一架波音一架波音747飛機(jī)由于構(gòu)件的應(yīng)力腐蝕斷裂飛機(jī)由于構(gòu)件的應(yīng)力腐蝕斷裂而墜毀，造成而墜毀，造成500多人死亡的慘劇，直接經(jīng)濟(jì)損失多人死亡的慘劇，直接經(jīng)濟(jì)損失1億多美元。億多美元。w 中中1979某市液化石油氣貯罐由于腐蝕爆炸起火，傷某市液化石油氣貯罐由于腐蝕爆炸起火，傷亡幾十人直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)亡幾十人直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)630萬元。萬元。w 由于意外事故而引起的停工、停產(chǎn)所造成的間接經(jīng)由于意外事故而引起的停工、停產(chǎn)所

6、造成的間接經(jīng)濟(jì)損失，可能超過直接經(jīng)濟(jì)損失的若干倍。濟(jì)損失，可能超過直接經(jīng)濟(jì)損失的若干倍。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)腐蝕引起的環(huán)境污染也是相當(dāng)嚴(yán)重的w 腐蝕增加了工業(yè)廢水、廢渣的排放置和處理難度腐蝕增加了工業(yè)廢水、廢渣的排放置和處理難度，增多了直接進(jìn)入大氣、土壤、江河及海洋中的，增多了直接進(jìn)入大氣、土壤、江河及海洋中的有害物資。有害物資。w 造成了自然環(huán)境的污染，造成了自然環(huán)境的污染，w 破壞了生態(tài)平衡，危害了人民健康，破壞了生態(tài)平衡，危害了人民健康，w 妨礙了國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。妨礙了國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)鋼鐵生銹（鐵銹的主要成分鋼鐵生銹（鐵銹的主要成分是是Fe2O3xH2O）銅器表面

7、生成一層薄薄的銅綠銅器表面生成一層薄薄的銅綠主主要成分是要成分是Cu2(OH)2CO3鐵腐蝕了鐵腐蝕了, ,鐵銹斑斑鐵銹斑斑, ,讓人心酸讓人心酸水工藝設(shè)備基礎(chǔ)鋼鐵鋼鐵生銹生銹使大橋使大橋斷裂斷裂！由此！由此可見，可見，金屬腐蝕的危害金屬腐蝕的危害, ,驚心驚心動魄動魄 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)海邊的鐵制品比較容易生銹海邊的鐵制品比較容易生銹水工藝設(shè)備基礎(chǔ)解決腐蝕問題促進(jìn)新技術(shù)發(fā)展w 不銹鋼發(fā)明和應(yīng)用，促進(jìn)了硝酸和合成氨工業(yè)的發(fā)展。不銹鋼發(fā)明和應(yīng)用，促進(jìn)了硝酸和合成氨工業(yè)的發(fā)展。w 美國的阿波羅登月飛船貯存美國的阿波羅登月飛船貯存N2O4的高壓容器曾發(fā)生應(yīng)的高壓容器曾發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂，經(jīng)分析研究，加入質(zhì)

8、量數(shù)量為力腐蝕破裂，經(jīng)分析研究，加入質(zhì)量數(shù)量為0.6的的NO之后才得以解決。之后才得以解決。w 美著名腐蝕學(xué)家方坦納美著名腐蝕學(xué)家方坦納(Fontana)認(rèn)為，如果找不到這認(rèn)為，如果找不到這個(gè)解決辦法登月計(jì)劃會推遲若干年。個(gè)解決辦法登月計(jì)劃會推遲若干年。w 材料腐蝕研究具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義材料腐蝕研究具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)材料的腐蝕控制w 實(shí)踐表明，若充分利用現(xiàn)有的防腐蝕技術(shù)，廣泛開實(shí)踐表明，若充分利用現(xiàn)有的防腐蝕技術(shù)，廣泛開展防腐蝕教育，實(shí)施嚴(yán)格的科學(xué)管理，因腐蝕而造展防腐蝕教育，實(shí)施嚴(yán)格的科學(xué)管理，因腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失中有成的經(jīng)濟(jì)損失中有3040是可以避免

9、的。是可以避免的。w 但目前仍有一半以上的腐蝕損失還沒有行之有效的但目前仍有一半以上的腐蝕損失還沒有行之有效的防蝕方法來避免，這就需要加強(qiáng)腐蝕基礎(chǔ)理論與工防蝕方法來避免，這就需要加強(qiáng)腐蝕基礎(chǔ)理論與工程應(yīng)用的研究。程應(yīng)用的研究。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)金屬腐蝕金屬腐蝕定義定義： 是指是指與與發(fā)生發(fā)生化學(xué)化學(xué)或或電化電化學(xué)學(xué)作用，由作用，由單質(zhì)單質(zhì)變成變成化合物化合物的過程，的過程，即金即金屬從元素態(tài)又返回到自然礦物態(tài)的過程。屬從元素態(tài)又返回到自然礦物態(tài)的過程。 金屬腐蝕金屬腐蝕種類種類：化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 2.1.2 腐蝕與防護(hù)的基本原理水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.1.2 腐蝕與防護(hù)基本原理1

10、1、金屬的化學(xué)腐蝕、金屬的化學(xué)腐蝕* *純氧化還原過程，金屬被氧化，腐蝕介質(zhì)純氧化還原過程，金屬被氧化，腐蝕介質(zhì)被還原；被還原；* *氣體腐蝕、液體腐蝕；氣體腐蝕、液體腐蝕；* *反應(yīng)進(jìn)行中沒有電流產(chǎn)生。反應(yīng)進(jìn)行中沒有電流產(chǎn)生。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.1.2 腐蝕與防護(hù)基本原理（2 2）鋼鐵的氣體（高溫）腐蝕）鋼鐵的氣體（高溫）腐蝕類型：類型： 高溫氧化高溫氧化 脫碳脫碳 氫蝕氫蝕 鑄鐵腫脹鑄鐵腫脹水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.1.2 腐蝕與防護(hù)基本原理（3 3）防止鋼鐵氣體腐蝕的方法）防止鋼鐵氣體腐蝕的方法* *合金化合金化* *應(yīng)用保護(hù)性覆蓋層應(yīng)用保護(hù)性覆蓋層* *改善介質(zhì)成分改善介質(zhì)成分水工藝設(shè)備基礎(chǔ)健身

11、器材刷油漆以防銹健身器材刷油漆以防銹衣架和電線的外面包上一層衣架和電線的外面包上一層塑料層塑料層在金屬表面覆蓋保護(hù)層，如：涂油漆、鍍在金屬表面覆蓋保護(hù)層，如：涂油漆、鍍Zn、鍍、鍍Sn、鍍鍍Cr等等,或制成氧化膜?；蛑瞥裳趸ぁＫに囋O(shè)備基礎(chǔ)罐頭罐頭是由是由鍍錫鐵制成鍍錫鐵制成鍍鉻鍍鉻的浴室的浴室水籠頭水籠頭水工藝設(shè)備基礎(chǔ) 20002000年年5 5月，保利集團(tuán)在香港拍賣會上花費(fèi)月，保利集團(tuán)在香港拍賣會上花費(fèi)30003000多多萬港幣購回在火燒圓明園時(shí)流失的國寶：銅鑄的牛首、萬港幣購回在火燒圓明園時(shí)流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍

12、久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是要成分是CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3.這三件這三件17601760年銅鑄的國寶在年銅鑄的國寶在240 240 年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對起原因年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對起原因的分析，最可能的是的分析，最可能的是A、它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；、它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；B、環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解、環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去；洗去；C、銅的金屬活動性比氫小，因此不宜被氧化；、銅的金屬活動性比氫小，因此不宜被氧化；D、它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；、它們是含一

13、定比例金、銀、錫、鋅的合金；（ D ）水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)烤藍(lán)烤藍(lán)涂機(jī)油涂機(jī)油烤漆烤漆涂凡士林涂凡士林鍍鋅鍍鋅鍍鉻鍍鉻自行車的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施自行車的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施?水工藝設(shè)備基礎(chǔ)生活生產(chǎn)中的一些不銹鋼材料生活生產(chǎn)中的一些不銹鋼材料,可以有效地延長金屬的使用壽命可以有效地延長金屬的使用壽命改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)如：將鋼鐵制成不銹鋼如：將鋼鐵制成不銹鋼（1）金屬腐蝕原電池定義電化學(xué)腐蝕 是一個(gè)短路的原電池發(fā)生的是一個(gè)短路的原電池發(fā)生的電化學(xué)過程，其反應(yīng)釋放出的電化學(xué)過程，其反應(yīng)釋放出的化學(xué)能全部以熱的形式放出，化學(xué)能全部以熱的形式放出，

14、不能對外界做有用功，這種引不能對外界做有用功，這種引起金屬腐蝕的短路原電池叫腐起金屬腐蝕的短路原電池叫腐蝕原電池。蝕原電池?；瘜W(xué)原電池：化學(xué)原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置?；癁殡娔艿难b置。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)電化學(xué)腐蝕金屬電化學(xué)腐蝕的發(fā)生條件金屬電化學(xué)腐蝕的發(fā)生條件：*化學(xué)成分不均一化學(xué)成分不均一：含有各種雜質(zhì)和合金元素，：含有各種雜質(zhì)和合金元素，它們和基體金屬的電極電位不同；它們和基體金屬的電極電位不同；* *組織結(jié)構(gòu)不均一組織結(jié)構(gòu)不均一：鋼鐵中存在鐵素體、滲碳：鋼鐵中存在鐵素體、滲碳體和石墨、晶粒和晶界等；體和石墨、晶粒和晶界等；* *物理狀態(tài)不均一物理狀態(tài)不均一：受力、變形不均勻；

15、：受力、變形不均勻；* *表面氧化表面氧化( (保護(hù)保護(hù)) )膜不完整膜不完整：引起金屬表面電：引起金屬表面電極電位不同極電位不同。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)n特點(diǎn)特點(diǎn)：電化學(xué)與化學(xué)腐蝕不同：電化學(xué)與化學(xué)腐蝕不同之處在于前者形成了之處在于前者形成了原電池反應(yīng)原電池反應(yīng).它的腐蝕歷程可以分為兩個(gè)相對它的腐蝕歷程可以分為兩個(gè)相對獨(dú)立并且可在不同部位（陽極區(qū)獨(dú)立并且可在不同部位（陽極區(qū)和陰極區(qū)）同時(shí)進(jìn)行的過程和陰極區(qū)）同時(shí)進(jìn)行的過程陽極過程和陰極過程。比化學(xué)腐陽極過程和陰極過程。比化學(xué)腐蝕更嚴(yán)重蝕更嚴(yán)重 。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕條件條件金屬跟非金屬單質(zhì)金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸直接接觸

16、不純金屬或合金不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象現(xiàn)象無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生本質(zhì)本質(zhì)金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍水工藝設(shè)備基礎(chǔ)鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 負(fù)極負(fù)極Fe(- )正極正極C(+)總反應(yīng)總反應(yīng):Fe2O3 nH

17、2O（鐵銹鐵銹）Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3條件條件電極反應(yīng)電極反應(yīng)聯(lián)系聯(lián)系水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)真相永遠(yuǎn)只有一個(gè)：水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.1.2 腐蝕與防護(hù)基本原理3、金屬腐蝕破壞的形態(tài)選擇腐蝕晶間腐蝕縫隙腐蝕小孔腐蝕電偶腐蝕局部腐蝕全面腐蝕按形態(tài)分類水工藝設(shè)備基礎(chǔ)孔蝕孔蝕水工藝設(shè)備基礎(chǔ)二、非金屬材料的腐蝕二、非金屬材料的腐蝕定義定義： 非金屬材料與環(huán)境介質(zhì)作用，性能蛻化或完全非金屬材料與環(huán)境介質(zhì)作用，性能蛻化或完全

18、喪失的現(xiàn)象。喪失的現(xiàn)象。腐蝕機(jī)理腐蝕機(jī)理： 與金屬完全不同，與金屬完全不同，兩者的兩者的腐蝕原理腐蝕原理也有著也有著本質(zhì)本質(zhì)的區(qū)別的區(qū)別。非金屬材料的腐蝕主要是由物理作用和。非金屬材料的腐蝕主要是由物理作用和化學(xué)作用引起的。化學(xué)作用引起的。 除石墨外，非金屬材料的導(dǎo)電性很差或完全不除石墨外，非金屬材料的導(dǎo)電性很差或完全不導(dǎo)電，所以即使將其置于電解質(zhì)溶液中，也導(dǎo)電，所以即使將其置于電解質(zhì)溶液中，也不會不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.1.3 設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)包括七大方面：腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)設(shè)備的電化學(xué)保護(hù)設(shè)備的電化學(xué)保護(hù)設(shè)備環(huán)境介質(zhì)的控制設(shè)備環(huán)境介質(zhì)的控

19、制電鍍、化學(xué)鍍及化學(xué)轉(zhuǎn)化膜防護(hù)電鍍、化學(xué)鍍及化學(xué)轉(zhuǎn)化膜防護(hù)浸渡、滲渡、包渡及熱噴涂防護(hù)技術(shù)浸渡、滲渡、包渡及熱噴涂防護(hù)技術(shù)襯里防護(hù)技術(shù)襯里防護(hù)技術(shù)有機(jī)涂料防護(hù)技術(shù)有機(jī)涂料防護(hù)技術(shù)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)控制腐蝕方法控制腐蝕方法1)根據(jù)環(huán)境，正確地選用金屬材料或非金屬材料；根據(jù)環(huán)境，正確地選用金屬材料或非金屬材料；2)對產(chǎn)品合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，減少產(chǎn)品在對產(chǎn)品合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，減少產(chǎn)品在加工、裝配、貯存等環(huán)節(jié)中的腐蝕；加工、裝配、貯存等環(huán)節(jié)中的腐蝕； 3)用各種改善腐蝕環(huán)境的措施，如在封閉或循環(huán)體用各種改善腐蝕環(huán)境的措施，如在封閉或循環(huán)體系使用緩蝕刑，以及脫氣、除氧和脫鹽等；系使用緩蝕刑，以

20、及脫氣、除氧和脫鹽等；4)用電化學(xué)保護(hù)方法，包括陰極保護(hù)和陽極保護(hù)技用電化學(xué)保護(hù)方法，包括陰極保護(hù)和陽極保護(hù)技術(shù)；術(shù)；5)在基材上施加保護(hù)涂層，包括金屬涂層和非金屬在基材上施加保護(hù)涂層，包括金屬涂層和非金屬涂層。涂層。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.2 設(shè)備的保溫 熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的加熱設(shè)備、貯熱設(shè)備、熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的加熱設(shè)備、貯熱設(shè)備、蒸汽管道、熱水管道及某些凝結(jié)水管道都蒸汽管道、熱水管道及某些凝結(jié)水管道都必須保溫。必須保溫。 保溫良好的管網(wǎng)熱損失一般為總輸送熱保溫良好的管網(wǎng)熱損失一般為總輸送熱量的量的5 58 8，而保溫結(jié)構(gòu)費(fèi)用約為管網(wǎng)而保溫結(jié)構(gòu)費(fèi)用約為管網(wǎng)成本的成本的25254040，由此可見，熱水供應(yīng)

21、由此可見，熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的設(shè)備和管道的保溫對保證熱水的系統(tǒng)中的設(shè)備和管道的保溫對保證熱水的水溫、節(jié)能、節(jié)水和節(jié)約投資都有重要意水溫、節(jié)能、節(jié)水和節(jié)約投資都有重要意義。義。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)1.保溫的定義保溫的定義保溫又稱絕熱。絕熱是減少系統(tǒng)熱量向外傳遞（保溫又稱絕熱。絕熱是減少系統(tǒng)熱量向外傳遞（保溫）和外部熱量傳入系統(tǒng)（保冷）而采取的一種保溫）和外部熱量傳入系統(tǒng)（保冷）而采取的一種工藝措施。工藝措施。絕熱包括保溫保冷絕熱包括保溫保冷。2.保溫、保冷的區(qū)別保溫、保冷的區(qū)別保冷結(jié)構(gòu)的絕熱層外必須設(shè)置防潮層，而保溫結(jié)保冷結(jié)構(gòu)的絕熱層外必須設(shè)置防潮層，而保溫結(jié)構(gòu)在一般情況下是不設(shè)防潮層的。構(gòu)在一般情況下是

22、不設(shè)防潮層的。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.2.1 保溫的目的保溫的目的1）減少冷、熱量的散失，節(jié)約能源，提高系統(tǒng)運(yùn)）減少冷、熱量的散失，節(jié)約能源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；行的經(jīng)濟(jì)性；2）對高溫或低溫管道和設(shè)備，保溫后能降低或提）對高溫或低溫管道和設(shè)備，保溫后能降低或提高外表面的溫度，改善四周的勞動條件，防止運(yùn)行高外表面的溫度，改善四周的勞動條件，防止運(yùn)行操作人員被燙傷或凍傷；操作人員被燙傷或凍傷；3）空調(diào)系統(tǒng)，保溫能減小送風(fēng)溫度的波動，有助）空調(diào)系統(tǒng)，保溫能減小送風(fēng)溫度的波動，有助于系統(tǒng)內(nèi)部溫度的恒定；于系統(tǒng)內(nèi)部溫度的恒定；4）對高寒地區(qū)的室外回水或給排水管道，保溫能）對高寒地區(qū)的室外回水或給排水管道，保

23、溫能防止水管凍結(jié)；防止水管凍結(jié)；水工藝設(shè)備基礎(chǔ)2.2.2 保 溫 材 料保溫材料的基本要求保溫材料的基本要求（保溫材料熱物理性能表參考教材）導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)越小越好。導(dǎo)熱系數(shù)越小越好。耐溫性耐溫性：有一定的使用溫度范圍，性能穩(wěn)定，能長期：有一定的使用溫度范圍，性能穩(wěn)定，能長期使用。使用。容重：容重：小，并有一定的孔隙率，減輕保溫管道的重量，小，并有一定的孔隙率，減輕保溫管道的重量，減少支架減少支架抗壓強(qiáng)度：抗壓強(qiáng)度：應(yīng)應(yīng)0.3MPa0.3MPa。無毒無毒對金屬無腐蝕作用對金屬無腐蝕作用可燃物少可燃物少吸水率低吸水率低易于制造成型易于制造成型價(jià)格便宜價(jià)格便宜水工藝設(shè)備基礎(chǔ)選擇選擇一種

24、保溫材料很難同時(shí)滿足上述要求，一種保溫材料很難同時(shí)滿足上述要求，需根據(jù)具體工程分析、比較，選擇最有利的需根據(jù)具體工程分析、比較，選擇最有利的保溫材料。保溫材料。如低溫系統(tǒng)首先應(yīng)考慮保溫材料的容重輕、如低溫系統(tǒng)首先應(yīng)考慮保溫材料的容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸濕率低等；導(dǎo)熱系數(shù)小、吸濕率低等；高溫系統(tǒng)則應(yīng)著重考慮保溫材料在高溫下的高溫系統(tǒng)則應(yīng)著重考慮保溫材料在高溫下的熱穩(wěn)定性；熱穩(wěn)定性；對于運(yùn)行中有振動的管道或設(shè)備，宜選用強(qiáng)對于運(yùn)行中有振動的管道或設(shè)備，宜選用強(qiáng)度較好的保溫材料；度較好的保溫材料；對于間歇運(yùn)行的系統(tǒng)，還應(yīng)考慮選用熱容量對于間歇運(yùn)行的系統(tǒng)，還應(yīng)考慮選用熱容量小的材料。小的材料。水工藝設(shè)備基

25、礎(chǔ)三、幾種常用保溫材料簡介三、幾種常用保溫材料簡介一）福樂斯一）福樂斯1.絕熱效果佳絕熱效果佳具有密閉孔結(jié)構(gòu)，且表面細(xì)膩，傳具有密閉孔結(jié)構(gòu)，且表面細(xì)膩，傳熱熱系數(shù)系數(shù)低且保持穩(wěn)定，對冷熱介質(zhì)起隔絕效果，低且保持穩(wěn)定，對冷熱介質(zhì)起隔絕效果，并且用料厚度薄，節(jié)省了建筑空間。并且用料厚度薄，節(jié)省了建筑空間。2.防潮防結(jié)露防潮防結(jié)露杜肯福耐斯杜肯福耐斯既是絕熱層，又是防潮層，無須另加既是絕熱層，又是防潮層，無須另加防潮層防潮層；即使表面局部損；即使表面局部損傷，也不會影響整體的防潮性能。傷，也不會影響整體的防潮性能。3.阻燃防煙性能好阻燃防煙性能好燃燒燃燒時(shí)不會熔化，不會滴下火球，產(chǎn)生的煙濃度很低絕不

26、會使火焰蔓延。時(shí)不會熔化，不會滴下火球，產(chǎn)生的煙濃度很低絕不會使火焰蔓延。4.外觀高檔美觀外觀高檔美觀高彈性，質(zhì)地柔軟，平滑的表面，外表無須裝飾。高彈性，質(zhì)地柔軟，平滑的表面，外表無須裝飾。5.安裝方便、快捷安裝方便、快捷無須其它輔助層，只需切割粘合，安裝施工簡易快捷，極大節(jié)省了人工。無須其它輔助層，只需切割粘合，安裝施工簡易快捷，極大節(jié)省了人工。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)二）巖棉二）巖棉1.特點(diǎn)特點(diǎn)具有良好的絕緣性能（隔熱、隔冷、隔聲、吸聲具有良好的絕緣性能（隔熱、隔冷、隔聲、吸聲）、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和不燃性等特點(diǎn)。）、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和不燃性等特點(diǎn)。2.用途用途巖棉板：廣泛用于平面、曲率半徑較大的

27、罐體、鍋爐巖棉板：廣泛用于平面、曲率半徑較大的罐體、鍋爐、熱交換器等設(shè)備和建筑的保溫、隔熱和吸聲。、熱交換器等設(shè)備和建筑的保溫、隔熱和吸聲。巖棉玻璃布縫氈：廣泛用于形狀復(fù)雜、工作溫度較高巖棉玻璃布縫氈：廣泛用于形狀復(fù)雜、工作溫度較高等設(shè)備的保溫、隔熱和吸聲。等設(shè)備的保溫、隔熱和吸聲。巖棉管殼：廣泛用于管道（小口徑管道）的保溫和隔巖棉管殼：廣泛用于管道（小口徑管道）的保溫和隔熱。熱。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)三）離心玻璃棉三）離心玻璃棉具有容重輕、質(zhì)感輕柔、色澤美觀、具有容重輕、質(zhì)感輕柔、色澤美觀、富有彈性、防潮不燃、導(dǎo)熱系數(shù)低、化富有彈性、防潮不燃、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，施工方便。保溫效學(xué)性能穩(wěn)

28、定的特點(diǎn)，施工方便。保溫效果相同時(shí)工程造價(jià)低，是一種價(jià)廉物美果相同時(shí)工程造價(jià)低，是一種價(jià)廉物美的保溫、隔熱材料。的保溫、隔熱材料。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)四）玻璃棉四）玻璃棉1.特點(diǎn)特點(diǎn)具有容重小、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸聲性能好具有容重小、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸聲性能好、不燃燒、耐腐蝕等性能，是一種優(yōu)良、不燃燒、耐腐蝕等性能，是一種優(yōu)良的絕熱材料。的絕熱材料。2.用途用途玻璃棉管：用于通風(fēng)、供熱、供水、動力、設(shè)備等玻璃棉管：用于通風(fēng)、供熱、供水、動力、設(shè)備等各種需要保溫的管道。各種需要保溫的管道。玻璃棉氈：用于建筑物的隔熱、隔聲，通風(fēng)、空調(diào)玻璃棉氈：用于建筑物的隔熱、隔聲，通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備的保溫、隔熱、播音室、消音室及噪

29、聲車間的設(shè)備的保溫、隔熱、播音室、消音室及噪聲車間的吸聲，計(jì)算機(jī)房和冷庫的保溫、隔熱以及飛、船舶吸聲，計(jì)算機(jī)房和冷庫的保溫、隔熱以及飛、船舶、火車、汽車的保溫、隔熱、吸聲。、火車、汽車的保溫、隔熱、吸聲。玻璃棉板：用于大型錄音棚、冷庫、船舶、航空、玻璃棉板：用于大型錄音棚、冷庫、船舶、航空、隧道以及房屋建筑工程的保溫隔熱、隔聲。隧道以及房屋建筑工程的保溫隔熱、隔聲。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)五）超細(xì)玻璃棉五）超細(xì)玻璃棉具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸音性能好、具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸音性能好、不燃、不蛀、耐腐蝕、使用方便等特點(diǎn)，是不燃、不蛀、耐腐蝕、使用方便等特點(diǎn)，是一種新型優(yōu)質(zhì)的保溫、隔熱、吸聲和節(jié)能材一種

30、新型優(yōu)質(zhì)的保溫、隔熱、吸聲和節(jié)能材料。可廣泛用于各行業(yè)的冷熱管道、熱力設(shè)料?？蓮V泛用于各行業(yè)的冷熱管道、熱力設(shè)備、空調(diào)恒溫、烘箱烘房、冷藏保鮮、消聲備、空調(diào)恒溫、烘箱烘房、冷藏保鮮、消聲器材及建筑物的保溫、隔熱和吸聲等。器材及建筑物的保溫、隔熱和吸聲等。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)四、保溫結(jié)構(gòu)的組成及施工方法四、保溫結(jié)構(gòu)的組成及施工方法一）組成及作用一）組成及作用防銹層防銹層防止金屬設(shè)備或管道表面生銹；防止金屬設(shè)備或管道表面生銹；保溫層保溫層減少管道或設(shè)備與外部的熱量傳遞，起保溫保減少管道或設(shè)備與外部的熱量傳遞，起保溫保冷作用；冷作用；防潮層防潮層（對保冷結(jié)構(gòu)而言）（對保冷結(jié)構(gòu)而言）防止水蒸氣或雨水滲入保防

31、止水蒸氣或雨水滲入保溫材料，以保證材料良好的保溫效果和使用壽命；常用材溫材料，以保證材料良好的保溫效果和使用壽命；常用材料有瀝青及瀝青油氈、玻璃絲布、聚乙烯薄膜、鋁箔等。料有瀝青及瀝青油氈、玻璃絲布、聚乙烯薄膜、鋁箔等。保護(hù)層保護(hù)層保護(hù)保溫層或防潮層不受機(jī)械損傷；常用材料保護(hù)保溫層或防潮層不受機(jī)械損傷；常用材料有石棉石膏、石棉水泥、金屬薄板及玻璃絲布等。有石棉石膏、石棉水泥、金屬薄板及玻璃絲布等。防腐蝕及識別標(biāo)志層防腐蝕及識別標(biāo)志層防止或保護(hù)保護(hù)層不被腐蝕，同防止或保護(hù)保護(hù)層不被腐蝕，同時(shí)也起識別管內(nèi)的流動介質(zhì)的作用；時(shí)也起識別管內(nèi)的流動介質(zhì)的作用；水工藝設(shè)備基礎(chǔ)二）保溫層施工二）保溫層施工施

32、工方法取決于保溫材料的形狀和特性。常用的施工施工方法取決于保溫材料的形狀和特性。常用的施工方法有以下幾種：方法有以下幾種：1.涂抹法保溫涂抹法保溫適用于石棉粉、硅藻土等不定形的散裝材料，將其適用于石棉粉、硅藻土等不定形的散裝材料，將其按一定比例用水調(diào)成膠泥涂抹于需要保溫的設(shè)備或管按一定比例用水調(diào)成膠泥涂抹于需要保溫的設(shè)備或管道上。道上。這種方法整體性好，保溫層和保溫面結(jié)合緊密，且這種方法整體性好，保溫層和保溫面結(jié)合緊密，且不受被保溫物體形狀的限制。它多用于熱力管道和熱不受被保溫物體形狀的限制。它多用于熱力管道和熱力設(shè)備的保溫。力設(shè)備的保溫。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)適用于預(yù)制保溫瓦或板塊料，用鍍鋅鐵絲綁扎

33、在管適用于預(yù)制保溫瓦或板塊料，用鍍鋅鐵絲綁扎在管道的壁面上，是目前國內(nèi)外熱力管道保溫最常用的一道的壁面上，是目前國內(nèi)外熱力管道保溫最常用的一種保溫方法。種保溫方法。綁扎保溫材料時(shí)，應(yīng)將橫向接縫錯(cuò)開；多層綁扎時(shí)綁扎保溫材料時(shí)，應(yīng)將橫向接縫錯(cuò)開；多層綁扎時(shí)應(yīng)內(nèi)外蓋縫；每塊保溫材料至少應(yīng)綁扎兩處，間距不應(yīng)內(nèi)外蓋縫；每塊保溫材料至少應(yīng)綁扎兩處，間距不應(yīng)超過應(yīng)超過300mm，每處綁扎的鐵絲不少于兩圈，并將接，每處綁扎的鐵絲不少于兩圈，并將接頭嵌入接縫內(nèi)。頭嵌入接縫內(nèi)。2.綁扎法保溫綁扎法保溫水工藝設(shè)備基礎(chǔ)3.粘貼法保溫粘貼法保溫適用于各種保溫材料加工成型的預(yù)制品，它靠適用于各種保溫材料加工成型的預(yù)制品，

34、它靠粘接劑與被保溫的物體固定，多用于空調(diào)系統(tǒng)及粘接劑與被保溫的物體固定，多用于空調(diào)系統(tǒng)及制冷系統(tǒng)的保溫。制冷系統(tǒng)的保溫。涂刷粘接劑時(shí)，要求粘貼面及四周接縫上各處粘涂刷粘接劑時(shí)，要求粘貼面及四周接縫上各處粘接劑均勻飽滿。粘貼保溫材料時(shí)，應(yīng)將接縫相互接劑均勻飽滿。粘貼保溫材料時(shí)，應(yīng)將接縫相互錯(cuò)開，錯(cuò)縫的要求及方法與綁扎法保溫相同。錯(cuò)開，錯(cuò)縫的要求及方法與綁扎法保溫相同。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)4.釘貼法保溫釘貼法保溫是矩形風(fēng)管采用得較多得一種保溫方是矩形風(fēng)管采用得較多得一種保溫方式，它用保溫釘代替粘接劑將泡沫塑料保式，它用保溫釘代替粘接劑將泡沫塑料保溫板固定在風(fēng)管表面上。這種方法操作簡溫板固定在風(fēng)管表面上。這種方法操作簡單、工效高。單、工效高。保溫釘?shù)恼迟N數(shù)量：頂面每平米不少于保溫釘?shù)恼迟N數(shù)量：頂面每平米不少于4個(gè)；側(cè)個(gè)；側(cè)面每平米不少于面每平米不少于6個(gè)；底面每平米不少于個(gè)；底面每平米不少于12個(gè)。個(gè)。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)5.風(fēng)管內(nèi)保溫風(fēng)管內(nèi)保溫將保溫材料置于風(fēng)管的內(nèi)表面，用粘接劑和將保溫材料置于風(fēng)管的內(nèi)表面，用粘接劑和保溫釘將其固定，是粘貼法和釘貼法聯(lián)合使用保溫釘將其固定，是粘貼法和釘貼法聯(lián)合使用的一種保溫方法。的一種保溫方法。主要用于高層建筑因空間狹窄不便安裝消聲器主要用于高層建筑因空間狹窄不便安裝消聲器，而