關(guān)于建筑管道保溫設(shè)計的經(jīng)濟分析

關(guān)于建筑管道保溫設(shè)計的經(jīng)濟分析

1熱力管道熱風的熱損失通常，加熱管道是指向蒸汽或熱水輸送的管道。一個大型企業(yè)的熱力管道總長度可達數(shù)十公里，保溫設(shè)計的好壞對企業(yè)能耗及經(jīng)濟效益有不可忽略的影響。近年來由于煤價調(diào)整，熱價大幅上升，每GJ的熱價已由原來的15—18元上升到25—30元甚至更高，因此，熱力管道散熱所造成的經(jīng)濟損失也是相當可觀的，舉例來說，一根D219mm,300℃室外架空蒸汽管道，按照現(xiàn)有設(shè)計手冊給定的保溫厚度，保溫后的熱損失在800KJ/m·h左右，這樣，每10公里管道的熱損失約為70000GJ，即相當于經(jīng)濟損失100萬元以上，由此可見，對保溫設(shè)計必須給予充分的重視。2常用證據(jù)的選擇保溫設(shè)計包括主保溫材料的選擇，保溫厚度的確定和保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計。熱力管道的保溫結(jié)構(gòu)可根據(jù)管道敷設(shè)方式（室內(nèi)，室外，架空，地溝，直埋等），氣象條件（降雨量，室外溫度，大氣濕度等）和環(huán)境條件（周圍是否有腐蝕性氣體等）選擇。有關(guān)設(shè)計手冊熱力管道的保溫層厚度一般按年最小費用法確定：使管道散熱損失年費用與保溫投資年折舊費之和為最小的保溫層厚度為經(jīng)濟保溫厚度。管道的經(jīng)濟保溫厚度主要與介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、年運行時間、保溫材料導熱性能、熱價及保溫材料與保護層的價格有關(guān)。對于某項具體工程，前四項參數(shù)為定值；所以，經(jīng)濟保溫厚度僅隨熱價、保溫材料和保護層價格而改變。熱力管道的經(jīng)濟保溫厚度是通過計算機用解非線性方程組的方法求得的。有關(guān)文獻目前，工程中使用的管道保溫材料種類很多，有些是正在或即將被淘汰的材料：如礦渣棉，泡沫混凝土，蛭石等；有些是剛剛開發(fā)的新型材料：巖棉，超細玻璃棉，硅酸鋁纖維，微孔硅酸鈣，聚氨脂泡沫塑料等。選擇保溫材料時，為了用盡可能少的投資取得盡可能好的保溫效果，也就是選擇出性能價格比最高的保溫材料，我們應(yīng)詳細掌握常用保溫材料的性能和價格，然后再據(jù)此對具體工程做出判斷。對市場做了廣泛調(diào)查后，得出幾種常用保溫材料的性能及價格表，如表1。3室外架空蒸汽管道計算結(jié)果由于熱價及保溫材料價格不斷變化，現(xiàn)有保溫設(shè)計手冊的數(shù)據(jù)已不適用當前情況，如果沿用以前的保溫厚度，勢必造成散熱損失費用過大，因此，我們根據(jù)最近的熱價及保溫厚度，保溫投資及熱損失進行了大量計算。為了說明不同保溫材料的經(jīng)濟效益，現(xiàn)以D219×6mm,300℃室外架空蒸汽管道為例，將計算結(jié)果列于表2。由表2可以看出，對于溫度較高的蒸汽管道的保溫，投資最低的是玻璃棉管殼，其次是巖棉管殼和超細玻璃棉、珍珠巖管殼。硅酸鋁纖維氈的投資明顯高于其他材料。從保溫效果看，散熱最少的是玻璃棉管殼，其次是巖棉和超細玻璃棉管殼，硅酸鋁纖維氈的散熱損失最大。從保溫年費用和經(jīng)濟損失綜合來看，最佳的保溫材料為玻璃棉管殼，其次是巖棉，超細玻璃棉，玻璃珍珠巖管殼。保溫費用最高、經(jīng)濟損失最大的是硅酸鋁纖維氈。4管道保溫與支架對于溫度較低的熱水管道，情況有所不同，現(xiàn)以D219×6mm,115℃室外架空熱水管道為例，將計算結(jié)果列于表3。由表3可以看出，對于溫度較低的熱水管道的保溫，投資最低的是玻璃棉管殼，其次是超細玻璃棉，巖棉管殼和聚氨脂泡沫塑料。散熱損失最少的是聚氨脂泡沫塑料，其次是超細棉管殼，玻璃棉管殼和巖棉管殼。從保溫年費用和經(jīng)濟損失綜合來看，最佳的保溫材料為超細玻璃棉管殼，其次是聚氨脂泡沫塑料，玻璃棉，巖棉。保溫費用最高和經(jīng)濟損失最大的是硅酸鋁纖維氈，其次是微孔硅酸鈣管殼。這里的兩點需要注意，第一，雖然玻璃棉制品在投資費用及保溫效果上有一定的優(yōu)越性，但由于施工條件較差（刺人），在選用時受到一定的限制。第二，以前的管道保溫計算均未考慮土建支架費用的影響，然而，這部分費用有時是不可忽略的，特別是對高溫管道。以表2為例，由于保溫重量不同，保溫重的管道跨距變小，使得每千米管道的支架數(shù)量增加，如按4米高鋼支架（1000元/個）計算，支架費用最高與最低將相差1萬元以上。但對于地溝敷設(shè)來講，土建費用的影響較小。近年來出現(xiàn)的玻璃鋼外殼保溫管，由于強度高，防水性能好，可用于地下直埋敷設(shè)，現(xiàn)以2根D219×6mm,115/70℃熱水管道為例，當采用聚氨脂泡沫塑料加玻璃鋼保護殼直埋敷設(shè)時，每千米保溫投資約20萬元，當采用巖棉管殼加玻璃布保溫，地溝敷設(shè)時每千米保溫投資約9萬元，而每千米磚砌地溝的造價為13萬元，每千米鋼筋混凝土地溝的造價為20萬元，即總投資（不包括鋼管費用）為22—29萬元。這樣前者可節(jié)約投資10--40℅。而且施工簡單（由于保溫管在工廠預制，可以保證質(zhì)量，保溫效果好，使用壽命長，是一種值得推廣的保溫方式）。5篩選合適的熱性能(1）對于溫度較高的熱力管道保溫，應(yīng)優(yōu)先選用巖棉及超細玻璃棉管殼，在有條件時，也可采用微孔硅酸鈣管殼。(2）對于溫度較低