設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則 編制說明

《設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則》隨著世界范圍碳中和、碳減排的推廣，我國也制定了相應(yīng)的節(jié)能減排目標(biāo)。工業(yè)節(jié)能作為我國碳達(dá)標(biāo)中的重要組成，需要從各方面提升節(jié)能水平。石化、天然氣、電力、冶金、建筑、建材等多行業(yè)的工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程是保障和提升工業(yè)節(jié)能重要的一環(huán)。GB/T應(yīng)用范圍包括我國冶金、石化、電力、建筑、建材等多行業(yè)的工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程。本標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)設(shè)備絕熱工程的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，也是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)給出的保溫、保冷標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)被國內(nèi)數(shù)十項(xiàng)國家隨著我國質(zhì)量提升工作的開展、絕熱工程要求的提升，絕熱材料行業(yè)的新產(chǎn)品新技術(shù)的研發(fā)與迭代加快。加上近幾年國家節(jié)能減排、綠色環(huán)保、工程安全等要求的不斷提高，標(biāo)準(zhǔn)原給出的材料要求和允許最大散熱損失值的計(jì)算依據(jù)已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前絕熱工程實(shí)際情重工況設(shè)計(jì)要求，絕熱類型的不同，將直接影響絕熱材料的使用、絕熱設(shè)計(jì)和施工。標(biāo)準(zhǔn)亟需根據(jù)絕熱工程實(shí)際情況的變化進(jìn)行修訂補(bǔ)充完善設(shè)備和管道絕熱類型，并根據(jù)絕熱類2008版中絕熱工程季節(jié)運(yùn)行和常年運(yùn)行允許最大散熱損失值的確定，是基于2005-量提升，其使用壽命和性能有了較大提升，新材料的應(yīng)用更加廣泛，并修訂給出的允許最大散熱損失值。起草單位對(duì)國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及工程應(yīng)用進(jìn)行了長期持標(biāo)值，與日本JISA95001：2019《絕熱保溫工程施工標(biāo)準(zhǔn)》給出的最大允許散熱熱損失值相比較，是日本指標(biāo)值1.5倍；與俄羅斯工程規(guī)范СП61.13330.2012(СНиП41-03-2003）絕熱效果測(cè)試，并獲取了項(xiàng)目設(shè)計(jì)資料。上述項(xiàng)目上述項(xiàng)目的發(fā)現(xiàn)2008版標(biāo)準(zhǔn)中給出的熱損指標(biāo)值偏大，已經(jīng)與項(xiàng)目控制實(shí)際蓋當(dāng)前工程實(shí)際，在技術(shù)指標(biāo)上已經(jīng)落后于國外水平和國內(nèi)項(xiàng)目的實(shí)際控制水平，加上我任務(wù)下達(dá)后，主要承擔(dān)單位先進(jìn)行了資料收集工作，對(duì)國內(nèi)國外相會(huì)，匯報(bào)了資料梳理總結(jié)情況，探討了標(biāo)準(zhǔn)需要重點(diǎn)關(guān)注的修訂日，召開第二次工作會(huì)議，匯報(bào)了意見收集處理情況，主要就修訂熱損失值”的修訂進(jìn)行了深入討論，會(huì)后進(jìn)行了進(jìn)一步的數(shù)據(jù)收集整理和計(jì)算分析及驗(yàn)證2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則2.1.1協(xié)調(diào)性原則本標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)備及管道絕熱相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工、測(cè)試評(píng)價(jià)的通則標(biāo)準(zhǔn)，影響十分廣泛，其內(nèi)容在符合國家現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)外，還應(yīng)與相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等要求相協(xié)調(diào)。本標(biāo)準(zhǔn)還涉及柔性泡沫橡塑絕熱制品、泡沫玻璃制品、巖棉制品、納米孔氣凝膠復(fù)合絕熱制品、硅酸鋁棉制品、硅酸鈣絕熱制品等絕熱制品和絕熱工程中使用的多種輔助材料，故標(biāo)準(zhǔn)還需與絕熱材料行業(yè)發(fā)展技術(shù)水平相協(xié)調(diào)，并能起到促進(jìn)行業(yè)技術(shù)升級(jí)2.1.2適用性原則散熱損失值”的修訂，將影響絕熱層總厚度，除滿足節(jié)能要求外，2.1.3規(guī)范性原則2.2主要內(nèi)容及其確定依據(jù)2.2.1確定依據(jù)等，查閱了國外標(biāo)準(zhǔn)СП61.13330.2012(СНиП41-03-2003)《設(shè)備和管道的隔熱設(shè)2.2.2主要修訂內(nèi)容說明本標(biāo)準(zhǔn)主要涉及設(shè)備及管道絕熱的一般規(guī)定、材料性能要求、絕熱設(shè)計(jì)、絕熱結(jié)構(gòu)、絕熱工程的施工與驗(yàn)收、絕熱工程效果的測(cè)試、絕熱工程的維護(hù)檢修和安全規(guī)定。本次主隨著工程項(xiàng)目工作溫度的升高，例如：火電行業(yè)已投運(yùn)的超臨界二次再熱機(jī)組，其設(shè)管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中已將溫度上限提升至850℃,為了保持協(xié)調(diào)統(tǒng)一，本次也將標(biāo)環(huán)境散發(fā)或吸收熱量，在其外表面采取的增設(shè)絕熱層的措施。按熱流方向分為保溫、保冷。”新增的4.2e)“工藝生產(chǎn)中不需保冷的設(shè)備、管道及其附件，但其外表面溫度低于隨著我國工業(yè)的發(fā)展，設(shè)備和管道絕熱工程情況趨于復(fù)雜化，對(duì)絕熱設(shè)計(jì)、施工提出了更多的要求，以保障工況運(yùn)行、節(jié)能等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。隨著對(duì)運(yùn)行情況的跟蹤研究、對(duì)絕絕熱設(shè)計(jì)、絕熱材料的選用和絕熱施工都有較大的影響。在國內(nèi)外項(xiàng)目的設(shè)計(jì)文件中，明確項(xiàng)目涉及的絕熱類型的已成為必要環(huán)節(jié)。在國外標(biāo)準(zhǔn)中也列示了設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的進(jìn)行保溫、保冷、人身防護(hù)、隔聲、防火等等的考慮因素。本針對(duì)本次新增的防火絕熱，提出了相應(yīng)的材料要求。明確了使用的絕熱材料應(yīng)滿足工藝要求，例如，當(dāng)介質(zhì)為油脂類時(shí)，不應(yīng)使用纖維類絕熱材料，避免油脂滲透破壞材料，本次新增用于保溫、保冷墊塊或用于對(duì)承壓有較規(guī)范性附錄的方式給出。隨著工程應(yīng)用的增加，保溫、保冷墊塊和有特殊承壓要求的絕熱材料的密度、抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)與保溫、保冷等工程中應(yīng)用的絕熱材料的密度超過了絕熱工程用輔助材料和外保護(hù)層的材料要求已在其他國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中給出了更詳細(xì)K(℃)2K(℃)2K(℃)2本節(jié)還新增了雙層或多層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，給出了當(dāng)即需保溫又需防根據(jù)目前的工程實(shí)際，修改調(diào)整了絕熱材料入場保存要求；補(bǔ)充了不宜進(jìn)行室外噴涂施工施工安全作為一個(gè)重要的部分，本次修訂增加了對(duì)必須配備的防護(hù)用具、藥品的規(guī)定；明確了高空作業(yè)安全要求；規(guī)定了在易發(fā)生毒性、刺激性、感染性物質(zhì)的場所，應(yīng)配備通風(fēng)裝置的要求；增加了電動(dòng)設(shè)備及工具保護(hù)的相關(guān)規(guī)定；增加了施工中產(chǎn)生的廢棄物的處3.13.1.1主要修訂技術(shù)內(nèi)容的分析與驗(yàn)證氣凝膠制品的導(dǎo)熱系數(shù)方程 -10t3R2=0.9990·K)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·K)3.1.2允許最大散熱損失值的確定為進(jìn)一步了解國內(nèi)設(shè)計(jì)要求和熱損值控制水平。向各設(shè)計(jì)院收集了工程項(xiàng)目資料，并委托序號(hào)1新疆阿克蘇-23334黑龍江大慶-3.2℃3.854 650?質(zhì)系數(shù)0.7表6采用經(jīng)濟(jì)厚度法計(jì)算的項(xiàng)目的熱損控℃[Q4]/Q--數(shù)13.122.3372.3/42.7/59.9/6/7/83.4/98.32/-8.12.7-10.457.22.15.7/3.1/3.1/2.2/5.8/5.8/4.1/4.1/8.8/5.2/5.2/4/2.7/2.7/了統(tǒng)一的熱價(jià)，而材料價(jià)格、施工價(jià)格等也較為統(tǒng)一，故其在標(biāo)準(zhǔn)中以附錄的形式給出了?=1.897×10???（1）??i——年利率(復(fù)利率)；“s——保溫層外表面與大氣的換熱系數(shù)，單位為瓦每平方米開爾文[W/(m2·K)]。價(jià)升高時(shí)，經(jīng)濟(jì)厚度會(huì)增加，熱損值將減?。划?dāng)保溫結(jié)構(gòu)單位造價(jià)升高時(shí)，經(jīng)濟(jì)厚度會(huì)減對(duì)兩者的變化的影響沒有其他幾個(gè)參數(shù)大。故以下重點(diǎn)就我國目前保溫結(jié)構(gòu)單價(jià)、熱價(jià)、隨著新材料的應(yīng)用和能源種類的增加，我國材料價(jià)格、能源價(jià)格的變化對(duì)經(jīng)濟(jì)厚度法序號(hào)1234序號(hào)））123價(jià)與實(shí)際用電量相關(guān)且各地還有不同的補(bǔ)貼或優(yōu)惠政策。工程中，熱價(jià)還受行業(yè)的不同而不同，例如石化行業(yè)的能源可能來自于副產(chǎn)品等被其視為廢棄物的產(chǎn)物，就導(dǎo)致核算出的熱該方法經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的單位已經(jīng)較少，在實(shí)際工程中的應(yīng)用也較少。無法通過熱損法是目前設(shè)計(jì)院和項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算中使用較多的方法。除我國外，日本、俄羅斯都СНиП41 СНиП41-將上述三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)新舊版本中的熱損值進(jìn)行對(duì)比（見圖7可以羅斯工程規(guī)范的指標(biāo)值以其歐洲地區(qū)為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)算，歐洲地區(qū)屬于溫帶大陸性氣候季寒冷而漫長，夏季溫暖而短促，年平均溫度約9℃。日本屬溫帶海洋性季風(fēng)氣候，終年2·K)時(shí)采用經(jīng)濟(jì)厚度法計(jì)算的不同介質(zhì)溫度下的絕熱厚度和該介質(zhì)溫度下的熱損失?2）Tδ熱損計(jì)算/δ規(guī)定通過比較可以看出，采用經(jīng)濟(jì)厚度法計(jì)算的厚度大于等于采用熱損法計(jì)算的厚度，符合“熱損為最低控制要求”的原則，其中300℃及以上開始，經(jīng)濟(jì)厚度法計(jì)算的厚度隨溫度的上升而遞減。因此，擬通過分析熱損值與相關(guān)參數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)λL ≤400℃),λH=λL·K)，δ為 s——絕熱結(jié)構(gòu)外表面溫度，單位為開爾文（攝氏度）[K(℃)]；s℃-154.34.34.34.34.34.37.07.07.07.07.07.08.78.78.78.78.78.7導(dǎo)熱系數(shù)相似，為將材料因素納入考慮中，故后續(xù)將比較上述兩種材料與我國對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的3.43.33.44.45.14.55.34.84.54.44.45.76.66.26.96.25.65.35.56.97.77.58.37.66.76.26.38.38.88.69.78.87.67.27.29.39.79.98.88.08.09.89.18.99.8 -- -- -- -- 將俄羅斯的熱損值采用同樣參數(shù)計(jì)算出（Ts-Ta）。由于日本和俄羅斯的熱損控制水平較我國嚴(yán)格很多，為了調(diào)整后的熱損指標(biāo)既能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，又具有經(jīng)濟(jì)性和可行2.34.32.83.33.43.34.43.47.04.24.85.14.45.74.58.75.366.55.36.95.56.57.27.76.28.36.47.58.28.97.29.37.48.59.29.98.08.39.59.19.2----俄羅斯/原擬測(cè)算時(shí)的厚度超過其原設(shè)計(jì)厚度較大，將對(duì)實(shí)際工程中管廊、工廠內(nèi)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，1234612346 -℃ ℃ --℃≤08833328232804364342845613352343263428943397435963188210℃1原1新4新-因未考慮安全系數(shù)及圓整等問題，未調(diào)整的溫度段的的變化與原項(xiàng)目設(shè)計(jì)于由于當(dāng)介質(zhì)溫度較低時(shí)，計(jì)算出的絕熱厚度較薄，將計(jì)算值圓整后，厚度的增加量可能主要由于我國需要兼顧行業(yè)、地區(qū)等的不同，而日本的指標(biāo)值是建立在材料相同、氣候環(huán)境一致的情況下，俄羅斯的指標(biāo)值是建立在工況條件、地區(qū)一致的條件下，并給出了系數(shù)常季季/常常季季/常常季季/常常季季/常季新/3.2預(yù)期的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)效益標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、材料要求、絕熱設(shè)計(jì)要求、絕熱施工要求等，重點(diǎn)就標(biāo)準(zhǔn)適用范圍，絕不適用于建筑物和冷庫的結(jié)構(gòu)絕緣、結(jié)構(gòu)的防火、工廠、飛機(jī)和所有外部地下管道的耐適用于化工、燃料及熱利用相關(guān)的設(shè)施、空不適用于冷庫、船舶、鐵路車輛等保溫保適用于建筑、構(gòu)筑物內(nèi)及露天敷設(shè)的設(shè)備和本文件不適用于核能、航空、航天系統(tǒng)等有特殊要求的設(shè)備和管道，以及埋地管道。不適用于工藝生產(chǎn)中不宜或不需絕熱的部位及防爆等其他類型。在保溫保冷中，還有基于不同穩(wěn)定運(yùn)行；將溫度或溫度變化保持在特定的范圍內(nèi)；確保管道中的流體在輸出時(shí)滿足規(guī)定關(guān)代號(hào)。本次修訂，也補(bǔ)充考慮了防凍傷、熱類型，并給出了承壓較大部位的絕熱材料的要求，與國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)前工程實(shí)際保持熱系數(shù)及其方程。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)中包含巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃、膨脹珍珠巖等，也給出了本次修訂，還特別注意到將絕熱材料用于設(shè)備或管道墊塊或支架的情況，這類絕熱材對(duì)比了國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)采用的絕熱厚度計(jì)算原則與方法，國內(nèi)外在絕熱厚度計(jì)“經(jīng)濟(jì)厚度”為原則，在由特殊工藝工況要求的工程中，也會(huì)采用表面溫度、溫降等其他對(duì)比國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式和參數(shù)的取值。在絕熱厚度、熱損失值等計(jì)算公式上，沒有差異。但在換熱系數(shù)的計(jì)算上，我國、日本、英國的標(biāo)準(zhǔn)中分別求出輻射散熱和對(duì)流散熱系數(shù)，相加求出總換熱系數(shù)。且需要結(jié)合具體工程情況，按不同的公式計(jì)算，計(jì)算過程較為復(fù)雜。日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中，也需要分別計(jì)算輻射散熱和對(duì)流散熱并相加求出換熱系數(shù)，但其在進(jìn)行對(duì)流散熱系數(shù)的計(jì)算時(shí)，考慮的情況和計(jì)算公式較29我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中給出的換熱系數(shù)的計(jì)算公式也有578校核保溫結(jié)構(gòu)1.163（6+√?)??=?+???=[???]?=+4.2????=4.53??.???經(jīng)校核保溫結(jié)??表面溫度法、熱平衡法計(jì)算中護(hù)層材料的黑度ε的取值，國內(nèi)國外在該取值上也有細(xì)微2·K)和352·K)時(shí)，采用經(jīng)濟(jì)厚度法計(jì)算的絕