設備及管道絕熱技術(shù)通則 編制說明

《設備及管道絕熱技術(shù)通則》隨著世界范圍碳中和、碳減排的推廣，我國也制定了相應的節(jié)能減排目標。工業(yè)節(jié)能作為我國碳達標中的重要組成，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)設備及管道絕熱工程。本標準是工業(yè)設備絕熱工程的第一個標準，也是基礎標準，本標準給出的保溫、保冷標準的重要依據(jù)。本標準被國內(nèi)數(shù)十項國家隨著我國質(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，標準原給出的材料要求和允許最大散熱損失值的計算依據(jù)已經(jīng)不適應當前絕熱工程實際情重工況設計要求，絕熱類型的不同，將直接影響絕熱材料的使用、絕熱設計和施工。標準亟需根據(jù)絕熱工程實際情況的變化進行修訂補充完善設備和管道絕熱類型，并根據(jù)絕熱類2008版中絕熱工程季節(jié)運行和常年運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。起草單位對國內(nèi)外相關(guān)標準及工程應用進行了長期持標值，與日本JISA95001：2019《絕熱保溫工程施工標準》給出的最大允許散熱熱損失值相比較，是日本指標值1.5倍；與俄羅斯工程規(guī)范СП61.13330.2012(СНиП41-03-2003）絕熱效果測試，并獲取了項目設計資料。上述項目上述項目的發(fā)現(xiàn)2008版標準中給出的熱損指標值偏大，已經(jīng)與項目控制實際蓋當前工程實際，在技術(shù)指標上已經(jīng)落后于國外水平和國內(nèi)項目的實際控制水平，加上我任務下達后，主要承擔單位先進行了資料收集工作，對國內(nèi)國外相會，匯報了資料梳理總結(jié)情況，探討了標準需要重點關(guān)注的修訂日，召開第二次工作會議，匯報了意見收集處理情況，主要就修訂熱損失值”的修訂進行了深入討論，會后進行了進一步的數(shù)據(jù)收集整理和計算分析及驗證2.1標準編制原則2.1.1協(xié)調(diào)性原則本標準作為設備及管道絕熱相關(guān)的設計、施工、測試評價的通則標準，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，還應與相關(guān)國家標準、行業(yè)標準等要求相協(xié)調(diào)。本標準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，故標準還需與絕熱材料行業(yè)發(fā)展技術(shù)水平相協(xié)調(diào)，并能起到促進行業(yè)技術(shù)升級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，查閱了國外標準СП61.13330.2012(СНиП41-03-2003)《設備和管道的隔熱設2.2.2主要修訂內(nèi)容說明本標準主要涉及設備及管道絕熱的一般規(guī)定、材料性能要求、絕熱設計、絕熱結(jié)構(gòu)、絕熱工程的施工與驗收、絕熱工程效果的測試、絕熱工程的維護檢修和安全規(guī)定。本次主隨著工程項目工作溫度的升高，例如：火電行業(yè)已投運的超臨界二次再熱機組，其設管道絕熱工程設計規(guī)范》中已將溫度上限提升至850℃,為了保持協(xié)調(diào)統(tǒng)一，本次也將標環(huán)境散發(fā)或吸收熱量，在其外表面采取的增設絕熱層的措施。按熱流方向分為保溫、保冷?！毙略龅?.2e)“工藝生產(chǎn)中不需保冷的設備、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，設備和管道絕熱工程情況趨于復雜化，對絕熱設計、施工提出了更多的要求，以保障工況運行、節(jié)能等目標的實現(xiàn)。隨著對運行情況的跟蹤研究、對絕絕熱設計、絕熱材料的選用和絕熱施工都有較大的影響。在國內(nèi)外項目的設計文件中，明確項目涉及的絕熱類型的已成為必要環(huán)節(jié)。在國外標準中也列示了設計時需要考慮的進行保溫、保冷、人身防護、隔聲、防火等等的考慮因素。本針對本次新增的防火絕熱，提出了相應的材料要求。明確了使用的絕熱材料應滿足工藝要求，例如，當介質(zhì)為油脂類時，不應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、保冷墊塊或用于對承壓有較規(guī)范性附錄的方式給出。隨著工程應用的增加，保溫、保冷墊塊和有特殊承壓要求的絕熱材料的密度、抗壓強度和導熱系數(shù)與保溫、保冷等工程中應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層的材料要求已在其他國家、行業(yè)標準中給出了更詳細K(℃)2K(℃)2K(℃)2本節(jié)還新增了雙層或多層結(jié)構(gòu)的設計原則，給出了當即需保溫又需防根據(jù)目前的工程實際，修改調(diào)整了絕熱材料入場保存要求；補充了不宜進行室外噴涂施工施工安全作為一個重要的部分，本次修訂增加了對必須配備的防護用具、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，應配備通風裝置的要求；增加了電動設備及工具保護的相關(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)容的分析與驗證氣凝膠制品的導熱系數(shù)方程 -10t3R2=0.9990·K)導熱系數(shù)W/(m·K)3.1.2允許最大散熱損失值的確定為進一步了解國內(nèi)設計要求和熱損值控制水平。向各設計院收集了工程項目資料，并委托序號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)濟厚度法計算的項目的熱損控℃[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，而材料價格、施工價格等也較為統(tǒng)一，故其在標準中以附錄的形式給出了?=1.897×10???（1）??i——年利率(復利率)；“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)]。價升高時，經(jīng)濟厚度會增加，熱損值將減??；當保溫結(jié)構(gòu)單位造價升高時，經(jīng)濟厚度會減對兩者的變化的影響沒有其他幾個參數(shù)大。故以下重點就我國目前保溫結(jié)構(gòu)單價、熱價、隨著新材料的應用和能源種類的增加，我國材料價格、能源價格的變化對經(jīng)濟厚度法序號1234序號））123價與實際用電量相關(guān)且各地還有不同的補貼或優(yōu)惠政策。工程中，熱價還受行業(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，就導致核算出的熱該方法經(jīng)進行設計的單位已經(jīng)較少，在實際工程中的應用也較少。無法通過熱損法是目前設計院和項目設計計算中使用較多的方法。除我國外，日本、俄羅斯都СНиП41 СНиП41-將上述三項標準新舊版本中的熱損值進行對比（見圖7可以羅斯工程規(guī)范的指標值以其歐洲地區(qū)為基礎進行測算，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氣候，終年2·K)時采用經(jīng)濟厚度法計算的不同介質(zhì)溫度下的絕熱厚度和該介質(zhì)溫度下的熱損失?2）Tδ熱損計算/δ規(guī)定通過比較可以看出，采用經(jīng)濟厚度法計算的厚度大于等于采用熱損法計算的厚度，符合“熱損為最低控制要求”的原則，其中300℃及以上開始，經(jīng)濟厚度法計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應數(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)計算出（Ts-Ta）。由于日本和俄羅斯的熱損控制水平較我國嚴格很多，為了調(diào)整后的熱損指標既能實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標，又具有經(jīng)濟性和可行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/原擬測算時的厚度超過其原設計厚度較大，將對實際工程中管廊、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目設計于由于當介質(zhì)溫度較低時，計算出的絕熱厚度較薄，將計算值圓整后，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預期的經(jīng)濟、社會及生態(tài)效益標準的適用范圍、材料要求、絕熱設計要求、絕熱施工要求等，重點就標準適用范圍，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)及露天敷設的設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滿足規(guī)定關(guān)代號。本次修訂，也補充考慮了防凍傷、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)標準和當前工程實際保持熱系數(shù)及其方程。俄羅斯標準中包含巖棉、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備或管道墊塊或支架的情況，這類絕熱材對比了國內(nèi)外標準采用的絕熱厚度計算原則與方法，國內(nèi)外在絕熱厚度計“經(jīng)濟厚度”為原則，在由特殊工藝工況要求的工程中，也會采用表面溫度、溫降等其他對比國內(nèi)外標準的計算公式和參數(shù)的取值。在絕熱厚度、熱損失值等計算公式上，沒有差異。但在換熱系數(shù)的計算上，我國、日本、英國的標準中分別求出輻射散熱和對流散熱系數(shù)，相加求出總換熱系數(shù)。且需要結(jié)合具體工程情況，按不同的公式計算，計算過程較為復雜。日本JIS標準中，也需要分別計算輻射散熱和對流散熱并相加求出換熱系數(shù)，但其在進行對流散熱系數(shù)的計算時，考慮的情況和計算公式較29我國相關(guān)標準中給出的換熱系數(shù)的計算公式也有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、熱平衡法計算中護層材料的黑度ε的取值，國內(nèi)國外在該取值上也有細微2·K)和352·K)時，采用經(jīng)濟厚度法計算的絕