[蒸汽管道安装]预制架空蒸汽保温管通常用于长距离输送，大型企业的管道总长可达数十公里，蒸汽管道散热所造成的经济损失，相当可观。为此，保温设计非常重要。保温设计包括保温材料的选择,和保温结构设计。
常用的保温材料及优缺点如下:
1、软质材料-岩棉、矿渣棉及其制品
优点是采购方便;
缺点是耐温低，使用寿命短，不环保。
2、软质材料-玻璃棉
优点是密封隔热性能好，耐高温;
缺点是材料软，厚度不均匀,抗挤压性能差，使用时不适宜太厚。
3、硅酸钙
优点是耐高温，材料硬，厚度均匀，抗挤压;
缺点密度大，导热系数高，由于其由瓦块拼接缝隙的存在，实际保温效果受到影响，施工过程对嵌封和错缝要求高,还有一个缺点就是质脆，施工过程容易碎。
4、聚氨酯泡沫材料
优点是整体密封效果好，抗压性能好;
缺点是耐高温性能差。
5、纳米材料
优点是具有较高的隔热性能，是目前很好的保温材料。相同的保温效果,纳米材料使用厚度最薄，还有防火,防水，呈压能力强的优点。
缺点是成本高，价格在常规材料的数十倍。
综合几种保温材料各有优缺点，发挥以上单一保温材料的特点，推荐使用复合型保温层结构。复合型保温层，是由几种保温材料按一定排列顺序组合而成，一般情况下这几种保温材料包含软保温材料(如玻璃纤维、纳米) , 硬质保温材料(如硅酸钙)和聚氨酯泡沫。当管道表面温度较高时，比如超过400℃时，建议增加纳米材料层。考虑以上几种保温材料的优缺点，分布顺序从内往外依次是:纳米材料、软保温层(如玻璃纤维)、硅酸钙、 聚氨酯。这样就使得整个复合保温层在聚氨酯的包裹下成为一体，充分发挥每种材料的特点，整体的保温效果得到优化。
复合保温层的厚度设计，遵循保温热力计算原则。当采用不同材料多层保温时，首先初步选择材料，然后进行厚度设计分配，步骤如下:
(1)参考《动力管道设计手册》，根据如下公式:
q=πD1Q
式中:
Q-单位表面积散热损失;
T0-保温材料内层表面温度，第一层保温材料的温度为工作管表面温度;
Ta-保温材料外层表面温度;
D1-保温层外径,第一层为D1,第二层为D2,依次类推，最后一层为Dn;
D0-第一层保温层内径, 即为工作管外径，第二层内径为第一层的外径D1, 依次类推，最后一层为Dn-1;
λ-保温材料的导热系数，第一层为入1,第二层为λ2,依次类推，最后一层为λn;
常用材料的导热系数分别为:二氧化硅气胶(纳米保温) 的导热系数是0.02 ,玻璃棉是0.034，硅酸钙是0.065，聚氨酯是0.033。
q -单位管道长度散热损失。
(2)推导得出: .
(3)根据材料热阻的概念，热阻R=，得出热阻R,计算公式:
R=
以上材料的热阻R,第一层为R1,第二层为R2,依次类推，最后一层为Rn。
(4)保温层外径计算公式为:
D1=D0+281
D2=D1+282
。。。
Dn=Dn-1+28n
式中:
δ-保温层厚度δ,第一层为81,第二层为82,依次类推，最后一层为δn.
(5)参照每种保温材料的常用厚度规格，假设每层保温材料的厚度值δ,计算出每层的外径D，再计算出每层的热阻R。
(6)计算空气热阻Rs，参照《动力管道设计手册》中公式:
TS= +Ta
式中:
TS-保温层外表面温度;
Ta-环境温度;
a-保温层外表面向大气表面传热系数。
(7)推导得出空气热阻Rs计算公式为:
Rs= =
(8)计算综合热阻R总，公式为:
R总=R1+R2+..+Rn+ Rs
(9)计算热损失q,公式为:
q=
(10)计算每层保温表面温度,公式为:
T1=T0-q*R1
T2=T1-q*R2
Tn=Tn-1-q*Rn
(11)根据外表面温度控制要求结合各种材料的温度使用范围，如计算结果保温表面温度不合理可调整材料的厚度,重新计算。
这种复合型保温层已实践中的应用，以万里管道施工的明州热网北线工程为例。其工作管管径及壁厚: φ630x 12保温层由内向外分布依次为:纳米棉毡厚(mm) : 10, 微孔硅酸钙厚(mm) : 160分二层，聚氨酯厚(mm) : 25。外防护层环保镁钢厚(mm) :2.5。
按以上公式计算最外层表面温度如下:
保温效果经第三方专业检测机构测试并于其它保温层对比，结果附图如下:
以上测试结果，我们可以很明显的看出复合保温层散热均匀，没有局部漏点，平均温度较低。
复合保温层的设计，从理论和实践角度都已得到证实,值得推广应用。但是在实际应用中，如何做的更好，要根据工程需要，综合考虑实际使用温度和成本控制，合理选择材料，设计每层的保温厚度，控制材料质量和施工质量。
今后，为了进一步提升保温隔热效果，除了常用材料的组合利用之外，还可考虑新型保温材料的应用，或者从架空管的外防护层的抗紫外线反射和减少热量吸收方面作为改进的方向。
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