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        新型保溫材料在供熱管網應用研究

        2020-12-20 10:03:19何世鳳
        中國金屬通報 2020年1期
        關鍵詞:施工

        何世鳳

        (銅陵有色金屬集團股份有限公司工程技術分公司,安徽 銅陵 244000)

        供熱管道保溫材料類型多種多樣,各材質功能性質均有所區(qū)別,一旦處理不當,則會出現(xiàn)管道進水、保溫效果差、受到不同程度上腐蝕等情況,最終致使供熱管網泄露。據此,如何正確選擇耐用、保溫效果明顯的保溫材料,便成為了一個不可忽視的任務。

        1 傳統(tǒng)保溫材料弊端

        其一,安全性差。傳統(tǒng)保溫材料中的聚苯板、聚氨酯一類物質,全部屬于不具備阻燃作用的易燃品,一旦遇到火災險情,容易釋放熱量及有毒氣體,加劇火勢蔓延,嚴重情況下還可造成人員傷亡,由此引發(fā)的火災已經屢見不鮮。2010年于上海發(fā)生的火災中,五十余人喪生,七十余人出現(xiàn)不同程度的傷情。另外啊,傳統(tǒng)保溫材料節(jié)能環(huán)保性差,根據相關調查顯示,利用傳統(tǒng)保溫材料的建筑物可用年限為二十余年,如若超出期限則不具備保溫效果,更換材料將耗費大量資金,相對于建筑剛建設時所用成本,要多出50%左右。這一過程往往會產生一定的建筑垃圾,且此種垃圾無法處理,勢必會為生態(tài)環(huán)境造成不可估量的影響。

        其二,保溫層粉化。管網內原有保溫層長時間處于高溫狀態(tài)下,粘合劑不斷揮發(fā),進而出現(xiàn)粉化現(xiàn)象,保溫層隨之下沉,直至塌陷,此時管道上方保溫材料變薄,管道下方保溫材料變厚,甚至可能存在著保溫層空腔。保溫效果弱化,熱損失加劇,造成不必要的資源浪費[1]。

        2 保溫材料

        根據材料組成成分劃分,保溫材料包括有機保溫隔熱材料、無機保溫隔熱材料、金屬類隔熱保溫材料。其中,有機保溫隔熱材料常見的有聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫,重量輕、便于加工、致密性高、保溫效果好,但安全性能差、不利于推進生態(tài)環(huán)保建設、施工難度高且所用成本高。燃燒過程中常會產生毒氣,由此類材料引起的火災事故不在少數,嚴重情況下可造成經濟損失與人身安全事故。無機保溫材料防火性能良好,但密度大,節(jié)能效果不夠明顯,抗拉強度差,且對施工人員技術要求較高。

        應用于建筑領域時,保溫材料可分為墻體保溫材料、外墻保溫材料等。前者多體現(xiàn)在建筑墻體上,包括外墻保溫與內墻保溫,以外墻保溫為例,常見材料有硅酸鹽保溫材料、陶瓷保溫材料、發(fā)泡水泥板保溫、鋼絲網采水泥泡沫板。主要品種為:①軟瓷保溫。采用天然泥土、石粉此類無機物,通過科學混合后,合理設置曲線溫度并成型,無論是抗震性、抗裂性,還是耐凍性均相對突出。②硅酸鋁保溫。作為一種新型環(huán)保保溫材料,基本原料為天然纖維,融入適量無機輔料,加工而成,耐高溫、耐水性強,吸音效果顯著,且無任何毒害。③酚醛泡沫保溫。原料為熱固性酚醛樹脂,質量輕,防火性能良好,即使處于低溫環(huán)境內不會發(fā)生收縮、脆化反應,可以稱得上是暖通制冷工程建設的最佳材料,一直被稱為“保溫材料之王”[2]。西方發(fā)達國家將其應用于多個領域,如國防、外貿、建筑、能源等,除了上述優(yōu)勢外,兼具超高的防火隔音性,施工簡便,相對于無機材料吸水率大、人體危害大等弊端,酚醛泡沫保溫可有效避免此類問題的出現(xiàn),既可達到理想施工效果,又能提升工程作業(yè)安全性與可靠性。

        3 新型保溫材料在供熱管網中的應用

        3.1 材料應用優(yōu)勢

        考慮到傳統(tǒng)保溫材料的弊端及其造成的不利影響,技術人員有必要圍繞管道保溫情況實施改造調整,以固薄保溫材料為例,該保溫材料使用優(yōu)勢如下:

        其一,全粉末狀固態(tài)材料,節(jié)能環(huán)保,便于運輸,節(jié)約運輸成本;材料中含多種鎂、鋁等非金屬礦物質及多種硅酸鹽、礦物質及高溫粘結劑,具有防腐、保溫、耐油、耐酸、堿的功能及較強的吸附性和粘結力;最高耐溫達1300℃,導熱系數為0.027w/(m.k);易于查漏,方便維修;材料可重復利用,節(jié)能環(huán)保,給企業(yè)節(jié)省廢料處置費用。

        其二,現(xiàn)場加水及助劑攪拌均勻,用噴涂機施工;每層機器噴涂厚度為10mm~20mm,表面固化即可噴涂第二層,表面固化時間不到1h;人工節(jié)約2/3,工期節(jié)約2/3;可以熱態(tài)施工;噴涂層形成一個密封狀整體,不開裂、不脫落、不粉化、不腐蝕設備,使用壽命長,外觀為乳白色、平整美觀。

        其三,介質溫度每100℃保溫厚度為20mm,以此類推。介質溫度為200℃~300℃的蒸汽管道,“固薄”噴涂料厚度為40mm~60mm;在達到相同保溫效果的前提下,“固薄”保溫噴涂料厚度僅為傳統(tǒng)材料的1/5~1/3。

        其四,管理與運維成本低,這一新型保溫材料能夠實現(xiàn)反復多次利用,屬于開放系統(tǒng),如若管網內部某線路處存在運行異常情況,進而致使管網泄露,工作人員可及時發(fā)現(xiàn)與處理,避免事態(tài)擴大。除此之外,新型保溫材料還可縮短工程周期,減小工程施工時間,所用作業(yè)時間約為傳統(tǒng)保溫材料所用時長的三分之一,施工質量與效率極高。

        3.2 具體應用

        接到施工圖、洽商等文件后,施工方技術負責人立即組織有關人員進行圖紙會審及現(xiàn)場勘察;取得各項有關的技術資料、規(guī)范、規(guī)程、標準等,參加設計交底;與建設、設計、總包、監(jiān)理單位辦理好有關洽商;組織好施工工序,工程進度安排等工作;了解現(xiàn)場施工條件、作業(yè)環(huán)境、基層情況,施工難度,需采取哪些施工措施和方案;制定各分項工程技術措施,編制關鍵工序作業(yè)指導書,編制暫時用電、腳手架等施工方案,并做好技術交底工作;施工作業(yè)段防護準備;成品保護和環(huán)境保護方面也是本工程中應重點注意的事項,本方案采用了可靠的遮擋和防護措施加以解決。

        在施工工藝上,圍繞爐體墻面、管道、地坪進行,大致流程如下:①爐體墻面:施工準備——致密型保溫基層施工——鉚固釘施工——非噴涂區(qū)遮擋保護——噴涂首層——持續(xù)噴涂到要求厚度——保溫網加固層施工——表層抹面——防水保護層施工——檢驗合格。②管道:施工準備——致密型保溫基層施工——非噴涂區(qū)遮擋保護——噴涂首層——持續(xù)噴涂到要求厚度——保溫網加固層施工——表層抹面——防水保護層施工——檢驗合格。③地坪:施工準備——致密型保溫基層施工——非噴涂區(qū)遮擋保護——噴涂首層——持續(xù)噴涂到要求厚度——保溫網加固層施工——表層抹面——防水保護層施工——檢驗合格。

        使用攪拌器將噴涂料攪拌均勻,調試空氣壓縮機和斗式噴槍最佳匹配狀態(tài),分層噴涂施工,第一層施工厚度為0.3mm~0.5mm,多次噴涂達到要求的厚度。值得注意的是,調整工作風壓和給料裝置,使“固薄”噴涂料輸出率適宜,出料量宜控制為0.8kg/min~1.25kg/min;保證“固薄”噴涂料給料均勻,攪拌速度應均勻穩(wěn)定;噴涂角度應保持在60°~90°之間,以便獲得較大的壓實力和最小的回彈,噴嘴應在循環(huán)形范圍內做迂回直線連續(xù)移動,以保證噴涂均勻連續(xù);正確掌握噴涂順序:角隅處不應出現(xiàn)空洞或疏松,該部分應先噴涂或人工填塞;及時清除被噴面上的空洞或疏松,以便修補噴涂;每次結束噴涂工作,須認真清洗噴嘴;噴涂后的噴涂層應保持良好的通風、干燥維護,固化24h后可進行修整、裝飾等其他工序;對噴涂后的施工現(xiàn)場應及時清理,將回彈料裝袋清除現(xiàn)場。

        新型保溫材料在供熱管道中的應用具有明顯的應用效果。以某市供熱管道項目施工為例,技術人員應用了新型保溫材料,竣工兩年后,發(fā)現(xiàn)管道的整體固化密封良好,并且可有效防止設備本身滲漏和煙塵外溢。與傳統(tǒng)工藝比較,新型保溫材料具有維修方便、經濟環(huán)保的應用優(yōu)勢。

        4 結論

        總而言之,合理布置供熱管網,科學選取新型保溫材料,借助先進的保溫技術能夠在最大限度上降低管網熱量損失,避免產生不必要的資源浪費,盡量保證供暖管網供熱質量?,F(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展為這一工作提供了強有力的技術支持,新型保溫材料問世后,工作效率與效果將大幅提升。

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