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摘要：在北京诺德中心施工的这段时间里，遇到通风空调管道及各种水管不同的保温形式，如橡塑海绵保温，聚氨酯泡沫塑料保温，离心玻璃棉保温，酚醛泡沫塑料保温等，现对常用保温材料特性及施工细节做如下具体介绍。
关键词：塑料；管道；保温；
Abstract: the construction of the Nord center in Beijing this time, met the ventilation and air conditioning ducts and various pipes of different insulation form, such as foam rubber insulation, polyurethane foam insulation, centrifugal glass wool insulation, insulation and other phenolic foam, is the common thermal insulation material characteristics and construction details are introduced.
Key words: plastic; pipeline; thermal insulation;
中圖分类号：TU81 文献标识码：A
一． 聚氨酯泡沫塑料保温
聚氨酯泡沫塑料一般用于直埋管段的保温，在工程中的直埋保温防腐管道，简称管中管，是指在钢管外壁涂覆防腐层、保温层与抗压层的复合管材。它具有热损失小，抗压性能强，防腐防水性能好等特点，特别适合地下水位高的地区。它与传统的地沟敷设管道相比，具有保温性能好，防腐，绝缘性能好，使用寿命长，施工安装简便，占地面积小，工程造价低等一系列优点，已经广泛用于集中供热、输油、化工、制冷及高寒地区供水等工程。
1、直埋保温防腐管道构造
直埋保温防腐管道包括钢管外壁防腐层、保温层和抗压保护层。其中防腐层采用GII型环氧酶沥青涂料，具有良好的耐酸、耐碱、耐腐蚀性。保温层使用聚氨酯硬泡。抗压保护层采用玻璃钢保护层。
2、技术性能指标
⑴内防腐层
吸潮率： < 0.13g/m2.h
抗拉强度： > 2.94Mpa(30Kg/cm2)
抗冲击强度： > 1.96Mpa(20Kg/cm2)
耐碱性： 在20%碱液中浸两个月强度不下降
耐酸性： 在30%酸液中浸15天漆膜完好。
⑵保温层
容重： 50-80Kg/m3
导热系数： 0.019-0.027W/M.℃(0.016-0.025Kcal/m.h.℃)
抗压强度： > 196Kpa(2.0Kg/cm2)
吸水率： < 0.2Kg/m2
使用温度： -100-150℃
自熄性： 离火自熄
尺寸稳定性： < ±3%
抗腐蚀性： 耐碱、耐酸
⑶抗压保护层
密度： 1.8-2.3g/m3
抗弯强度： > 289.3Mpa(2950Kg/cm2)
抗拉强度： > 294.2Mpa(3000Kg/cm2)
抗压强度： > 215.7Mpa(Kg/cm2)
耐酸碱： (24H)无变化
3、经济效益
⑴保温效果好
聚氨酯与其它材料保温效果比较，其保温效果最好。现将各种材料保温性能列表如下：
表1
⑵工程造价低
直埋保温防腐管道与传统的地沟管道相比，可节省整个地沟造价及其附属支撑装置。直埋敷设比传统珍珠岩保温地沟敷设工程造价还低,同时，直埋防腐保温管道比传统的地沟管道，寿命要高，其使用寿命最少为15年。
4、现场施工及注意事项
⑴按图纸要求挖沟后，沟槽底部要求平整，应该加沙垫层。在回填复土时，管道周围10厘米以内，应使用细土，以免损伤外保护层。
⑵在运输吊装时，在管道系绳外要加保护套，切忌勒痕与尖锐硬物相接触。
二． 高级橡塑保温
高级橡塑属于天然无机类保温材料，它以突出的优点被越来越广泛地应用在空调制冷系统的载冷剂管道、冷凝水管道的保温上。通过对施工中实际问题的解决并参照相关的技术资料，总结如下：
1．材料性能
高级橡塑属于天然无机类整体成型保温材料，采用丁晴橡胶（NBR）和聚氯乙烯（PVC），经过工艺发泡而成。适用于介质温度为－50℃～120℃，其闭孔式结构具有较为优良的绝热性能和较低的防潮吸水率。高级橡塑保温材料主要有以下几个优点：
⑴绝热效果好，防结露效果显著，宜作为保温管道的最外层。
⑵阻燃防烟、安全可靠。
⑶外观匀整、高档美观。
⑷安装方便、施工快捷。
2．适用范围
高级橡塑保温材料主要应用于：民用建筑的中央空调及家用空调制冷系统的制冷剂和载冷剂管道保温；冷凝水管道保温；汽车空调管道保温；热水管道保温；各类工业大口径管道保温以及船舶、航空、城市热网等的隔热、隔冷系统等。
3． 施工工序
工艺流程如图1 所示，管道在保温之前要进行水管压力试验，在水压试验合格后进行试压与保温工作的工序交接，以防止将未进行试压的水管保温，避免工作的冲突。
图1.工艺流程图
4．材料选用规律
系统内介质温度与环境温度差越大，选用厚度就越大；冷系统所在环境相对湿度越大，选用厚度就越大；冷媒介质管径小于150mm 时，管径越大，选用厚度就越大；工程系统的空气愈不流通，选用厚度就越大。
5．施工质量通病防治
保温质量通病主要表现为胶水涂刷不均匀，保温材料粘接不严密，保温材料的厚度选用不正确以及外观型式不统一，型式不美观等等。在实际施工中有如下几个主要质量问题：
⑴保温层与木托粘接不严密。通过实际了解发现，保温层与管道支吊架的木托处有缝隙是由于工人保温时将保温材料拉长后粘接造成的。由于材料本身有弹性，拉伸后即会收缩，时间长了，就出现了如图2 所示的保温材料与木托粘接处开胶的现象，这是保温中最常见的质量问题之一。
防治措施：在下料和粘接过程中不准拉伸材料，同时要求在木托两侧和保温材料截面上都要涂刷胶水，胶水涂刷的要均匀饱满；木托要选用规则的，如果木托断裂成数块，就要换掉，防止因冷桥产生结露现象。
图片2.木托保温图
⑵保温材料之间粘接不严密。保温材料之间的粘接比较常见，特别是在水平管上方和立管的侧面保温材料的粘接缝较长，很容易出现粘接不牢的现象。这主要是材料在切割过程中截面不平整、胶水涂刷不均匀造成的，这也是保温中最常见的质量问题之一。
防治措施：要求施工人员在下料的过程中要使用直尺，不能徒手下料；涂刷胶水时要求均匀；粘接时要从一侧开始逐步向另一侧用力挤压，保证材料的切割面都能受力粘接牢固。
⑶弯头处开胶。管道保温时一般要求把保温层接缝放在管道上方，而在管道的弯头上方经常出现如“图3”、“图4”所示的保温层开裂现象，致使局部保温层过薄，造成凝结水结露。
防治措施：要求施工人员在做弯头保温时不能只根据估计的尺寸下料，要用软皮尺精确量取尺寸；所下料的截面要平整；在管道弯头局部受力大的地方多涂抹胶水。
图3 管道弯头保温图
图4 弯头A－A 剖面图
对弯头保温时，尽量采用直接弯管保温，即保温层粘接缝顺着管道方向，而不采用切割马蹄型分多次粘接来找补弧度的方法。这样可省去大量的人力、时间和材料，还能保证保温质量，同时外观上也较后者美观。
⑷穿墙套管歪斜。实际施工容易出现管道穿墙处的套管放置偏心或偏出墙体，致使保温层不能穿过墙体，起不到保温的作用。
防治措施：套管一般是直接采用施工中的管道切割制作，根据墙体厚度和抹灰厚度定出套管长度，在墙体施工前用多根楔型木条把套管支撑起来，固定在管道上，塞木条时要保证套管与管道同心。保温施工时把木条拆下来，再将保温层穿过套管。
6．结论
高级橡塑确实是一种较为理想的绝热材料，其保温材料绝热效果好，对相同管道所使用的保温厚度薄，节省了材料的使用量，减少了材料成本。此外，高级橡塑属于绿色、环保、清洁型保温材料，施工中的废弃物较少，且对人体健康没有损害，社会意义重大。
三． 酚醛泡沫保温
酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。用于生产酚醛泡沫的树脂有两种：热塑性树脂及热固性树脂。酚醛泡沫材料具有以下特性：
（1）不燃性：酚醛泡沫材料是由阻燃树脂和固化剂、不燃填料组成。无需加入任何阻燃填加剂，阻燃等级为难燃B1级。添加无机填料的高密度酚醛泡沫氧指数可达70。100 mm酚醛泡沫抗火焰能力可达1小时以上而不被穿透。
（2）导热系数：泡沫塑料的传热方式有气相和聚合物相的热传导、气相中的对流、泡孔壁的热辐射三种。酚醛泡沫的导热系数小，具有优良的隔热性能，导热系数随制品密度的增加而变大。
（3）抗腐蚀抗老化：酚醛泡沫材料已固化成型，长期暴露在阳光下，无明显老化现象。使用寿命明显长于其它材料。除能被强碱腐蚀外，几乎能耐所有的无机酸、有机酸及盐类的腐蚀。
（4）吸声性能：酚醛泡沫具有优良的吸声性能，开孔型的泡沫结构更有利于吸声。表2为酚醛泡沫材料在各种频率下的吸声系数表。
表2
目前，酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一，消费量不断增长，应用范围不断扩大。然而，酚醛泡沫最大的弱点是脆性大，开孔率高，因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。
保温材料的基本规律是：凡不燃材料几乎都不抗蒸汽渗透；而抗蒸汽渗透材料几乎都可燃甚至会产生窒息烟气。但是无论如何，只要我们把握好各种保温材料的适用条件，清楚其施工时注意事项，掌握施工要点，我们就能够做好各种保温工作。希望此文能够对大家今后保温施工有一定的指导意义，同时也请大家对总结中不足之处予以批评指教。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：塑料；管道；保温；
Abstract: the construction of the Nord center in Beijing this time, met the ventilation and air conditioning ducts and various pipes of different insulation form, such as foam rubber insulation, polyurethane foam insulation, centrifugal glass wool insulation, insulation and other phenolic foam, is the common thermal insulation material characteristics and construction details are introduced.
Key words: plastic; pipeline; thermal insulation;
中圖分类号：TU81 文献标识码：A
一． 聚氨酯泡沫塑料保温
聚氨酯泡沫塑料一般用于直埋管段的保温，在工程中的直埋保温防腐管道，简称管中管，是指在钢管外壁涂覆防腐层、保温层与抗压层的复合管材。它具有热损失小，抗压性能强，防腐防水性能好等特点，特别适合地下水位高的地区。它与传统的地沟敷设管道相比，具有保温性能好，防腐，绝缘性能好，使用寿命长，施工安装简便，占地面积小，工程造价低等一系列优点，已经广泛用于集中供热、输油、化工、制冷及高寒地区供水等工程。
1、直埋保温防腐管道构造
直埋保温防腐管道包括钢管外壁防腐层、保温层和抗压保护层。其中防腐层采用GII型环氧酶沥青涂料，具有良好的耐酸、耐碱、耐腐蚀性。保温层使用聚氨酯硬泡。抗压保护层采用玻璃钢保护层。
2、技术性能指标
⑴内防腐层
吸潮率： < 0.13g/m2.h
抗拉强度： > 2.94Mpa(30Kg/cm2)
抗冲击强度： > 1.96Mpa(20Kg/cm2)
耐碱性： 在20%碱液中浸两个月强度不下降
耐酸性： 在30%酸液中浸15天漆膜完好。
⑵保温层
容重： 50-80Kg/m3
导热系数： 0.019-0.027W/M.℃(0.016-0.025Kcal/m.h.℃)
抗压强度： > 196Kpa(2.0Kg/cm2)
吸水率： < 0.2Kg/m2
使用温度： -100-150℃
自熄性： 离火自熄
尺寸稳定性： < ±3%
抗腐蚀性： 耐碱、耐酸
⑶抗压保护层
密度： 1.8-2.3g/m3
抗弯强度： > 289.3Mpa(2950Kg/cm2)
抗拉强度： > 294.2Mpa(3000Kg/cm2)
抗压强度： > 215.7Mpa(Kg/cm2)
耐酸碱： (24H)无变化
3、经济效益
⑴保温效果好
聚氨酯与其它材料保温效果比较，其保温效果最好。现将各种材料保温性能列表如下：
表1
⑵工程造价低
直埋保温防腐管道与传统的地沟管道相比，可节省整个地沟造价及其附属支撑装置。直埋敷设比传统珍珠岩保温地沟敷设工程造价还低,同时，直埋防腐保温管道比传统的地沟管道，寿命要高，其使用寿命最少为15年。
4、现场施工及注意事项
⑴按图纸要求挖沟后，沟槽底部要求平整，应该加沙垫层。在回填复土时，管道周围10厘米以内，应使用细土，以免损伤外保护层。
⑵在运输吊装时，在管道系绳外要加保护套，切忌勒痕与尖锐硬物相接触。
二． 高级橡塑保温
高级橡塑属于天然无机类保温材料，它以突出的优点被越来越广泛地应用在空调制冷系统的载冷剂管道、冷凝水管道的保温上。通过对施工中实际问题的解决并参照相关的技术资料，总结如下：
1．材料性能
高级橡塑属于天然无机类整体成型保温材料，采用丁晴橡胶（NBR）和聚氯乙烯（PVC），经过工艺发泡而成。适用于介质温度为－50℃～120℃，其闭孔式结构具有较为优良的绝热性能和较低的防潮吸水率。高级橡塑保温材料主要有以下几个优点：
⑴绝热效果好，防结露效果显著，宜作为保温管道的最外层。
⑵阻燃防烟、安全可靠。
⑶外观匀整、高档美观。
⑷安装方便、施工快捷。
2．适用范围
高级橡塑保温材料主要应用于：民用建筑的中央空调及家用空调制冷系统的制冷剂和载冷剂管道保温；冷凝水管道保温；汽车空调管道保温；热水管道保温；各类工业大口径管道保温以及船舶、航空、城市热网等的隔热、隔冷系统等。
3． 施工工序
工艺流程如图1 所示，管道在保温之前要进行水管压力试验，在水压试验合格后进行试压与保温工作的工序交接，以防止将未进行试压的水管保温，避免工作的冲突。
图1.工艺流程图
4．材料选用规律
系统内介质温度与环境温度差越大，选用厚度就越大；冷系统所在环境相对湿度越大，选用厚度就越大；冷媒介质管径小于150mm 时，管径越大，选用厚度就越大；工程系统的空气愈不流通，选用厚度就越大。
5．施工质量通病防治
保温质量通病主要表现为胶水涂刷不均匀，保温材料粘接不严密，保温材料的厚度选用不正确以及外观型式不统一，型式不美观等等。在实际施工中有如下几个主要质量问题：
⑴保温层与木托粘接不严密。通过实际了解发现，保温层与管道支吊架的木托处有缝隙是由于工人保温时将保温材料拉长后粘接造成的。由于材料本身有弹性，拉伸后即会收缩，时间长了，就出现了如图2 所示的保温材料与木托粘接处开胶的现象，这是保温中最常见的质量问题之一。
防治措施：在下料和粘接过程中不准拉伸材料，同时要求在木托两侧和保温材料截面上都要涂刷胶水，胶水涂刷的要均匀饱满；木托要选用规则的，如果木托断裂成数块，就要换掉，防止因冷桥产生结露现象。
图片2.木托保温图
⑵保温材料之间粘接不严密。保温材料之间的粘接比较常见，特别是在水平管上方和立管的侧面保温材料的粘接缝较长，很容易出现粘接不牢的现象。这主要是材料在切割过程中截面不平整、胶水涂刷不均匀造成的，这也是保温中最常见的质量问题之一。
防治措施：要求施工人员在下料的过程中要使用直尺，不能徒手下料；涂刷胶水时要求均匀；粘接时要从一侧开始逐步向另一侧用力挤压，保证材料的切割面都能受力粘接牢固。
⑶弯头处开胶。管道保温时一般要求把保温层接缝放在管道上方，而在管道的弯头上方经常出现如“图3”、“图4”所示的保温层开裂现象，致使局部保温层过薄，造成凝结水结露。
防治措施：要求施工人员在做弯头保温时不能只根据估计的尺寸下料，要用软皮尺精确量取尺寸；所下料的截面要平整；在管道弯头局部受力大的地方多涂抹胶水。
图3 管道弯头保温图
图4 弯头A－A 剖面图
对弯头保温时，尽量采用直接弯管保温，即保温层粘接缝顺着管道方向，而不采用切割马蹄型分多次粘接来找补弧度的方法。这样可省去大量的人力、时间和材料，还能保证保温质量，同时外观上也较后者美观。
⑷穿墙套管歪斜。实际施工容易出现管道穿墙处的套管放置偏心或偏出墙体，致使保温层不能穿过墙体，起不到保温的作用。
防治措施：套管一般是直接采用施工中的管道切割制作，根据墙体厚度和抹灰厚度定出套管长度，在墙体施工前用多根楔型木条把套管支撑起来，固定在管道上，塞木条时要保证套管与管道同心。保温施工时把木条拆下来，再将保温层穿过套管。
6．结论
高级橡塑确实是一种较为理想的绝热材料，其保温材料绝热效果好，对相同管道所使用的保温厚度薄，节省了材料的使用量，减少了材料成本。此外，高级橡塑属于绿色、环保、清洁型保温材料，施工中的废弃物较少，且对人体健康没有损害，社会意义重大。
三． 酚醛泡沫保温
酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。用于生产酚醛泡沫的树脂有两种：热塑性树脂及热固性树脂。酚醛泡沫材料具有以下特性：
（1）不燃性：酚醛泡沫材料是由阻燃树脂和固化剂、不燃填料组成。无需加入任何阻燃填加剂，阻燃等级为难燃B1级。添加无机填料的高密度酚醛泡沫氧指数可达70。100 mm酚醛泡沫抗火焰能力可达1小时以上而不被穿透。
（2）导热系数：泡沫塑料的传热方式有气相和聚合物相的热传导、气相中的对流、泡孔壁的热辐射三种。酚醛泡沫的导热系数小，具有优良的隔热性能，导热系数随制品密度的增加而变大。
（3）抗腐蚀抗老化：酚醛泡沫材料已固化成型，长期暴露在阳光下，无明显老化现象。使用寿命明显长于其它材料。除能被强碱腐蚀外，几乎能耐所有的无机酸、有机酸及盐类的腐蚀。
（4）吸声性能：酚醛泡沫具有优良的吸声性能，开孔型的泡沫结构更有利于吸声。表2为酚醛泡沫材料在各种频率下的吸声系数表。
表2
目前，酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一，消费量不断增长，应用范围不断扩大。然而，酚醛泡沫最大的弱点是脆性大，开孔率高，因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。
保温材料的基本规律是：凡不燃材料几乎都不抗蒸汽渗透；而抗蒸汽渗透材料几乎都可燃甚至会产生窒息烟气。但是无论如何，只要我们把握好各种保温材料的适用条件，清楚其施工时注意事项，掌握施工要点，我们就能够做好各种保温工作。希望此文能够对大家今后保温施工有一定的指导意义，同时也请大家对总结中不足之处予以批评指教。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。