2022年机电工程技术——设备及管道绝热结构组成 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1H412072熟识设备及管道绝热结构组成一、绝热结构组成与要求（一）保冷结构的组成保冷结构由内至外,按功能和层次由防锈层、保冷层、防潮层、爱护层、防腐蚀及识别层组成；1防锈层：是保冷结构的内层,将防锈材料涂敷在保冷设备及管道采纳碳钢或铁素体合金钢外壳的外表面,防止其因受潮而腐蚀生锈；而保冷设备及管道在采纳不锈钢、有色金属及非金属外壳时不存在生锈腐蚀问题,也就不需设置防锈层； 来源建设工程训练网2绝热层：是保冷结构的核心层,将绝热材料敷设在保冷设备及管道外表面,阻挡外部环 境的热流进入,削减冷量缺失,爱护保冷功能；3防潮层：是保冷层的爱护层,将

2、防潮材料敷设在保冷层外,阻挡外部环境的水蒸气渗 入,防止保冷层材料受潮后降低保冷功效乃至破坏保冷功能；4爱护层；是保冷结构的爱护层,将爱护层材料敷设在保冷层或防潮层外部,爱护保冷结 构内部免遭水份侵入或外力破坏,使保冷结构形状干净、美观,延长保冷结构使用年限；5防腐蚀及识别层：是保冷结构的外层,在爱护层外表面涂刷防腐漆,采纳不同颜色的防腐漆或制作相应色标来源建设工程训练网 别和流向,故防腐层亦兼作识别层；（二）保冷结构性能要求 ,以识别设备及管道内介质类1耐用性要求；保冷结构设计应保证其在有限使用期内的完整性,即在有效使用期内不允 许发生损坏、腐烂、剥落、开裂及收缩变形等现象；2爱护性要求；保

3、冷结构要有肯定的机械强度,防止其因自重或稍微撞击而受破坏；3防护性要求；防潮层必需切实起到防水、防潮、爱护保冷层的作用,确保其保冷成效良 好；爱护层必需切实起到爱护防潮层和保冷层的作用,防止环境和外力对保冷结构的有害 影响,延长保冷结构的使用寿命,并使形状整齐美观；来源建设工程训练网 4可拆性要求；保冷结构一般不考虑可拆卸性,对需要爱护检修的法兰、人孔、阀门等部 位,宜采纳可拆卸形式的保冷结构；（三）保温结构的组成保温结构通常由保温层和爱护层构成；只有在潮湿环境或埋地状况下才需增设防潮层；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - -

4、- - 二、绝热结构设计的一般要求来源建设工程训练网 1绝热层设计的一般要求通常,凡设备及管道外表面温度低于环境温度时,需要设置保冷绝热层,其绝热层厚度不得低于依据工艺、防结露和经济性要求所确定的运算厚度；凡设备及管道外表面温度高于 50时,需要设置保温绝热层,其绝热层厚度按相关规定运算求得；对于生产工艺有特别 要求的设备及管道,如放空和排液管道,处理或通过易燃、易爆、有毒等危急物料,要求 准时发觉泄漏的阀门、法兰处,就视情形不设绝热层或设置可拆卸绝热层；2防潮层设计要求（1）凡设备及管道保冷,其保冷层外表面应敷设防潮层,以阻挡水蒸气向保冷层内渗透,爱护保冷层的绝热才能和成效；防潮层的敷设按设

5、计所需要的水蒸气渗透阻确定；对于埋 地或地沟内所敷设的管道,其保温层的外表面也应按实际需要设置相应的防潮层；（2）防潮层的密封性和完整性防潮层需涂沫匀称、搭缝平整,以保证其密封性能；为此,要求绝热层表面也需平整；对 加厚的绝热层部位,或因支撑外露而延长绝热层的部位,其外表面也需要设置相应的防潮 层,以保持防潮结构的连续和完整；对某些局部接缝或缝隙,应用密封剂填充；（3）防潮层外不得设置铁丝、钢带等硬质捆扎件,以防止对防潮层的破坏；3爱护层设计要求（1）在保冷防潮层外部、保温绝热层外部,均应设爱护层；爱护层应能有效地爱护绝热层 和防潮层,以阻挡环境和外力对绝热结构的影响,延长绝热结构的使用寿命,

6、并保持其外 观整齐美观；爱护层结构形式和材料由设计选定；（2）爱护层的防护性能；来源建设工程训练网 爱护层结构应严密和坚固,在环境变化与振动情形下不渗水、不裂纹、不散缝、不坠落；（3）爱护层应与环境条件相适应；爱护层的采纳应按环境条件选定；通常室外绝热结构宜采纳金属爱护层或硬质复合制品保护层；腐蚀性环境下宜采纳耐腐蚀性材料爱护层；（4）爱护层的支承,应与绝热层结构支承统一支配考虑；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - （5）爱护层结构与爱护层施工,不得损坏保冷的防潮层结构；1H412073明白设备及管道绝热结构材料的性

7、能来源建设工程训练网一、绝热结构材料分类（一）绝热材料分类绝热材料是一种轻质的绝热性能优良的材料；在工程上,通常把室温下导热系数低于02W/（mK）的材料称为绝热材料；而对于设备及管道绝热,相关国家标准提出了更严格的限定：当用于保温时,其绝热材料及制品在平均温度小于等于623K（350.C）时,导热系数值不得大于 012W/（ mK）；当用于保冷时,其绝热材料及制品在平均温度小于等于300K（2来源建设工程训练网 7 ）时,导热系数值不得大于 0064W/（mK）1按材料基础原料划分,可分为无机类和有机类；2按结构划分,可分为纤维类、颗粒类和发泡类；3按产品形状划分,有板、块、管壳、毡、毯、棉

8、、带、绳以及散料等；4按密度划分,有特轻类（p=8060kg/m3）和轻质类（ p=80350kg/m3）； 5按可压缩性划分,可分为硬质、半硬质和软质；6按承担 2OkPa压力下的相对变形率来划分,即相对变形不超过6时为硬质,相对变形在 6,30 时为半硬质,相对变形超过30 时为软质；来源建设工程训练网 （二）常用绝热材料及制品1矿（岩）棉制品矿（岩）棉即矿渣棉和岩棉；矿渣棉是以工业矿渣如高炉矿渣、粉煤灰等为主原料,经过重熔、纤维化丽制成的一种无机纤维；岩棉就是以自然岩石如玄武岩、辉绿岩等为主原料,经熔化、纤维化而制成的一种无机纤维；2玻璃棉制品玻璃棉是采纳自然矿石如石英砂、石灰石等,配以

9、其他化工原料如纯碱、硼酸等粉状玻璃原料,在熔炉内经高温熔化,然后借助离心力及火焰喷吹的双重作用,使熔融玻璃液纤维化,形成棉状材料,即所谓离心玻璃棉；3硅酸钙制品名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 硅酸钙绝热制品是以石英砂粉、硅藻土等氧化硅,消石灰、电石渣等氧化钙,以及石棉、玻璃纤维等增强纤维为主要原料,经过搅拌、加热、凝胶、成型、蒸压硬化、干燥等工序 制成的一种高强、轻质的硬质绝热材料；4膨胀珍宝岩制品 来源建设工程训练网 膨胀珍宝岩是一种多孔的粒状物料,是以珍宝岩矿石为原料,经过破裂、分级、预热、高 温焙烧、瞬时急

10、剧加热膨胀而成的一种轻质、多功能绝热材料；5泡沫玻璃制品泡沫玻璃是一种以磨细玻璃粉为主要原料,通过添加发泡剂,经烧熔、发泡、退火冷却、加工处理而制成；6硬质聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料,是用聚醚或聚酯多元醇与多异氰酸酯为主要原料,再加胺类和有机 物催化剂、有机硅油类泡沫稳固剂、低沸点氟烃类发泡剂等,经混合、搅拌产生化学反应 而形成发泡体；二、绝热材料的主要技术性能 来源建设工程训练网 1绝热材料的最高（低）使用温度保温材料的最高使用温度应高于被保温的设备或管道的外表面温度；保冷材料的使用温度 范畴应大于被保冷设备或管道的最低和最高表面温度；最高使用温度是指绝热材料长期安全牢靠地工作所能承担

11、的极限温度；当材料在超过最高 使用温度下使用时,可能会产生着火、裂纹、松散,失去应有的机械强度和固形才能等；2导热系数和材料的吸水率、吸湿率、含水率（1）导热系数导热系数是衡量保温材料及制品的保温性来源建设工程训练网 能的重要标志；导热系数和单位体积的材料价格是挑选经济保温材料的两个因素；当有数种保温材 料可供挑选时,首选导热系数小的、材料价格廉价的；更精确地说,要挑选单位热阻价格 低的材料,单位热阻价格是指材料的导热系数乘以材料的单位价格（元 /m3）,其值越小越 经济；导热系数是绝热材料最重要的性能指标之一；对于均质、各向同性的物体,在稳态一维热流情形下,由傅利叶定律可得导热系数的定义,即

12、每1s通过两面温度差为l 、厚度为 1m、表面积为 1的热流量；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 绝热材料的导热系数与其他物性不同,它不是独立存在的物性；它与材料的密度和含水率 亲密相关；与热量传递时的条件如温度范畴和温差大小亲密相关；仍与材料内部结构有 关；绝热材料的导热系数一般随平均温度的上升而加大；通常在肯定范畴内,导热系数与温度 多为线性关系；（2）材料的吸水率、吸湿率、含水率 吸水率表示材料对水的吸取才能； 吸湿率是材料从环境空气中吸取水蒸气的才能； 含水率是材料吸取外来的水分或湿气的性能；材料的含水率对

13、材料的导热系数、机械强度、密度影响很大；材料吸附水分后,在材料的 气孔里被水占据了相应的空气位置,由于常温下水的导热系数是空气的 24倍,而且水在蒸 发时要吸取大量热量；因此,材料的导热系数就会大大增加；所以规定,保温材料的含水 率不得大于 75（重量）；由于保冷材料用于常温以下的保冷或 O.C以上常温以下的防 结露,它的热流方向与保温的热流方向相反；保冷层外侧蒸汽压大于内侧,蒸汽易于渗入 保冷层,致使保冷层内产生凝聚水或结冰；因此保冷材料应为闭孔型材料,保冷材料含水 率不得大于 l ；3绝热材料的密度（容重）因材料在不同温度、不同含水量时,其密度也不同；因此,一般规定绝热材料的密度是材 料试

14、样在 105110温度范畴内干燥后单位体积的质量；密度是绝热材料重要的性能指标之一；通常密度小,材料必定有较多的气孔,由于气体的 导热系数比固体的导热系数小得多；因此,一般材料密度越小,导热系数就越小；但是,对纤维状材料,当密度小到肯定值时,导热系数反而增加,由于此时在材料的气孔中辐 射、对流两种传热方式的影响加强了；4绝热材料的机械强度由于材料的机械强度与密度成正比,密度大,其机械强度也高,导致导热系数增大；绝热材料在运输、储存、使用过程中,可能受到拉伸、挤压、弯曲、扭曲等荷载的作用,假如超过材料答应承担的极限,硬质和半硬质材料会发生塑性变形甚至破坏；因此必需要 求材料具有肯定的抗压强度、抗

15、拉强度、抗折强度等；（1）抗压强度是材料受到压缩力作用遭破坏时,每单位原始横截面积上的最大压力荷载；（2）抗折强度是材料受到使其弯曲的荷载作用下破坏时,单位面积上所受的力偶矩；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5材料的燃烧性能按现行国家标准工业设备及管道绝热工程设计规范（GB50264）规定,被绝热的设备与管道外表温度 t 大于 100.C时,绝热层材料应符合不燃类 A级材料性能要求；当 t 小于或等于100.C时,绝热层材料不得低于可燃类 8. 级材料性能要求；当 t 小于或等于 50时,有爱护层的泡沫塑料类绝热

16、材料不得低于一般可燃类 82级材料的性能要求；6材料的化学性能材料的化学性能,主要指材料的pH值和氯离子含量；这是考虑绝热材料能否对绝热对象产生腐蚀；同时也要考虑绝热对象一旦泄漏出来能否产生化学反应或腐蚀；仍须考虑环境气 体对绝热材料的腐蚀等；当保温的设备和管道在开头运行时,保温材料和非金属外爱护层材料内所吸水分开头蒸发 或从外爱护层侵入的雨雪,将保温材料内的酸或碱溶解,引起设备或管道的腐蚀；特别是 铝制设备或管道,最简单被碱溶液腐蚀；为防止这种腐蚀,应采纳泡沫塑料或防水纸等将 保温材料与铝表面隔离开；1H412080容器安装技术1H412081把握容器的安装方法一、容器的分类（一）按容器压力

17、分类1按容器压力等级分类（1）低压容器：设计压力p（ 1：1下除注明者外,压力均指表压力）范畴为01MPa p 16MPa的容器；（2）中压容器：设计压力（3）高压容器：设计压力P范畴为 16MPa pIOMPa的容器；P范畴为 IOMPa pIOOMPa的容器；（4）超高压容器：设计压力多IOOMPa的容器；2按容器内外压力差分类（1）内压容器：工作时内部介质压力大于外部压力的容器；前述低压、中压、高压、超高压容器均指内压容器；（2）外压容器：工作时内部介质压力小于外部压力的容器,如真空容器；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - -

18、 - - - 真空容器指内部工作压力 p01MPa（p、于 1个肯定大气压）的外压容器；（二）按容器温度分类1. 常温容器：设计温度在介予材料无延性转变温度与材料蠕变温度之间的容器,即设计时不考虑材料的冷脆与高温蠕变；2高温容器：设计温度高于材料蠕变温度的容器；3低温容器：设计温度等于或低于-20 的容器；（三）按在生产工艺过程中的作用分类1储存容器：内部储存或盛装气体、液体、液化气体等介质（如生产过程的各种物料、原材料、成品）且不进行化学反应或其他物理、化学过程的容器,如各种型式的储罐；一般为圆筒形焊接结构,由筒体加各类封头和支座组成；储存容器仍包括球形容器（又称球形储罐）、立式圆筒形焊接储

19、液罐等特别类别的容器；（1）圆筒形容器按其安装后轴线位置分类：分为立式（轴线呈垂直）容器和卧式（轴线呈水平）容器两种；（2）立式圆筒形焊接储液罐按储罐顶部结构的分类：分为固定顶罐、浮顶罐和内浮顶罐；（3）球形储罐按壳板的分片结构形式分类：分为桔瓣式、足球式和混合式三种；常用桔瓣式和混合式；2换热器（或称热交换器）：完成介质之间热量交换的容器；3塔类设备：用于蒸馏、抽提、吸取、精制等分别过程的工艺设备,广泛用于气一液与液液相问传质、传热；结构特点：直立圆筒形,高度尺寸远远大于直径；塔类设备按其内件结构可分板式塔和填料塔；板式塔亦称塔盘塔,塔内沿塔高装有如干层塔板（或称塔盘）,介质进行的热交换和物

20、质交换均在塔板上进行；填料塔又称填充塔,塔内充填肯定高度的填料；填料下方有支撑板,上方有填料压板及液体分布装置；4反应器：主要用来完成介质的物理、化学反应的容器,生成新的物质；（四）按特种设备安全监察条例要求,由国家行政主管部门监督检查治理,按压力容名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 器的工作压力、温度、介质的危害程度进行的分类；1三类压力容器（1）高压容器；（2）中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；（ 3） 中 压 储 存 容 器 （ 仅 限 易 燃 或 毒 性 程 度 为 中 度 危 害 介 质 , 且

21、 PV乘 积 大 于 等 于 10MPam3）；（ 4） 中 压 反 应 容 器 （ 仅 限 易 燃 或 毒 性 程 度 为 中 度 危 害 介 质 , 且 Py乘 积 大 于 等 于 05MPam3）；（ 5 ） 低 压 容 器 （ 仅 限 毒 性 程 度 为 极 度 或 高 度 危 害 介 质 , 且 PV乘 积 大 于 等 于 02MPam3）；（6）高压、中压管壳式余热锅炉；（7）使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于 540MPa）的材料 制造的压力容器；（8）球形储罐（容积大于等于 50m3）；（9）低温液体储存容器（容积大于 5m3）2二类压力容器（1）中压容器

22、；（2）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；（3）低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；（4）低压管壳式余热锅炉；3一类压力容器 低压容器（除二、三类压力容器规定的情形之外）二、塔、容器的安装方法（一）塔、容器类工艺设备安装特点名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1塔、容器是特地为某种生产工艺要求而设计、制造的非标设备；大多数属于压力容器；2塔、容器由特地的压力容器制造单位制造,由取得相应资质的安装单位进行现场安装；3部分塔、容器由于体积（几何尺寸）大,受运输条件限制,不能在制

23、造厂制成整体运到安装现场,而需由压力容器制造（或安装）单位在现场进行组焊安装；4塔、容器现场到货状态：分为整体到货、分段到货、分片到货；到货状态的尺寸界限是依据适合铁路运输的尺寸制定的；依据运输手段和道路条件等因素的实际情形,可以超出尺寸界限限制（以下同）整体到货尺寸界限：长度小于 20m,直径小于 38m. 分段到货尺寸界限：直径在 38m以内,长度超过 20m. 分片到货尺寸界限：直径大于 38m. （二）立式圆筒形焊接储液罐（金属储罐）安装方法1正装法：罐壁板自下而上依次组装焊接,直至顶层壁板、抗风圈及顶端包边角钢等最终组焊完成；包括：水浮正装法,架设正装法；2. 倒装法：在罐底板铺设焊

24、接后,先组装焊接顶层壁板及包边角钢、组装焊接罐顶；然后自上而下依次组装焊接每层壁板,直至底层壁板,采纳充气或机械提（顶）升等方法提升储罐主体；包括：中心柱倒装法、边柱倒装法（有液压顶升、电动倒链提升等）、气吹倒装法和水浮倒装法；（三）球形罐组装方法1球罐的组装常用的方法：分片法（又称散装法）、环带法（又称分带法）2分片法组装工艺球壳组焊工艺流程：支柱和赤道板组对赤道带板组装啼中心柱安装下温带板组装上温带板组装中心柱拆除啼下极板组装上极板组装内外脚手架搭设调整及组装质量总体检查点固焊赤道带纵缝焊接上温带纵缝焊接下温带纵缝焊接上极带纵缝焊接下极带纵缝焊接上温带与赤道带环缝焊接赤道带与下温带环缝焊接

25、上极带与上温带环缝焊接一下温带与下极带环缝焊接焊后总体检查；3环带法组装工艺名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 仅可用于公称容积不大于 1000m3的球罐；球壳组焊工艺流程：赤道带平台上组装上、下温带平台上组装赤道带纵缝焊接一上、下温带纵缝焊接上、下极板平台上组装上、下极板与上、下温带组焊下温带（包括极板）吊到基础中心安装支柱赤道带安装下温带与赤道带安装上温带与赤 道带安装内外脚手架搭设组装后整体检查赤道带与上、下温带环缝焊接及支柱与赤 道带焊接焊后总体检查；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页