新型保溫材料在供熱管網(wǎng)應(yīng)用研究

何世鳳

（銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司工程技術(shù)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(zhì)功能性質(zhì)均有所區(qū)別，一旦處理不當(dāng)，則會出現(xiàn)管道進(jìn)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(wǎng)泄露。據(jù)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(wù)。

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(zhì)，全部屬于不具備阻燃作用的易燃品，一旦遇到火災(zāi)險情，容易釋放熱量及有毒氣體，加劇火勢蔓延，嚴(yán)重情況下還可造成人員傷亡，由此引發(fā)的火災(zāi)已經(jīng)屢見不鮮。2010年于上海發(fā)生的火災(zāi)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(jù)相關(guān)調(diào)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(shè)時所用成本，要多出50%左右。這一過程往往會產(chǎn)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(wǎng)內(nèi)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(jìn)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(jù)材料組成成分劃分，保溫材料包括有機(jī)保溫隔熱材料、無機(jī)保溫隔熱材料、金屬類隔熱保溫材料。其中，有機(jī)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(jìn)生態(tài)環(huán)保建設(shè)、施工難度高且所用成本高。燃燒過程中常會產(chǎn)生毒氣，由此類材料引起的火災(zāi)事故不在少數(shù)，嚴(yán)重情況下可造成經(jīng)濟(jì)損失與人身安全事故。無機(jī)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(shù)要求較高。

應(yīng)用于建筑領(lǐng)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(nèi)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(wǎng)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(jī)物，通過科學(xué)混合后，合理設(shè)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(jī)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(zhì)量輕，防火性能良好，即使處于低溫環(huán)境內(nèi)不會發(fā)生收縮、脆化反應(yīng)，可以稱得上是暖通制冷工程建設(shè)的最佳材料，一直被稱為“保溫材料之王”[2]。西方發(fā)達(dá)國家將其應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如國防、外貿(mào)、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(jī)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(dá)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(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 材料應(yīng)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(shù)人員有必要圍繞管道保溫情況實施改造調(diào)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(zhì)及多種硅酸鹽、礦物質(zhì)及高溫粘結(jié)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(jié)力；最高耐溫達(dá)1300℃，導(dǎo)熱系數(shù)為0.027w/(m.k）；易于查漏，方便維修；材料可重復(fù)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(jī)施工；每層機(jī)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(shè)備，使用壽命長，外觀為乳白色、平整美觀。

其三，介質(zhì)溫度每100℃保溫厚度為20mm，以此類推。介質(zhì)溫度為200℃～300℃的蒸汽管道，“固薄”噴涂料厚度為40mm～60mm；在達(dá)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?qū)崿F(xiàn)反復(fù)多次利用，屬于開放系統(tǒng)，如若管網(wǎng)內(nèi)部某線路處存在運行異常情況，進(jìn)而致使管網(wǎng)泄露，工作人員可及時發(fā)現(xiàn)與處理，避免事態(tài)擴(kuò)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(zhì)量與效率極高。

3.2 具體應(yīng)用

接到施工圖、洽商等文件后，施工方技術(shù)負(fù)責(zé)人立即組織有關(guān)人員進(jìn)行圖紙會審及現(xiàn)場勘察；取得各項有關(guān)的技術(shù)資料、規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)等，參加設(shè)計交底；與建設(shè)、設(shè)計、總包、監(jiān)理單位辦理好有關(guān)洽商；組織好施工工序，工程進(jìn)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(shù)措施，編制關(guān)鍵工序作業(yè)指導(dǎo)書，編制暫時用電、腳手架等施工方案，并做好技術(shù)交底工作；施工作業(yè)段防護(hù)準(zhǔn)備；成品保護(hù)和環(huán)境保護(hù)方面也是本工程中應(yīng)重點注意的事項，本方案采用了可靠的遮擋和防護(hù)措施加以解決。

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

使用攪拌器將噴涂料攪拌均勻，調(diào)試空氣壓縮機(jī)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(dá)到要求的厚度。值得注意的是，調(diào)整工作風(fēng)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(yīng)均勻穩(wěn)定；噴涂角度應(yīng)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(yīng)在循環(huán)形范圍內(nèi)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(yīng)出現(xiàn)空洞或疏松，該部分應(yīng)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(jié)束噴涂工作，須認(rèn)真清洗噴嘴；噴涂后的噴涂層應(yīng)保持良好的通風(fēng)、干燥維護(hù)，固化24h后可進(jìn)行修整、裝飾等其他工序；對噴涂后的施工現(xiàn)場應(yīng)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(yīng)用具有明顯的應(yīng)用效果。以某市供熱管道項目施工為例，技術(shù)人員應(yīng)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(shè)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(jīng)濟(jì)環(huán)保的應(yīng)用優(yōu)勢。

4 結(jié)論

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