董永明
兰州石化公司化肥厂 甘肃兰州 730060
摘要：改革开放以来，随着社会的不断进步，工业化经济的快速发展，石油化工业技术日新月异，产业规模不断发展。蒸汽管道配管保温技术在石油化工工程中对安全生产和经济效益都发挥着举足轻重的重要作用。本文通过对石油化工工艺装置中的蒸汽管道保温问题进行分析，并就实际情况进行解析和改进，以供日后在工作中参考。
关键词：蒸汽管道；保温；问题；研究
前言
随着我国社会主义现代化经济的迅猛发展，石油化工业也取得了令全世界瞩目的巨大进步。利用石油这种天然原料作为石油化工工艺装置，是通过一系列复杂的化学反应，将原油改造制成为化工产品。对于石油化工工艺装置中而言，蒸汽管道是该条工艺装置中的生命线，也是公用工程管道的重要枢纽。与常规蒸汽管道相比，石化企业?蒸汽管道具有管径大、距离长、轴向位移大、对压降和温降要求高的特点。管道的保温效果能否达到预期要求，关乎着管道的经济、安全，目前在设计、施工环节中仍然存在对保温工作不够重视的情况。文中结合某化工企业蒸汽管网输送项目的建设情况，从保温材料、保护层材料及施工等方面对长输蒸汽管道需要注意的一些问题做了简要分析。
一、对蒸汽管道保温材料重视的必要性
绝热层由单层保温材料或多层保温材料复合而成。目前，国产保温材料很多，有岩棉、玻璃棉、矿渣棉、微孔硅酸钙、稀土保温涂料、复合硅酸盐保温涂料等。根据大量的调查分析，发现岩棉、玻璃棉、矿渣棉等软质材料做成的保温结构，其突出的问题是下沉严重。尤其是输蒸汽管道，由于水击及压力不断波动等原因，造成架空管线产生振动，使软质保温材料下沉更为严重。微孔硅酸钙是目前国内使用较好的硬质保温材料，但硬质保温材料的缝隙部分很难处理好，造成缝隙部分漏热严重，使保温结构的导热系数增大，保温效果并不十分理想。近几年国内保温涂料生产厂家很多，但产品质量差异也比较大，据室内试验研究和现场考察测试确认，复合硅酸盐保温涂料的绝热效果比较好，但造价高，施工难度大，施工工期长，一定时间后容易出现裂纹。出现可见，必须对保温材料及结构进行研究，找到适合蒸汽管道的保温结构。设备及管道的保温除正常部位外，阀门、支座等异型件的保温也是很棘手的问题，这些部位的散热损失也很大，需要专门研究其保温结构。
二、蒸汽管道运行和改造过程中发现的问题
1、保温材料受潮或吸潮
很多项目由于工期不确定，保温材料进场过早，保温材料的保护工作做得不好，导致保温受潮或吸潮（指南方地区，吸收空气中的水分）。如果保温材料含有水份，一方面会造成保温材料一部分气体空间被水份侵占，势必就会降低材料的绝热性，加之有了水份以后，还产生了湿迁移现象，同时还伴有相变传热，这样导热系数性能的下降。根据试验数据，导热系数会成倍增加，从而导致保温性能衰退；另一方面有些保温材料吸潮后，受热后保温材料会粉化变成粉末状。
2、保温材料随热位移受挤，造成部分管道无保温
由于补偿器段或者管道的热位移比较大，管道位移的反方向部分管段无保温，因此管道热损失比较大，部分管道附件部分的保温也相当的不到位。造成这些现象的最主要原因应该是设计，设计是根本、选材是保证、施工是关键、验收是手段。主要是在设计、材料、施工三个环节。
三、蒸汽管道保温问题的改进措施
1、合理选用保温材料
选择合理的保温材料对减少管道热损失，节约能源，降低工程造价有重要的意义。管道保温材料种类繁多，目前蒸汽管道中较为常用的保温材料有：硅酸钙制品、硅酸铝制品、岩棉、玻璃棉制品等。选择主保温材料的原则是：耐温必须满足管道输送介质参数的要求，导热系数应较低，有较高的强度和圆整性，容重小，有较好的性价比等。在上述保温材料中硅酸钙制品属于硬质保温材料，可塑性差，容易碎裂粉化。长输蒸汽管道采用分层保温，硬质保温材料分层施工极为困难，故不予考虑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆剩余的四种保温材料均属于软质保温材料，性能各有优缺点。
材料的采购应满足设计的要求，尤其是导热系数、容重和厚度，有些业主单位认为保温厂家的提供的检测报告满足设计要求，就放松警惕，须加强对保温材料的生产、运输整个过程的监督，以确保满足保温性能要求。
2、蒸汽管道设计是实现保温的关键
使用温度是指保温材料在该温度下长期反复使用均能符合设计和运行的技术要求的温度。如：欧文斯·科宁的高温玻璃棉样本的最高耐热温度为538℃，实际上长期耐不了300℃以上的高温。在比如某热网项目，保温均采用的欧文斯·科宁的高温玻璃棉，运行温度为280-300℃，第一年效果很好，管道顶部冬天可有积雪，第二年保温效果就衰退，拆开保温查看，内层高温玻璃棉有粉化现象。
3、保温材料的保管
从保温材料进场到施工都严格注意防水，尤其是保温材料的堆放，如有库房，尽量使用库房堆放，如果没有条件实现室内堆放，可将底部垫高，防止雷雨台风天气，使保温受潮，并对保温材料上部覆盖采用防雨措施。不允许在雨天施工和使用受潮的保温材料。保温和外护层施工都要由下而上施工，保持上搭下，每包完一段保温管，要及时包扎外护层或防水层，决不允许过夜。
4、合理施工
保温施工应该是整个管道安装过程中的一个薄弱环节。业主、监理、施工人员往往对保温工作不够重视，觉得这是一件没有多大技术含量的活，“只要包上就行”，加之施工人员自身素质良莠不齐，对保温中的一些“细节”工作做的不到位，影响保温效果。暖管试运行阶段就出现部分管道的外保护层脱落的情况，并且多集中发生在靠近弯头处。
对此，在措施上不允许在雨天施工和使用受潮的保温材料。保温和外护层施工都要由下而上施工，保持上搭下，每包完一段保温管，要及时包扎外护层或防水层，决不允许过夜。其次，规范施工及验收，保温工程严格按照设计进行施工，保温结构散热最终要符合国标GB8174给定的最大允许散热，避免能源浪费。最后，保温结构施工是逐层隐蔽的工程，施工前对上一阶段的工程要检查验收，施工过程中还应逐层检查验收。保温结构施工必须严格按照国标的要求进行，才能达到预期的保温效果。
最后，蒸汽管道保温，必须充分考虑其由于水击等造成的振动（包括室内、外实验研究），优选保温结构的各层材料，对高温蒸汽管道，应该采用复合结构；根据优选的保温结构优化设计出保温材料厚度，优化设计参照国标GB8175进行，优化时导热系数必须取保温结构的导热系数；保温结构施工必须严格按照国标GBJ126进行；保温工程竣工后，必须按照国标GB1874进行评定，对不合格的保温工程必须返工，直至满足国标要求。
结语
总之，保温是热网项目控制热损失的主要手段，因此关系到整个项目的成败，也是最不好控制的一个阶段，不管在架空管道，还是在埋地管道上都不容小觑。所以，应把握好保温的每一个环节，才能实现热网保温效果。
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论文作者:董永明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/6
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