摘要：当前在工业生产中进行管道与设备的保温设计，目的是能够保证使用过程中流体介质的输送和使用，能够避免周围环境的影响，保持常见的温度。对于保温设计进行研究，研究的重点需要是围绕节能减排，降低材料损耗，解决设备材料等无法回收等问题，得到相关的关于工业生产中管道的和设备的保温设计以及节能的最佳优化方案。
关键词：工业管道；保温结构；优化设计
引言
生产过程中需要将各种工业管道控制在一定的温度范围内，这样才能保证化学反应的效率，同时也在一定程度上减少资源的利用，避免浪费。因此，企业在设计和组装工业管道时，会考虑周围环境的影响，采取各种保温措施，减少热损失。
1、保温材料在工业管道中的作用
工业管道保温是利用各种保温材料实现的，对于生产环节来说，具体有两个方面的作用，首先就是为了减少热量损失。许多工业管道需要内燃或其他加热方式。保温可以减少热量损失，提高保温效率，节约生产成本，降低能耗，对深化我国可持续发展观具有积极作用。
2、保温结构及材料要求
由于使用环境的特殊性，工业管道保温材料普遍要求材料的质量和稳定性高。工业管道的保温材料一般对保温结构有严格要求。主要由三部分组成：保温外层、保温芯层及其它附件。由于绝缘环境的特殊性，一般要求绝缘结构的密封性能良好。良好，绝缘结构需要标明使用寿命，及时更换超过使用寿命的零部件，防止因部件问题造成安全事故。绝缘材料还应具有一定的强度和抗冲击性，避免在外力或自然作用下损坏。此外，绝缘结构也应有利于重新安装，一般工业管道应选用保温材料。工业管道的保温施工费用可通过选择拆卸重组大大降低，在维修较少的地方也可选择不拆卸重组的保温材料。
3、工业管道中保温材料的种类分析
工业管道中的保温材料种类繁多，也有其自身的特点。在不同情况下，需要根据实际需要使用，以科学提高绝缘材料的精度。
3.1 无机类保温材料
常用的无机保温材料有玻璃棉、膨胀珍珠岩、气凝胶毡、微纳隔热板和岩棉。这些材料具有不同的特性，其绝缘效率也不同。例如岩棉和膨胀珍珠岩的保温效果一般较低，但成本较低。此外，岩棉对人体有一定的副作用，不能广泛应用，而膨胀珍珠岩则没有人体毒性是当今理想的绝缘材料。气凝胶毡是A1级防火材料，具有优良的隔热性能和防水性能，可以代替传统的保温材料得到广泛的应用。
3.2 有机类保温材料
有机保温材料主要包括聚氨酯、泡沫聚苯板和聚苯颗粒，这些材料易于生产，质量轻，具有优异的保温效果。目前，许多领域都在使用这种材料进行保温，但有机材料也存在着稳定性差、易燃、老化、安全系数低等不可避免的缺陷。因此，有机材料不能在某些特殊的环境中使用，其回收效率不高，需要经常更换。
3.3复合型保温材料
复合材料是对传统材料无害化处理而成的一种保温材料，其特点是对原材料的要求不高。在发泡技术的帮助下，许多常用材料可以转化为复合保温材料，甚至一些工业垃圾也可以得到合理利用，这种绝缘材料的塑性很好，它充分吸收了无机和有机材料的优点。具有耐老化、保温性能优异、材料强度高、阻燃等特点，这是保温材料未来的发展方向之一。
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4、保温层优化模型的对比
4.1对长途运输是会增加投资的，而且对于材料的损耗也是不利的，因此尽量选择容重小的保温材料选用
选择大型货车进行运输，这样可以节省材料的运输费，在设计保温材料品种和规格时，一定要注意品种和规格上的过渡。保温层的厚度在选择上也要根据需求进行确定，根据保温层的强度和成型，确定保温层的厚度，例如管径为15的保温层，厚得从设计计算上应该选用导热系数较小的材料，这种材料从体积上更小，而且更薄，在成型上会有一定的强度，需要计算保温厚度。
4.2施工的保温要求与机械强度有密切的关系
如塔和罐等立式设备需要埋入地下的时候，这时候就要注意保温材料必须要有一定的强度。有的保温材料强度较低，就会给运输和施工带来难度，损耗会增大，损耗越大，厚度越大，造成浪费就越多。在选用保温材料的时候就要注意机械强度，注意一定的机械长度，就会减少保温材料承受的压力，从而减少了我们材料的损耗。对于保温材料的吸水性是与导热系数有直接关系的，一旦吸水性增强，则导热系数就会增大，影响保温效果，而且在潮湿的地方还可能发生被水浸湿的地方出现。最好在保温材料外层做牢固的保护层的设置，从管道和设备壁的腐蚀保护上进行考虑，因为渗透对保温材料的腐蚀具有一定的侵害。因此不锈钢的保温材料一般是比较适合选择的。保温材料的耐热性以及不燃烧性也是非常重要的，保温层的材料如果是耐热性的，主要对于保温层的安全使用是非常有利的。
4.3保温层在进行运行的之后，经常定期检查
需要拆卸保温层，此时如果说方便保养，则有利于保温材料的寿命延长。考虑到以上各种因素，选择满足所有条件的保温层较为困难，只能把上述条件加以综合考虑，选择较为适宜的保温材料，满足导热系数温度等硬性要求，然后对其他条件尽量予以满足。
4.4需要进行保温层的结构的设计的时候
需要考虑安装场所，如果是在室外安装，在选用的保温层和保温层材料，机械强度必须要高，而且要坚固耐用，保温层在设备管道运行中是密不可分的，因此选用耐震动的保温层对于管道和设备来说是非常有利的，不能选用板材等材料，也不能选用石棉水泥保护层。保温层还可以选用玻璃布油毡等。由于保温层受到技术条件的影响，使得室外的管道和设备的保温层容易遭受破坏。因此在进行保温层结构的设计的时候，首先要考虑一些外在因素，如海风的影响，会不会对保温层进行侵蚀？不锈钢管道和设备在海风的氯化钠的影响下容易发生腐蚀，因此长期暴露在露天海边的场地上，保温层不适宜选用不锈钢管道，而且保温结构必须要严实。如果在雨天的时候，雨季较多的情况，雨水较多的情况下，应该是选用导热系数较大的保温层，这样随着导热系数增大，热损失也会增大。因此保温结构必须是防水耐用坚固的。在恒冷的地区进行保温层的使用，应该是使用膨胀系数小的保温层，此时温差较大，引起保温结构的膨胀和收缩，是较大的，要处理好保温层接缝地方的质量问题，进行保温层最大厚度的设计，尽可能减少保温结构的厚度，保温结构的厚度取决于保温层的厚度，如果出现多种问题的时候，首先要注意保温材料的浪费问题，尽量减少外表面的散热，同时要增大地沟和支架的断面尺寸。
结束语
通过对工业生产的管道和设备的优化设计，可以最大程度地增加管道和设备的保温能力，在能量损耗上予以降低，从而达到降低生产成本，提高生产效率的目的。
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论文作者:梁益恺,王金风
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：保温材料论文; 管道论文; 保温层论文; 材料论文; 结构论文; 工业论文; 厚度论文; 《基层建设》2019年第8期论文;