如何选择聚氨酯保温管?


如何选择聚氨酯保温管?


聚氨酯保温管简介
 
 
        聚氨酯保温管是高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管的简称,该产品的主要构成是以输送流体介质的钢管作为工作管,导热系数极低且保温隔热效果优良的硬质聚氨酯泡沫材料作为绝热保温层,具有高强度、耐老化、耐腐蚀、密封防水抗渗漏等诸多特点的高密度聚乙烯管材作为保温外保护层,采用先进的高压成套聚氨酯混合发泡设备生产成的三位一体组合预制直埋保温管道,主要用于长期工作温度不高于120℃,偶然峰值温度不高于150℃范围内的液体、气体或其它冷热介质的输送。由于这种保温管产品具有良好的密封防水性,因而可用于地下水位较高、土壤潮湿的地区。针对我国城镇集中供热行业的国情,大多数选择聚氨酯直埋保温管道主要是因为该产品具有保温效果好、综合成本造价低、施工简便快捷、运行寿命长等诸多的优势特点。
  



关于如何选择聚氨酯保温管道,应当考虑以下三点:


 
一、保温结构材料
 
 
1、工作管
管道材质 根据相关设计要求,可采用20#、Q235等。
管道种类 无缝钢管 直缝钢管 螺旋钢管 不锈钢钢管
执行标准 GB/T8163或GB/T3087 GB/T3091 SY/T5037或GB/T9711 GB/T14976
注:也可采用GB/T21238标准玻璃纤维增强塑料玻璃钢夹砂管、GB/T18742标准冷热水系统或集中供热系统用聚丙烯PPR管材、GB/T13663标准给水用聚乙烯HDPE管材等。

2、保温层
保温层材料为密度≥60kg/m3的硬质聚氨酯泡沫,硬质聚氨酯泡沫材料是一种集保温、隔热、防水于一身的多功能型保温材料,它采用无氯发泡技术,在一定状态下发生热反应,产生闭孔率不低于88%的硬泡体化合物,吸水率≤10%,导热系数≤0.022w/m.k,适应环境温度为-50℃—150℃,衰减缓数Vo=44—91,平均粘结强度≥40KPa,径向压缩强度≥0.3KPa,耐用年限不应低于30年,硬质聚氨酯泡沫材料的导热系数在现有的保温材料中是最低的,因此能使物料的热损失减少到最低限度。
注:聚氨酯直埋保温管的保温层厚度可根据用户单位设计说明或国家标准承做。
2、外护层
外护层基材选用优良的PE高密度聚乙烯作为原料,采用先进的真空定径设备与生产工艺进行生产,管材颜色和壁厚可根据国家标准或用户的要求生产制作,其基础材料和性能指标完全相同。高密度聚乙烯外护管具有强度高、耐低温、耐冲击、耐腐蚀、耐环境老化预应力开裂、易焊接、施工简便、严格密封无渗漏等诸多优点;还可以保护成品预制保温管材在运输、安装以及使用的过程中避免因外界因素而造成的破坏,所以被广泛的选择应用于各类冷热水、高低温直埋式预制聚氨酯保温管道的外保护层。
二、生产工艺
 
 
1、工作钢管除锈防腐工艺
首先工作钢管表面抛丸除锈等级应达到GB8923标准中的SA2级,表面粗糙度达到GB6060.5标准中R=12.5微米,钢管表面除污除锈后在涂刷一层氰凝防腐材料,或其它耐温性防腐防锈漆,既可以起到防水防腐蚀作用,还可改善钢管表面与聚氨酯保温层之间的粘结表面,使工作钢管与聚氨酯保温层形成一个牢固的整体。
    
2、保温层成型工艺
为了达到高质量保温密度要求,应采用先进的高压混合发泡机,在工作管与高密度聚乙烯外套管中间形成的空腔中一次性注入硬质聚氨酯泡沫塑料原液,即俗称的“三位一体管中管发泡工艺”,发泡过程中充分填满工作管与外套管之间的间隙,并具有一定的粘结强度,使工作管、外套管及保温层三者之间预制成型一个牢固的整体。当输送介质温度为-50℃—120℃时,保温层材料采用硬质聚氨基甲酸酯泡沫塑料保温,当输送介质温度为:-50℃—150℃时,保温层材料可采用硬质聚氨基脲酸酯泡沫塑料保温,当输送介质温度为-50℃—200℃时,保温层材料可采用憎水型硅酸铝、微孔硅酸钙等耐高温材料与聚氨酯材料预制复合保温结构。
    
3、外护管生产工艺
在生产高密度聚乙烯外护管时,应严格控制其产品质量,为了提高高密度聚乙烯外护管与聚氨酯泡沫保温层的粘结强度,应进行外套管电晕极化处理,该项技术原理是利用16KV高压及特制电极,在电极之间产生高压放电,使中性的聚乙烯外护管表面具有一定的极性,从而改变了聚乙烯管材内表面性能,进一步提高了直埋聚氨酯保温管的整体粘合性能,使其热力管线更节能,运行寿命更长久。
    
三、技术指标
 
 
1、硬质聚氨酯保温层技术指标
 
项目 单位 技术指标
平均孔径 mm <0.5
密度 Kg/m3 ≥60(任意位置)
导热系数 W/(m•K) ≤0.033(50℃)
径向压缩强度 MPa ≥0.3
耐热性 142
吸水率 % ≤10
闭孔率 % ≥88
 
2、高密度聚乙烯外护管主要技术指标
项目 单位 技术指标
密度 Kg/m3 ≥940
外观 / 不应有沟槽、气泡、裂纹、凹陷、杂质、颜色不均等
拉伸屈服强度 Mpa ≥19
断裂伸长率 % ≥350
纵向回缩率 % ≤3;不应出现裂纹
耐环境应力开裂 h ≥300
内表面电晕 Dyn/m ≥50
长期机械性能 1500h 未破裂
热稳定性 min ≥20
轴向剪切强度 KPa ≥120(23±2℃)
炭黑含量 % 2.5±0.5
炭黑弥散度 nm ≤100
熔体流动速率 (g/10min) 差值≤0.5
 
备注:聚氨酯保温管材执行建设部CJ/T114—2000、CJ/T115—2001、GB/T29047—2012和GB/T 50538—2011标准,参照执行欧洲EN253(管道)、EN448(管件)标准等。
 

聚氨酯保温管道的优势特点:

1、导热系数低:
    保温层材料采用绝热保温性能优良且导热系数极低的硬质聚氨酯泡沫作为隔热材料,按用户需求可提供无氟全水环保型发泡,该产品不仅导热系数低、机械性能好、长期耐热高, 具有优异的隔热保温性能,正常运行后130℃的高温水输送到40公里以外时,降温仅为1℃左右。聚氨酯泡沫塑料在所有保温材料中的导热系数是最低的,因此能使物料的热损失降到最低限度,隔热保温性能优良,被广泛选择应用于各类预制直埋保温管道的保温层。
2、节约能源
    由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达88%以上。极低的吸水率和导热系数,加上保温层和外面具有可靠的严密防水性能优良的高密度聚乙烯外护管,改变了传统地沟敷设供热管道“穿湿棉袄"的状况,大大减少了供热管道的整体热损耗性能,供热管网热损失为2%,小于国际10%的标准要求。
3、施工简便快捷
   直埋预制聚氨酯保温管道在生产厂家预制成品组合保温管并且检测合格后,运输到施工现场,可直接下地安装,方法简便,工效快捷捷。
4、工程综合造价低
    据有关部门测算,双管制供热管道,一般情况下可以降低工程造价的25%(采用玻璃钢做保护层)和10%(采用高密度聚乙烯做保护层)左右。
5、防水、防腐、寿命长:
    由于聚氨酯预制直埋保温管道的保温层紧密地粘结在钢管外表面,隔绝了空气和水的渗入,能起到良好的防腐作用。同时,它的发泡孔都是闭合的,吸水率很小。高密度聚乙烯外护管本身均具有良好的防腐、绝缘性能和高强的机械性能,因此,工作管外表很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管道内部水质处理好,聚氨酯保温管道的使用寿命可长达50年以上,比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命整整高出3-4倍。
 
 
直埋预制聚氨酯保温管产品规格型号参考表:
参考:方案一 参考:方案二
公称直径
单位(DN)
钢管规格
单位(mm)
保温层厚度
单位(mm)
外护管规格
单位(mm)
保温层厚度
单位(mm)
外护管规格
单位(mm)
DN20 25*3 30.0 90*2.5 35.0 100*2.5
DN25 32*3 31.5 100*2.5 36.5 110*2.5
DN32 42*3.5 31.5 110*2.5 36.5 120*2.5
DN40 48*3.5 28.5 110*2.5 33.5 120*2.5
DN50 57*3.5 29.0 120*2.5 36.0 135*3.0
DN65 76*4 29.0 140*3.0 36.5 155*3.0
DN80 89*4 32.5 160*3.0 40.0 175*3.0
DN100 108*4 39.0 192*3.0 42.8 200*3.2
DN125 133*4.5 42.5 225*3.5 50 240*3.5
DN150 159*4.5 41.6 250*3.9 49.1 265*3.9
DN200 219*6 43.1 315*4.9 48.1 325*4.9
DN250 273*6 40.4 365*5.6 50.4 385*5.6
DN300 325*7 40.5 420*7.0 55.5 450*7.0
DN350 377*7 47.0 485*7.0 53.7 500*7.8
DN400 426*8 44.2 530*7.8 54.2 550*7.8
DN450 478*8 52.2 600*8.8 66.2 630*9.8
DN500 529*9 53.2 655*9.8 68.2 685*9.8
DN600 630*9 54.0 760*11.0 69.0 790*11.0
DN700 720*10 53.0 850*12.0 70.5 885*12.0
DN800 820*10 58.0 960*12.0 68.0 980*12.0
DN900 920*10 53.5 1055*14.0 72.0 1092*14.0
DN1000 1020*12 53.5 1155*14.0 80.0 1210*15.0
DN1200 1220*12 58.0 1370*17.0 83.0 1420*17.0
DN1400 1420*14.0 51.0 1560*19.0 66.0 1590*19.0
DN1600 1620*16.0 60.0 1780*20.0 70.0 1800*20.0
DN1800 1820*18.0 58.0 1980*22.0 68.0 2000*22.0
注:规格可根据施工设计参数及使用条件进行调整,最终以客户确认的设计要求为准。