预制直埋蒸汽保温管隔热环绝热材料的选用分析

据记载显示，直埋蒸汽保温管道在我国已经应用了二十多年，随着我国经济的高速发展，各种基础建设也越来越多，直埋蒸汽管道的投资范围也越来越广泛。与此同时，随着直埋蒸汽管道的技术的不断发展和完善，对绝热材料的技术要求也越来越高。本文分析了有关直埋蒸汽管道隔热环绝热材料的选用，首先介绍了隔热环的设置、作用和技术要求，其中具体介绍了隔热环的五个方面的技术要求；其次对隔热环绝热材料的选用进行了分析比较，并分别介绍了耐高温隔热钢、石棉橡胶、纳米绝热材料和普通石棉板这四种绝热材料的性能和优缺点。

1 有关隔热环的相关特点

1.1 设置和作用直埋蒸汽管道有一个非常重要的组件，即隔热环，其性能与蒸汽管的使用寿命有着重要的关联。隔热环有几种不同的类型，主要包括垫片型和半环型，前者是在应用于固定支架上，后者则是滑动支架。之所以在滑动支架和固定支架中安装一个重要的隔热环，是因为想要避免钢管的使用寿命受到影响，如果不装隔热环，就会形成热通道，使得外套钢管因温度过高而过度膨胀，并且还会使防腐层受到影响。

关于隔热环的作用，主要包括支撑和隔热两个方面。在滑动支架和钢管之间安装一个半环型的隔热环，能够有效的进行隔热，同时该隔热环有较强的抗压强度，能够在多重的重压下仍旧不会变形。这样一来，便可以使得钢管正常的工作而不会产生钢管移位等问题。而垫片型的隔热环则拥有更强的抗压强度，以便承受较大的反弹力和内推力，反弹力是因为钢管工作中由于补偿器受到热膨胀而产生的，而内推力则是由于管道内压而形成的。

1.2 技术要求隔热环是直埋蒸汽管道的重要组成部分，而隔热环本身也有两个重要的指标，就是其热导率和抗压强度。一方面隔热环的热导率影响着管道的外防腐层的使用寿命，同时也与管道的保温效果有着重要联系；另一方面，在管道运行时对隔热环的抗压强度也有较高要求，影响着蒸汽管道的正常工作。此外，隔热环还应该具备一定的防水性，这样可以避免在保温层进水后对隔热环的工作性能产生影响，而且当隔热环在吸水后其氯离子的渗出应该在一定标准以内，这样可以避免蒸汽管道被腐蚀。在通过分析和论证之后可以发现，关于抗压强度的技术要求，半环型隔热环是大于或等于2Mpa即可，而垫片型隔热环则是大于或等于5Mpa。关于热导率的要求是越低就越好。由于管道在运行过程中的介质温度有时可能会达到350℃，所以隔热环也必须具有350℃以上的长期耐温能力。

具体来说，隔热环的技术要求包括以下几个方面：

1.抗水性。所谓抗水性就是需要隔热环能够有憎水的性能，或者是材料不会汲水，对于那些容易进水而且又容易沥水的材料，现在很难满足直埋蒸汽管道的需求。因为材料一旦进水后，其导热率会大大增加，从而使得界面温度发生巨变，导致原本设计好的保温结构遭到破坏，无法正常的工作。

2.绝热性。所谓绝热性是指对隔热环的的导热性能有所要求，要求材料的导热系数越小越好，当其导热系数太高时，就会需要增加材料的外层的厚度，这样不但会影响防腐层的功能还会加大成本的支出。

3.工艺性能。对于隔热环中的绝热材料来说，生产工艺比较复杂，质量无法得到保证，同时在运输途中或者是安装的时候，容易出现碰撞，在外部受损后如果没有得到修复就会形成潜在的隐患。因此，对绝热材料的工艺性能也有一定要求。

4.材料的使用寿命。对于绝热材料一般要求其能够耐高温，尽管一些材料能够耐高温，但是其持久性却有所欠缺。往往这些绝热材料能够在短时间内耐受高温，但时间一长其性能就大大降低，一些材料会出现破裂或是粉化的现象，一些材料会因为粘接剂失去功效而导致保温结构遭到破坏的现象。这些都表明材料的耐温持久性较差，材料的使用寿命不能达到要求。

5.抗事故性能。一般由于一项工程的完成需要较长的时间，在此期间管道的保护层可能会遭到损坏，同时会有安装时遭遇雷雨天气、地下水出现渗透、内管出现漏气等各种事故，这时就要求绝热材料能够具有相应的抗事故能力，那么就不会在发现事故时出现工程全线崩溃的现象。