保温钢管(Heat preservation pipe)是经过保温工艺加工处理后,在不同工作环境和外介质的作用下工作钢管内温度与表面温度符合或达到使用要求的钢制管道。涂塑复合钢管广泛用于液体、气体的输送管网, 化工管道保温工程石油、化工、集中供热热网、中央空调通风管道、市政工程等。
涂塑复合钢管保温层材料为密度60kg/m3至80kg/m3的硬质聚氨酯泡沫,充分添满钢管与套管之间的间隙,并具有一定的粘接强度,使钢管、外套管及保温层三者之间形成一个牢固的整体。聚氨酯泡沫具有良好的机械性能和绝热性能,通常情况下可耐温120℃,通过改性或与其它隔热材料组合可耐温180℃。根据设计和客户的要求一般选用无缝钢管、螺旋钢管和直缝钢管。钢管表面经过的抛丸除锈工艺处理后,钢管除锈等级可达GB/T8923-1988标准中的Sa2级,表面粗糙度可达GB6060.5-88标准中R=12.5微米。
涂塑复合钢管从里到外分为三层:
第一层:无缝钢管(GB 8163-87)螺旋焊管(GB 9711-88;SY/t 5038-92)和直缝焊管(GB 3092-93)。钢管表面经先进的抛丸除锈工艺处理后,钢管除锈等级可达到GB8923-1988标准中的Sa2,表面粗糙度可达到GB6060.5-88标准中的R=12.5微米。
第二层:聚氨酯保温层是通过高压发泡机将硬质聚氨酯泡沫塑料原液一次性注入钢管与外保护层之间形成的空腔内制成。俗称“管中管发泡工艺”。其功能是防水、保温和热网自重支撑。当输送介质的温度为-50℃-150℃时,选择硬质聚脲酸酯泡沫作为保温层。
第三层:高密度聚乙烯保护层预制成具有一定壁厚的黑色(黄色)塑料管,具有保护聚氨酯保温层不受机械硬物侵害、防腐蚀和防水的作用。
20世纪70年代后,国外普遍重视涂塑复合钢管的生产和应用,力求大幅度减少能源的消耗量,从而减少环境污染和温室效应。国外保温工业已经有很长的历史,而新型保温材料也正在不断地涌现。1980年以前,我国保温钢管的发展十分缓慢,为数不多的保温厂只能生产少量地下直埋保温钢管,但中国保温工业经过30多年的努力,特别是经过近10年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化,质量从低到高,应用越来越普遍。聚氨酯材料是国际上常用的保温材料。硬质聚氨酯具有很多性能,在欧美国家广泛用于保温隔热领域。欧美等发达国家的保温材料中约有49%为聚氨酯材料,而在中国这一比例尚不足20%。因此,聚氨酯材料保温钢管在中国还有很大的发展空间。
涂塑复合钢管的导热系数为:λ= 0.013—0.03 kcal/m·h·oc,远低于以往其他常用的管道保温材料,保温效果提高4~9倍。而且它的吸水率很低,大约0.2kg/m2。吸水率低的原因是聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。导热系数低、吸水率低,再加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳,改变了供热管道传统地沟敷设“穿湿棉袄”的局面,大大降低了供热管道的整体热损失,热网热损失为2%,远低于国际标准要求的10%。
涂塑复合钢管全称:高密度聚乙烯塑料外护聚氨酯泡沫预制直埋保温管。良好的保温材料应具有较低的导热系数;遇湿不变质,耐热性好,不腐蚀金属,重量轻,缝隙多;具有一定的机械强度,不会被外力损坏;易加工、成本低等优点。常用的保温材料有:膨胀珍珠岩及其制品、玻璃棉及其制品、岩棉制品、微孔硅酸钙制品、硅酸铝纤维制品、泡沫塑料、泡沫石棉等。