保温保冷外保护层技术在低温管道保冷上的应用
摘要：介绍了一种使用福世蓝保温保冷外保护层（OIP）针对某造纸企业二氧化氯脱硝工艺管道保冷的技术，并针对几种常见保冷外材进行对比，阐述了福世蓝保温保冷外保护层的性能与优势，为低温管道保冷技术提供参考和建议。关键词：管道保冷；高分子复合材料技术；保温保冷外保护层；福世蓝1、概述对常温以下的管道，在其外部覆盖保冷材料，用以减少外部热量向其管道内部传导，并且保持其表面温度在露点以上，从而防止外表面结露而采取的的措施叫保冷，管道外部覆盖的绝热材料通常也叫保冷材料，管道保冷的主要目的是减少低温介质在输送过程中的冷损耗，保证介质的出口温度满足工艺使用要求，节约能源等。选择合适的保冷材料及保冷结构，对提高保冷效率，保证介质出口质量，更加节能环保等都是十分必要的。2、应用背景碱回收是现代化大型硫酸盐制浆生产线的核心环节之一，极大的削减了制浆生产过程中产生的有机与无机化合物的排放负荷，并为制浆生产提供了所需的能源。碱回收炉的主要工作原理是将黑液中的碳、钠、硫反应成制浆生产所用的碳酸钠和硫酸钠，但是由于燃烧燃料中还有较多的氮，因此在燃烧后的烟气中含有大量的NOX。烟气中NOX排放到大气中易形成酸雨及光化学烟雾,破坏臭氧层和造成温室效应,给自然环境和人类健康带来了严重的危害。随着最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施以及《京都议定书》的正式生效,国内对NOX的排放控制将日趋严格,因而尽早开发或引进适合我国现有国情的NOX脱除和控制技术是十分必要的。烟气脱硝技术和NO的氧化还原及吸附的特性有关。根据反应介质状态的不同,可分为液相反应法和气相反应法。前者又称湿法,是指利用氧化剂如臭氧、二氧化氯等将NO先氧化成NO2,再用水或碱液等加以吸收处理,应用较多的如液体吸收法;后者又称干法,是指在气相中利用还原剂(氨、尿素或碳氢化合物等)或高能电子束、微波等手段,将NO和NO2还原为对环境无毒害作用的N2或转化为硝酸盐并进行回收利用。ClO2气相氧化吸收法，是用ClO2将烟气中的NO氧化为NO2,然后再用Na2SO3水溶液吸收,使NOX转化为N2，优点是可同时脱硫脱硝。最新的ClO2制备与脱硝技术具有成本低、现场制取、氯酸钠转化率高（＞95%）、氧化快（ClO2气化后与烟气瞬间混合反应，NO转化为高价NOX效率达100%）等技术特点，不仅保证脱硝高效率，还能保证脱硝效率实现任意控制，这对于传统脱硝理论和行业技术而言是重大突破。3、应用案例某造纸企业制浆事业部碱回收车间，φ57mm的钛材管道，总长1000m左右，内部介质为ClO2，企业要求针对管道进行保冷，要求为：从泵出口温度为7℃，经过1000m钛材质管道的传输到下一个工位，介质温度不超过10℃。管道为架空管道，流速无法测定，压力为1.2Mpa。该企业是同行业中第一个尝试采用ClO2脱硫脱硝的企业，所以针对管道的保冷效果格外重视。3.1 保冷技术外保护层的选择传统保温保冷外保护层传统保温保冷外保护层一般为金属保护层，主要有镀锌薄钢板、薄铝合金板和普通薄钢板，此种保护层造价高，也有低端的毛毡、箔、布类低端易损的保护层，传统保温保冷保护层面临的问题主要有以下几点：1.易生锈：作为化工厂区或者海洋环境的保温外保护材料必须具有极高的抵抗化学物质腐蚀的性能。传统保护材料在潮湿的坏境中极易被腐蚀；在化工作业区与酸性介质起反应，在金属表面生成气泡和氯离子（腐蚀性极强）；与碱性介质容易发生氧化还原反应。2.易损伤：传统金属保护材料由于都比较薄，在外力的作用下很用以受损。在化工厂区通常有机械或者人为的撞击使得金属材料坑坑洼洼甚至是掉落。3.密封效果差：传统金属保护材料均采取铆接的方式，接缝无法密封常常暴露在自然环境中。特别在雨雪天气，水份很容易进入到保温材料内部损伤保温材料，时间长了保温保冷材料会失效，更严重的是空气和水份进入，导致保温保冷层下的管道腐蚀（CUI）。4.使用寿命短：传统金属保护材料的使用寿命都比较短，平均每2-3年需要维修和更换一次。在一个化工企业的生命周期内，传统的保护材料维修和更换过于频繁，每次的更换和维修费用都是企业的隐形损失。福世蓝保温保冷外保护层（OIP）福世蓝长效保温系统的整根管线全密闭，杜绝保温层内腐蚀，高强度抗踩踏、高粘接强度、抗狂风暴雨、双重防腐，适用于各种恶劣环境。同样条件下，新型复合材料保温外保护层的导热系数仅为铝皮的千分之一，同样条件下大约能够减少 4% 的热损耗。另外福世蓝保温保冷外保护层可以和各种形式的保温保冷层相结合使用。其性能见下表1：
OIP 片材和 OIP 管壳的典型特性 - (阻燃抑烟型)
典型的物理特性单位值测试方法
拉伸强度MPa>60ASTM D3039
弯曲强度MPa>128ASTM D790 - 03
压缩强度MPa>135ASTM D695
热变形温度℃>240ASTM D648
火焰传播速率Class 1or A10ASTM E84
阻燃性能/Class 1 and 0BS: 476 - 6&7
燃烧烟雾产生Class 1or A20ASTM E84
耐化学性能/Good耐化学性能表
表1综上所述，并取了传统金属保护层与福世蓝保温保冷外保护层（OIP）试样进行检测得出，福世蓝保温保冷材料的热传导系数（见表2）仅为0.2W/（m.k），是铝合金薄板的千分之一。
材料室温下导热系数
铝合金薄板210W/（m·K）
不锈钢薄板16W/（m·K）
镀锌薄钢板60.4W/（m·K）
福世蓝保温保冷外保护层（OIP）0.20W/（m·K）
表2福世蓝保温保冷外保护层还具有抗腐蚀、抗踩踏、损耗低、可拆卸、综合成本低等优势，因此使用选用了福世蓝保温保冷外保护层搭配橡塑保冷材料的方案进行实施。保冷结构如下图： 3.2 方案的现场实施4.1、根据管道直径提前预制OIP保冷层；4.2、保冷材料及防潮层施工；4.3、将预制好的OIP保冷层套在保冷材料及防潮层外部，应保持两者间无明显间隙；4.4、OIP保冷层的环向搭接宽度应超过10mm，使用特定的密封粘接保护壳，同时用扎带予以固定；4.5、OIP保冷层的轴向搭接位置应至少错开30cm，并在轴向上保持一条直线。4.6、将搭接部位进行铆接固定后除去扎带；4.7、如紫外新型高分子片材接头处有细小裂缝或翘曲等缺陷，可采用紫外新型高分子树脂进行填充修补。3.3 现场实施过程4、结论低温管道的保冷材料及保冷结构直接影响到保冷的效果与整体保冷工程的投资成本，保冷材料的选择要根据现场实际情况与经济运行成本相结合来综合选取，通过此次选用福世蓝新型保温保冷外保护层来针对造纸企业二氧化氯脱销共有管道保冷的应用来看，福世蓝新型保温保冷外保护层具有抗腐蚀、抗踩踏、损耗低、可拆卸、综合成本低、使用寿命长，可方便拆卸等特点。
谢谢楼主的分享 这个做好了市场前景可观啊！
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