设备管道保温维护检修规程.docx
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设备管道保温维护检修规程
设备、管道保温维护检修规程
二○○七
1总则967
2完好标准967
3维护及检查968
3.1日常维护检查968
3.2定期检查969
4设备、管道保温的检修969
4.1检查周期及内容969
4.2检修方法及质量标准969
5检修工程的验收983
6维护检修安全注意事项984
附录:
设备、管道防腐常用涂料985
1总则
1.1适用范围
参照原化学工业部颁发的《设备、管道保温规程》(HG25042-91)和化学工业第二设计院有关设计说明等资料,编制本规程。
本规程适用于设备和管道保温的维护检修。
本规程若及制造厂的技术文件或上级有关主管部门管理制度的规定相抵触时,应遵循制造厂技术文件和的上级有关主管部门管理制度的一切规定。
1.2结构组成
设备、管道的保温分为保温结构和保冷结构两种。
管道和设备保温典型结构如图1、图2所示。
保温结构一般由保温层(绝热层)和保护层组成。
处于室外、地下及潮湿条件下的保温结构应加设防潮层。
保冷结构一般由防锈层、保冷层(绝热层)、防潮层和保护层组成。
2完好标准
2.1保温结构
2.1.1保温结构完整,内部各层均匀一致,搭接严密,无空缺,无变形等现象。
2.1.2防锈层完整,封闭严密,无破损,无腐蚀。
2.1.3绝热层完整,无破损、变形、吸潮、松脱、变质和接缝脱节等现象,紧固合理,松紧适度。
2.1.4防潮层严密,完整,无开裂、破损和透水等现象。
2.1.5保温层牢固,均匀一致,无脱落、透水、开裂、翻边、起皮和破损现象,并无明显凹凸现象和变形。
2.1.6保温结构的表面应色泽均匀,无腐蚀,横平竖直,整齐美观,防腐涂色符合HG25043-91《管道涂色规定》的要求。
2.2保温效能
2.2.1设备及管道的保温效果应满足工艺要求或设计要求。
2.2.2保温结构的表面温度应符合下列要求:
2.2.2.1当环境要求不超过25℃时,其表面温度不超过50℃;
2.2.2.2当环境温度大于25℃时,其表面温度不超过环境温度及25℃之和。
保冷结构的表面温度应高于设计采用的当地露点温度1~2℃。
2.2.3散热损失应不超过GB4272-84《设备及管道保温技术通则》规定的最大热损失的允许值。
2.3档案资料
2.3.1档案资料齐全完整。
档案资料包括:
保温结构的原始竣工档案资料;使用过程中保温结构变更的档案资料;历次设备及管道保温绝热效果测试评价资料;重要设备及管道保温大修记录;新材料、新工艺、新结构保温的记录。
2.3.2档案资料应填写及时、清楚、工整。
3维护及检查
3.1日常维护检查
3.1.1保温结构要完整,不得损伤破坏,不得对保温结构踩、踏、敲、打,确因工作需要损伤保温结构要及时恢复。
3.1.2保温结构的宏观检查时应重点检查以下部位:
3.1.2.1膨胀节、伸缩缝部位。
3.1.2.2管道及设备的支架部位。
3.1.2.3保温的起点及终点部位,平面弯曲及拐曲部位。
3.1.2.4容易踩踏和损坏部位。
3.1.2.5新老保温层连接部位。
3.1.3保护层外观检查应重点检查以下现象:
3.1.3.1玻璃布包缠层:
松弛、开缝、封头脱开、涂料油漆失效、变色、失去光泽、透湿等。
3.1.3.2抹面保护层:
开裂、脱落、透湿等。
3.1.3.3金属保温层:
螺钉连接或咬口松脱、表面腐蚀、跷边、变形等。
3.1.4设备及管道在检修后应对保温进行一次单体检查,合格后方可投用。
3.2定期检查
3.2.1每一季度应对保温的设备和管道巡回检查一次,发现问题及时修整或更换。
3.2.2每年入冬前应对设备及管道保温进行一次彻底整顿。
3.2.3工厂应每三年对下述设备及管道保温的绝热效果进行测试:
3.2.3.1重要的设备及管道保温。
3.2.3.2长期使用的设备及管道保温。
3.2.3.3工艺上发现温度波动大、工艺条件差的设备及管道保温。
4设备、管道保温的检修
4.1检修周期及内容
4.1.1检修周期
4.1.1.1设备及管道保温的检修一般分为维修、小修和大修。
其检修周期通常随设备及管道的检测或检修进行。
4.1.1.2当不考虑设备及管道的及检修时,保温结构的维修、小修和大修周期如表1。
保温类型
检修类别(年)
维修
小修
大修
玻璃布缠绕型
1
2
5
抹面保护型
1
3~5
10
金属保护型
1~2
5~7
15~20
4.1.1.3当保温结构表面热损较大不能满足工艺要求或超过GB4272-84《国家保温技术通则》允许的最大热损值时应进行大修,其大修表1.间隔期可不受表1的限制。
4.1.2检修内容
4.1.2.1维修
1.保护层局部损坏修补。
2.保温结构的局部变形、松脱的修复。
4.1.2.2小修
1.包括维修内容。
2.保护层表面整体刷油涂色。
3.保护层的整体包缠或整体抹面修补或金属保护层大面积修复。
4.部分保温结构更换。
4.1.2.3大修
设备及管道保温结构的整体更换。
4.2检修方法和质量要求
4.2.1一般规定
4.2.1.1材料
1.保温绝热材料是保温、保冷结构的核心部分,应满足下列技术要求。
⑴导热系数低导热系数反映材料的导热能力大小,对于管道、设备的保温、保冷材料来说,要求导热系数越小越好。
根据我国当前生产保温、保冷材料的水平,最好选用在常温下导热系数不大于0.12Kcal/(m·h·℃)的材料(按GB4272-84)。
⑵容重小保温、保冷材料容重的大小,不仅影响管道的挠度、跨距,而且影响管架的投资。
根据我国现有的保温、保冷材料种类和产品的实际水平,其容重最好选用不大于500Kg/m3为宜。
⑶机械强度机械强度指硬质材料的抗弯强度(也称抗折强度),为了延长保温结构的使用寿命和降低在贮运、施工过程中的破损率,对硬质材料制品的抗弯强度要求不低于0.3MPa。
⑷热稳定性好,使用温度范围宽保温、保冷材料在使用过程中应不会发生析晶、相变、软化、炭化等现象,且热收缩小。
保温材料的允许使用温度必须高于管道或设备内介质的最高温度;保冷材料的允许使用温度必须低于介质的最低温度。
为了保证化工生产安全,材料遇火时必须不燃或难燃。
⑸吸水率和吸湿率低保温、保冷材料为多孔物质(硬质材料)或松软的纤维状物质,依靠孔隙中的空气绝热,产生保温、保冷效果。
保温、保冷材料吸水或吸湿后,由于水的导热能力比空气大24倍,使保温、保冷材料的导热系数大为增加,保温、保冷效果急剧下降;而且材料吸水后会产生酸性或碱性溶液,腐蚀设备、管道和管件;此外硬质材料吸水后强度会降低,纤维材料受潮后会板结而丧失绝热能力。
⑹化学稳定性好这是确保材料及设备、管道能否长期使用的重要指标。
要求在使用范围内不分解、不挥发、不及氧及其它物质产生化学反应,并要求保温、保冷材料能耐化学腐蚀。
⑺安全性能好保温、保冷材料应无毒、无味,对人体皮肤不会引起过敏或损伤,在施工过程中不剌痒人。
⑻工艺性能好容易成型,能制成适合生产需要的各种规格的管壳、缝板、缝毡、保温带,便于施工。
⑼经济性能好价格便宜,原料来源丰富。
但在事实上目前尚无任何一种保温、保冷材料能同时完全满足上述各项要求,因此应根据具体情况首先满足那些必须满足的主要条件。
常见的保温材料有:
膨胀珍珠岩,有碱玻璃棉,有碱超细玻璃棉,泡沫石棉,岩棉,硅酸铝纤维,微孔硅酸钙,矿渣棉和膨胀蛭石及其它们的制品。
用于极低温的保冷材料有膨胀珍珠岩及其制品,聚氨脂泡沫塑料及其制品,聚苯乙烯泡沫塑料制品以及泡沫玻璃制品等。
对于低温保冷材料,除可以应用极低温保冷材料外,还可以应用泡沫石棉、玻璃棉、矿渣棉以及软木及其制品。
对于真空隔热的填充物,可采用膨胀珍珠岩散料及脲醛泡沫塑料。
2.保温材料的质量应符合有关技术要求,常用保温材料的技术要求如表2。
表2.
分类
适用温
度℃
密度
Kg/m3
导热系数Kcal/m·h·℃
抗压强
度MPa
特点
类别
品种
岩
棉
类
岩棉原棉
≤800
80~110
0.035~0.043
导热系数小,密度小,防振,耐腐蚀,结构热损失小,具有良好的保温性能,施工方便,是比较理想的保温材料但剌痒人
水玻璃岩棉管壳
≤400
300~450
≤0.1
岩棉缝板
≤600
~120
0.035~0.043
硅酸钙类
微孔硅酸钙及其制品(板、壳)
≤650
200~250
0.048
>0.3
导热系数小,密度小,使用温度高,机械强度高,易成型,不剌痒皮肤和呼吸器官,是良好的硬质保温材料,但吸水率大
珍
珠
岩
类
膨胀珍珠岩散料
特级
-258
~800
40~80
0.016~0.025
适用范围大,可用于保温,也可用于保冷;散料密度小,可作保冷填充物;化学稳定性好,不燃烧,不腐蚀,无毒,无味;价廉,资源丰富;但制品容重偏高,破碎大,可达50%;吸水率高,结构热损失较大。
一级
81~120
0.025~0.029
二级
121~160
0.029~0.033
三级
161~300
0.033~0.053
水泥珍珠岩制品
≤600
250~400
0.052~0.065
>0.3
水玻璃珍珠岩制品
≤65
200~300
0.048~0.065
0.6~1.0
玻
璃
棉
类
酚醛玻璃棉管壳及毡
-20~250
120~150
0.030~0.040
导热系数小,密度小,耐腐蚀性能好,化学稳定性好,吸水率小防振,无毒,价廉,是目前国内外生产较多的一种纤维保温材料但施工时很剌人
沥青玻璃棉毡
80~120
玻璃布贴面的玻璃棉毡
<90
玻璃棉缝毡
<85
分类
适用温
度℃
密度
Kg/m3
导热系数Kcal/m·h·℃
抗压强
度MPa
特点
类别
品种
玻
璃
棉
类
有碱超细玻璃棉原棉、毡、管壳
-100
~450
18~35
0.028~0.030
基本特点同上,但导热系数更小密度很小,不剌痒人,尤其纤维柔软,施工方便,是一种比较理想的保温材料但吸水率比较大,遇水成团后不再蓬松且价格较贵。
有碱超细玻璃棉板
40~60
膨
胀
蛭
石
类
膨胀蛭石散料
-20~1000
80~280
0.078~0.080
>0.23
适用于高温,机械性能好,价廉,但导热系数较大,耐酸性差,吸水率大。
水泥膨胀蛭石制品(管壳、板)
≤600
430~500
0.078~0.120
>0.23
水玻璃膨胀蛭制品(管壳板)石
≤90
430~480
0.078~0.120
0.36~0.63
沥青膨胀蛭石制品(管壳、板)
≤70
350~400
0.070~0.090
0.2
基本特点同上,耐温较差。
矿渣棉类
矿渣棉原棉
普通
≤650
100~150
0.037~0.045
导热系数小,密度小,耐温性能好,化学稳定性好,耐腐蚀,不燃,尤其是价格低廉,资源丰富,但施工时很剌痒人,作填充结构易沉陷。
是目前世界上生产数量较大的保温材料之一,在我国也是一种有发展前途的工业保温材料。
长纤维
70~120
0.035~0.042
酚醛矿渣棉制品(管壳、板)
-20~300
150~200
0.040~0.045
沥青矿渣棉毡
≤250
100~125
0.035~0.045
硅藻土类
硅藻土制品(板管壳)
≤300
500~700
0.050~0.090
>0.5
强度高,耐高温,施工方便,但导热系数很大,密度大,吸水率大,施工时尘土较大,常作为耐火材料。
硅藻土石棉灰
≤300
280~380
0.0603
泡
沫
玻
璃
类
泡沫玻璃制品
-250
~400
~150
导热系数小,密度小,机械性能及化学稳定性能好。
其导热系数、容重、机械强度因玻璃成份、发泡剂、生产工艺、发泡及退火温度可有较大的差异多用作极低温绝热,价格昂贵,我国产量及生产企业均少
泡
沫
塑
料
类
可发性聚苯乙烯泡沫塑料制品(管壳、板)
-105
~70
24
0.0357
0.25
导热系数小,密度小,机械性能好防振施工方便,价格较低(及硬质聚氨酯泡沫塑料比尚不到后者的一半)保冷性能好,,多用于保冷工程。
硬质聚氨酯泡沫塑料
-196
~120
30~65
0.016~0.024
>0.25
~0.5
是目前绝热材料中导热系数最低的密度小,强度高;不需防潮及防腐,对钢管还具有防腐保护作用。
但价格昂贵,需在现场发泡,多用于极低温保冷及热油管道保温。
分类
适用温
度℃
密度
Kg/m3
导热系数Kcal/m·h·℃
抗压强
度MPa
特点
类别
品种
泡
沫
塑
料
类
硬质聚氯乙烯泡沫塑料制品
-35
~80
<45
0.037
>0.18
导热系数小,密度小,机械强度高,不吸水。
脲醛泡沫塑料制品
≤60
≤8
0.024~0.035
是目前保温材料中密度最小的,导热系数小,高温时只焦化不燃烧,但机械强度差,吸湿性大,宜作夹层的填充物
软
木
类
软木制品(砖、管壳)
-40
~60
150~200
0.039~0.070
0.15~0.35
是使用最早的保冷材料,质轻,富于弹性,不透水,抗振,防潮,不易燃烧,但成本较高。
石
棉
类
泡沫石棉(缝毡)
<500
30~53
0.035~0.048
是80年代我国发展起来的新型保温材料,导热系数小,密度小,耐酸碱,弹性好,毡类可任意剪裁、重复使用,无粉尘,不剌痒人,是比较理想的超轻质保温材,惟吸水率稍高,价格较贵,用于防潮要求高的室外管道。
石棉绳
<500
590~730
0.060~0.018
耐火,耐酸碱,但导热系数大,密度大,绝热性能差,价贵。
石棉硅藻土胶泥
<800
填缝隙用
碳酸镁石棉管壳板
<300
360~450
0.064
其
它
水泥泡沫混凝土
<250
400~450
0.080~0.120
导热系数大,密度大,吸水率高,但可自己制作,可用于不太重要的保温场合。
粉煤灰泡沫混凝土
<300
300~700
0.130~0.140
3.最经济的保温厚度,应当是使每年的热损失费用和保温总投资分摊到每年的费用之和为最小。
保温材料的经济厚度一般应按图纸要求。
4.在施工前必须认真检查所用保温材料的容重、机械强度、导热系数、使用温度、纤维直径、渣球含量、含水率、耐燃防火性能、防潮性能及外观尺寸是否符合设计的技术要求。
用于奥氏体不锈钢设备及管道的保温材料中氯离子含量应合格。
5.不合格的保温材料不得使用。
受潮的保温材料在干燥处理后仍不能恢复合格性能时不得使用。
保冷绝热材料及其制品其含水率不应超过1%。
6.防潮层、保护层材料不得有穿孔、破裂、脱层等缺陷,金属材料不应有锈蚀和变形等缺陷。
7.保温材料在储存、运输和现场施工中必须采取防潮、防水、防冻、防破损和防挤压变形等措施;摆放要整齐。
4.2.1.2设备及管道一般在65℃以下都可以进行保温施工,但保冷施工必须在注入冷介质前施工完毕。
4.2.1.3设备在管道必须在强度、气密性试验、安装固定、除垢和防腐合格后方可进行施工。
4.2.1.4在有防腐、衬里的工业设备和管道上焊接绝热层固定件时,焊接工作必须在防腐、衬里和试压(热处理)之前进行。
4.2.1.5设备及管道需经常观察、检测、拆卸、维修处(如:
蠕变测量点、焊缝监视点、人孔、手孔、窥视孔、法兰、阀门及管件等)应采用可拆卸结构的保温结构,保温材料及主体相同。
4.2.1.6保冷的设备及管道其可拆卸结构及固定结构之间必须密封。
4.2.1.7设备及管道的转角部位应做成封闭式搭接,不得形成通缝。
4.2.1.8设备及管道上的裙座、支座、吊耳、仪表管座、支架、吊架等附件,当设计无特殊规定时可不必保温;但保冷设备或管道上的上述附件则应进行保冷,其长度不得小于保冷层厚度的四倍或敷设至垫木处。
4.2.1.9法兰连接处两侧应保留空隙,以便拆卸螺栓,其一侧留的空隙应比螺栓长25mm;有滑动接点、吊架的管道应留空隙,以免损伤保护层,并保持管道胀缩滑动正常。
4.2.1.10设备及管道绝热层、防潮层和保护层应按设计留设膨胀缝、收缩缝,其缝宽一般为20~25mm。
4.2.1.11保温层膨胀缝、收缩缝应采用软质纤维毡条、绳等填塞严密、捆扎牢固;保冷层膨胀缝、收缩缝应用防潮材料将缝内保冷层端面封严后再用软质泡沫塑料条、绳等填塞严密或挤刮发泡型粘接剂,在缝的外面再进行保冷。
4.2.1.12室外绝热施工在雨天施工时应采取防雨措施,当室外平均温度低于5℃或最低温度低于-3℃时,应采取冬季施工措施。
4.2.2防锈层
防锈层又称防锈底层。
在设备、管道敷设绝热层前,必须先将设备、管道金属表面的污垢、锈迹除去,在需要保温的设备、管道及其附件的外表面上涂刷一至两遍防锈底漆,防锈底漆的选用参见表3“不同金属对底漆的选择”和附录“设备、管道防腐常用涂料”;在需要保冷的设备、管道上刷一至两遍冷底子油。
表3.
金属
底漆品种
黑色金属(铸铁、铁、钢)
铁红醇酸底漆,铁红纯酚醛底漆,硼钡酚醛底漆,铁红酚醛底漆,铁红环氧底漆,铁红油性底漆,红丹底漆,沥青底漆,过氯乙烯底漆,磷化底漆等。
铝及铝镁合金
锌黄油性漆,醇酸或丙烯酸底漆,磷化底漆,环氧底漆。
锌金属
锌黄底漆,纯酚醛底漆,磷化底漆,环氧底漆,锌粉底漆。
镉金属
锌黄底漆,环氧底漆。
铜及其合金
氨基底漆,铁红醇酸底漆,磷化底漆,环氧底漆。
铬金属
铁红醇酸底漆。
铅金属
铁红醇酸底漆。
锡金属
铁红醇酸底漆,磷化底漆,环氧底漆。
4.2.3绝热层
4.2.3.1绝热层是保温、保冷结构的主要部分。
绝热层的结构形式根据绝热材料的特性和是否为预制件可分为包扎式、拼砌式、缠绕式、粘贴式和填充式、浇注式、喷涂式等。
对有振动的设备和管道不得采用填充式结构。
1.填充式
绝热材料为纤维状原棉或粒状、粉状散料。
填充时不可过紧,也不可过松;应当分层进行压实,其每层高度宜在400~600mm之间。
大直径水平管道应分上下半管填充,施压应均匀,密度必须一致,填充后的材料容重:
⑴矿物棉容重为生产容重的1.3~2.4倍。
⑵粒料容重为生产容重的1.2~1.4倍。
原棉或散料比成型材料容重轻、导热系数小,故保温、保冷效果好。
填充式一般用于设备和大直径管道的保温、保冷以及需要经常拆卸的部分(如阀门处)。
原棉或散料绝热层在长期运行后,会产生沉陷,其上部形成空腔,使保温、保冷效果降低。
因此高大的立式设备(如塔器)和大倾角(及水平线夹角超过45°)管道应分段填充绝热层,在每隔一定高度处设置一道保温、保冷托盘(支承环),托盘间距和结构、尺寸按该设备保温、保冷结构施工图的规定,如无施工图规定,对容重大于200Kg/m3的绝热材料每隔3~5m设置一道托盘,容重小于200Kg/m3的绝热材料每隔6~10m设置一道托盘。
填充式保温结构施工时必须设置固形层,以防充填施工中产生变形;一般直接按每段填料高度上采用硬质制品分层砌置或粘贴。
填充式保冷结构施工中,在填充结束后必须密封缝口并充气试漏。
2.包扎式
采用绝热材料的预制件如管壳、板、缝毡等作为保温层或保冷层时,一般用包扎式结构。
包扎式结构施工时,用铁丝将预制件依次顺序地绑扎在设备和管道外,在进行绑扎作业前,绝热材料的预制件应预先干燥,减少其含水量,以保证保温、保冷效果。
施工中应注意尽可能错缝,对于预制件间的缝隙应注意填缝。
包扎式结构施工时,其包扎间距应符合下列规定:
⑴硬质制品不大于400mm。
⑵半硬质制品不大于300mm。
⑶软质毡、垫不大于200mm。
但每块制品上不得少于两道,不得螺旋式缠绕捆扎。
如预制件是可发性聚苯乙烯泡沫塑料制成的,最好用粘接。
采用纤维状材料缝毡作绝热材料时,设备和公称直径大于500mm的管道应设置保温钩钉,其数量一般为:
上部每平方米至少4个,侧面每平方米至少6个,底部每平方米至少16个。
立式设备或垂直大直径管道的施工应自下而上施工,并采用镀锌铁丝的网状捆扎;水平管道的绝热层和小直径垂直管道可采用无钩钉的环向捆扎或有钩钉的网状捆扎。
同填充式结构一样,高大的直立设备和大倾角(及水平线夹角大于45°)管道应设置保温(保冷)托盘。
其结构、尺寸和间距按施工图规定,在无图的情况下,其间距可参照“填充式结构”,但托盘宽度一般为绝热层厚度的一半或稍多一些。
除纤维材料外,硬质材料预制件作绝热层时应注意留伸缩缝,伸缩缝每3~5m留一道,宽度为20~30mm。
直立设备和管道的伸缩缝一般都留在托盘的下方。
包扎式结构是保温、保冷工程中采用最多的结构。
3.喷涂式
喷涂式仅用于现场发泡的硬质聚氨酯泡沫塑料。
喷涂式结构在施工前应事先设置厚度标志,然后由下至上施工;喷涂要均匀,不得有凹陷和突出过大部分,平整度和外观应符合要求。
聚氨脂发泡塑料在正式浇注或喷涂前均应按配料工艺和喷涂工艺进行试浇注或试喷涂,合格后方可进行正式施工。
4.2.3.2绝热层除采用单一品种的绝热材料外,也可以采用不同品种绝热材料的复合结构。
采用某一种材料施工时,保温层厚度大于100mm、保冷层大于厚度80mm时应分层施工。
采用两种以上的复合绝热材料时,其厚度应按设计规定。
4.2.3.3采用成型制品的保温层,其拼缝应不大于6mm,保冷层拼缝不应大于2mm,同层错缝,上下层压缝,其搭压缝距离不宜小于50mm。
采用软质棉、毡类保温层,应采用搭接缝,其长度不应小于50mm。
4.2.3.4水平管道的纵向接缝位置不得在管道垂直中心线上下45°范围内;大管径多块保温制品保温时不受此限制,但应偏离管道垂直中心线位置。
4.2.3.5干拼缝应用矿物棉搓条或裁条填缝,湿砌带浆缝应用同于砌体材质的灰浆勾缝。
无论干砌或湿砌均不得有半缝或空缝。
4.2.3.6保温用的支承件,其伸出长度和安装间距应符合下列规定:
1.支承件伸出长度小于绝热层厚度10~20mm。
2.立式设备和垂直管道支承件安装间距1~3m。
3.钩钉间距一般为350~600mm。
4.2.3.7当支承件不允许直接焊于设备上时,应加设抱箍焊接,抱箍距不大于50mm。
4.2.3.8拼砌法施工的保温板、块或砖砌缝不大于5mm,灰缝不满及砌块损伤处应用灰浆填补,砌筑时可用橡胶带或铁丝临时捆扎。
4.2.3.9缠绕法施工之绝热绳仅适用于小直径管道及管束。
缠绕时要拉紧,圈及圈要紧密排列,第二层缠绕要压缝并及第一层反向进行,绳的两端应用镀锌铁丝捆扎牢固。
4.2.3.10粘贴法施工保温板、块材事先按设备及管道的外形加工好;其内径应略大于设备及管道的外径,并使加工后的保温制品及