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1、(10)申请公布号 CN 103968190 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103968190 A (21)申请号 201410188319.1 (22)申请日 2014.05.07 F16L 59/02(2006.01) F16L 59/12(2006.01) F16L 59/08(2006.01) B29C 44/12(2006.01) (71)申请人 宁波万里管道有限公司 地址 315830 浙江省宁波市北仑区春晓镇工 业园区洋沙山西九路 5 号 (72)发明人 何其霖 何国平 胡良余 徐文龙 孙世新 顾景磊 杨海亮 (74)专利代理机构 北京科亿知识产权代理事务 。
2、所 ( 普通合伙 ) 11350 代理人 汤东凤 (54) 发明名称 一种预制架空保温管 (57) 摘要 为解决架空管长距离输送热气的热损高， 施 工周期长的问题， 本发明提出了这样一种方案 ： 一种预制架空保温管， 所述预制架空保温管包括 工作管 , 其特征在于 ： 所述工作管外部依次包裹 无机保温层、 有机保温层和外护管， 所述无机保 温层和工作管之间设有保护层 ； 所述无机保温 层 . 有机保温层和外护管的纵缝和横缝均呈阶梯 状的错缝搭接， 所述保护层采用压接方式连接， 无 机保温层 . 有机保温层搭接处设有缝隙。本发明 通过上述措施， 使得本预制架空管的热损比传统 的要小， 施工周期短。
3、， 更加环保。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103968190 A CN 103968190 A 1/1 页 2 1. 一种预制架空保温管， 所述预制架空保温管包括工作管 , 其特征在于 ： 所述工作管 外部依次包裹无机保温层、 有机保温层和外护管， 所述无机保温层和工作管之间设有保护 层 ； 所述无机保温层 . 有机保温层和外护管的纵缝和横缝均呈阶梯状的错缝搭接， 所述保 护层采用压接方式连接， 无机保温层和有机保温层搭接处。
4、设有缝隙。 2. 根据权利要求 1 所述的一种预制架空保温管， 其特征在于 ： 所述无机保温层和有机 保温层搭接处的缝隙为 1-20mm。 3. 根据权利要求 2 所述的一种预制架空保温管， 其特征在于 ： 所述保护层为 1-25mm 的 气凝胶层。 4. 根据权利要求 3 所述的一种预制架空保温管， 其特征在于 ： 所述保护层压接处的两 段保护层重叠 5-100 mm。 5. 根据权利要求 4 所述的一种预制架空保温管， 其特征在于 ： 所述无机保温层为多层 硅酸钙保温层， 每层包裹若干块硅酸钙， 无机保温层的厚度为 20-100mm。 6. 根据权利要求 5 所述的一种预制架空保温管， 其。
5、特征在于 ： 所述有机保温层为聚氨 酯发泡层， 有机保温层的厚度为 20-500mm。 7. 根据权利要求 6 所述的一种预制架空保温管， 其特征在于 ： 所述外护管为钢管或塑 料外护管或镁钢或者玻璃钢等组成。 8. 根据权利要求 7 所述的一种预制架空保温管， 其特征在于 ： 所述保护层和无机保温 层之间设有铝箔层。 9. 根据权利要求 8 所述的一种预制架空保温管， 其特征在于 ： 所述无机保温层和有机 保温层之间设有铝箔层。 10. 一种预制架空保温管的加工工艺， 其特征在于 ： 1) 工作管进行清洁， 去除工作管外表面 , 利用喷砂除锈， 达到 SA2.5 级 ; 2） 对工作管外表面。
6、涂一层耐高温油漆， 厚度在 1-5mm; 3) 在工作管外表面包裹敷设气凝胶层， 厚度 5-25mm， 气凝胶为软布状， 沿工作管采取 多段连接， 连接处下一段压着上一段， 两相邻气凝胶层连接处重叠 5-25mm; 4） 在气凝胶层外包裹敷设铝箔层 ； 5） 无机保温层为若干块预制好的硅酸钙瓦片组成， 硅酸钙层铺设若干层， 硅酸钙保温 层材料外层应压在内层的纵缝、 环缝， 即将外层的纵缝、 环缝与内层的相互错开 , 环缝、 纵 缝均要嵌缝， 然后采用钢丝捆扎牢 ； 6） 在无机保温层外部包裹敷设铝箔层 ; 7） 有机保温层的敷设， 有机保温层材料由聚氨酯组成， 聚氨酯保温层的充填 ： 根据预制。
7、 保温管的长度和直径制作模具， 该模具分上模和下模， 先将模具内表面涂满脱模剂， 然后将 半成品架空管放入模具下模中， 再按下上模压模按钮， 将上下模正确合模 ； 根据架空管保温外径与模具内径之间的体积， 由计量泵按配方比例连续将原料输入发 泡机的混合室快速混合， 再将混合液注入模具中， 发泡保持 10 分钟后脱模， 脱模后将成品 架空管移出 ； 8) 工作管的外护管采用机械半自动缠绕玻璃钢， 然后在玻璃钢外面滚刷油漆。 权 利 要 求 书 CN 103968190 A 2 1/5 页 3 一种预制架空保温管 技术领域 0001 本发明涉及一种优化的热力输送管道技术， 尤其涉及一种传输蒸汽的优。
8、合型预制 架空保温管道。 背景技术 0002 热力公司的管网建设时， 管道的热损是管道建设的一个十分重要的指标。我随着 社会各界对环境保护的重视， 用于区域供热的燃煤小锅炉将逐渐拆除， 所需热能将由大电 厂使用长输热网集中供应， 这对保温管道的热损控制要求将更高。传统的架空敷设蒸汽输 送管道在传输过程中， 由于温差等原因， 所输送的介质与周围环境发生热交换， 必然产生大 量的热损失。为了抑制蒸汽在传输过程中的热损， 对传输管道必须进行保温处理。 0003 中国专利 （专利号 ： ZL 201320125698） 公开了这样一种装置 ： 一种新型供热管道 保温装置， 其特征在于， 包括保温层 （。
9、1） . 铝箔层 （4） 和发泡层 （2） ， 所述保温层 （1） 由多块 硅酸钙瓦块以错缝搭接的形式包附于供热管道工作管 （3） 的外围， 所述铝箔层 （4） 设置于 保温层 （1） 的外围， 所述发泡层 （2） 采用聚氨酯发泡剂涂覆于所述铝箔层 （4） 的外围， 所述 发泡层 （2） 外部设置有保护层外套层 （5） 。该方案为目前保温管比较常见的一种结构， 主要 就是热损大， 对于距离短的传输尚可， 但是对于距离较长的则无法满足实际应用。 0004 中国专利 （专利号 :ZL201220524001.2） 公开了这样一种装置 ： 一种能消除膨胀的 管道保温结构， 包括有包裹在管道外部的镀锌。
10、铁皮， 其特征在于 ： 所述镀锌铁皮与管道外壁 之间设有间隙， 所述间隙中填充有保温材料， 所述管道外壁上焊接有间隔排列的支撑杆， 所 述镀锌铁皮卷绕后上下依次搭接与管道配合， 且搭接处通过固定件固定安装在对应位置的 支撑杆上， 所述下端部分分别设有扁长孔， 且搭接后扁长孔位于相邻镀锌铁皮的外侧。 该方 案用于解决保温管的受热膨胀的问题， 但是该方案施工困难， 现场施工工期长， 成本高。 0005 中国专利 （专利号 ： ZL201010159458） 公开了这样一种保温管制作方法 ： 一种耐高 温复合保温管的制造方法， 其特征是 ： 在钢管 (1) 的管腔 (1.1) 的管壁外侧依次设有无机。
11、 耐高温保温层 (2)、 聚氨酯保温层 (3) 和胶套 (4) ； 1） 无机耐高温保温泥浆构成 ： 在 100 公 斤膨胀珍珠岩颗粒中加入 5-15 公斤的膨润土， 然后再加水 20-50 公斤， 搅拌成为无机耐高 温保温泥浆 ； (2)、 无机耐高温保温片材制作 ： 用玻璃纤维布四面缝合制成与钢管长相等的 布袋， 将无机耐高温保温泥浆均匀装入到布袋中， 在双辊均厚碾厚， 成为无机耐高温保温片 材 ； (3)、 无机耐高温保温层包覆 ： 将无机耐高温保温片材沿钢管外壁进行包裹， 两侧缝合 缝 (2.1) 相互搭接， 形成无机耐高温保温层 ； (4)、 无机耐高温保温层烘干 ： 在钢管管腔中通。
12、 过热空气及电热、 气热原件， 对钢管管腔内加热， 使无机耐高温保温层中的水分蒸发， 形成 干态的无机耐高温保温层 ； (5)、 聚氨酯保温层的充填 ： 在充填架上， 将胶套套在无机耐高 温保温层的外侧， 向胶套与无机耐高温保温层之间的间隙中充填聚氨酯发泡材料， 通过其 在间隙中发泡与固化， 将胶套与无机耐高温保温层之间粘结成为整体的保温管。该加工工 艺工时长， 产品成型也不美观， 一致性差。 0006 针对传统架预制空管道的保温结构热损偏高、 且保温结构容易被破坏的不足， 本 说 明 书 CN 103968190 A 3 2/5 页 4 发明通过对现有的管道进行改造， 将热损降低到一个较高的。
13、水平。 发明内容 0007 本发明的目的是 ： 针对传统架空管道保温结构热损偏高、 保温结构容易被破坏， 保 温管道的制作只能在施工现场生产， 生产效率低而且产品质量难以保证等问题， 提供一种 保温效果非常好且内部抗压强度较高的预制架空保温管。 0008 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种预制架空保温管， 所述预 制架空保温管包括工作管 , 其特征在于 ： 所述工作管外部依次包裹无机保温层、 有机保温 层和外护管， 所述无机保温层和工作管之间设有保护层 ； 所述无机保温层 . 有机保温层 和外护管的纵缝和横缝均呈阶梯状的错缝搭接， 所述保护层采用压接方式连接， 无机保温 层 . 有。
14、机保温层搭接处设有缝隙。 0009 本发明的预制架空管保温管， 采用无机保温层和有机保温层对工作管进行保温的 同时， 在工作管外增加了保护层， 满足预制架空管保温要求的同时提高了其内部结构的稳 定性。 无机保温层和有机保温层均采用阶梯状的错缝搭接， 工作管内的热气散发时， 如果不 错缝设置缝隙， 热气从直通的缝隙中散发出去， 就会形成热桥效应， 热损比较大。采用错缝 搭接的方式， 热气在几层保温层之间呈迷宫状流动， 可以有效较少热桥效应。 0010 在无机保温层和有机保温层之间设置缝隙， 以及在保护层采用压接方式连接， 主 要是为了解决当工作管中有高热气体通过时， 不同材质的保温层以及工作管的。
15、膨胀系数不 同， 而导致保温层发生形变。当根据工作条件设计预留缝隙后， 可以有效解决膨胀问题。 0011 作为优选， 所述无机保温层和有机保温层搭接处的缝隙为 1-20mm。由于工作管内 的气体通常为高温气体， 温度可以达到 400 , 通过设计无机保温层和有机保温层搭接处 的缝隙大小， 可以保证保温层和工作管的膨胀基本保持一致， 而保温层不至于发生变形。 整 个工作管的长度根据施工要求设定一定的长度， 在工作管的连接处， 再集中进行保温处理。 0012 作为优选， 所述保护层为 1-25mm 的气凝胶层。气凝胶层由气凝胶包卷而成。气凝 胶是一种新型的保温材料， 由于气凝胶中一般 80% 以上。
16、是空气， 所以有非常好的隔热效果， 一寸厚的气凝胶相当 20 至 30 块普通玻璃的隔热功能。通过增加该层， 比传统的保温管的 热损大大减少。 0013 作为优选， 所述保护层压接处的两段保护层重叠 5-100 mm。在工作管外面包设的 保护层为气凝胶层。 气凝胶层根据工作管的长度， 由多段气凝胶层压接而成， 也就是在相邻 的两段保护层的连接处重叠 5-100mm。当受热受冷时， 气凝胶层膨胀收缩或拉伸， 该重叠的 气凝胶之间在压接处不会形成缝隙， 能有效保证隔热效果。 0014 作为优选， 所述无机保温层为多层硅酸钙保温层， 每层包裹若干块硅酸钙， 无机保 温层的厚度为 20-100mm。硅。
17、酸钙管壳耐温高、 能抗压、 缝隙较多， 用在保温层中间。 0015 作为优选， 所其特征在于 ： 所述有机保温层为聚氨酯发泡层， 有机保温层的厚度为 20-500mm。聚氨酯硬脂泡沬整体性好、 抗压强度高、 但耐温低， 用在最外层。根据管道的设 计选择不同厚度， 在增加保温性能的同时， 也使得整个保温管的刚性得到大大加强。 0016 作为优选， 所述外护层为钢管、 塑料外护管、 镁钢或者玻璃钢等组成。一般采用玻 璃钢制成。 0017 作为优选， 其特征在于 ： 所述保护层和无机保温层之间设有铝箔层。 增加铝箔层可 说 明 书 CN 103968190 A 4 3/5 页 5 以将保护层的热量进。
18、行热量反射， 减少热辐射， 增加保温效果。 0018 作为优选， 其特征在于 ： 所述无机保温层和有机保温层之间设有铝箔层。可以将 无机保温层的热量进行热量反射， 减少热辐射， 增加保温效果。 同时在有机保温层进行发泡 时， 可以避免聚氨酯发泡时进入无机保温层的缝隙中。 0019 作为优先， 一种预制架空保温管的加工工艺， 其特征在于 ： 1) 工作管进行清洁， 去除工作管外表面 , 利用喷砂除锈， 达到 SA2.5 级 ; 2） 对工作管外表面涂一层耐高温油漆， 厚度在 1-5mm; 3) 在工作管外表面包裹敷设气凝胶层， 厚度 5-25mm， 气凝胶为软布状， 沿工作管采取 多段连接， 连。
19、接处下一段压着上一段， 两相邻气凝胶层连接处重叠 5-25mm; 4） 在气凝胶层外包裹敷设铝箔层 ； 5） 无机保温层为若干块预制好的硅酸钙瓦片组成， 硅酸钙层铺设若干层， 硅酸钙保温 层材料外层应压在内层的纵缝、 环缝， 即将外层的纵缝、 环缝与内层的相互错开 , 环缝、 纵 缝均要嵌缝， 然后采用钢丝捆扎牢 ； 6） 在无机保温层外部包裹敷设铝箔层 ; 7） 有机保温层的敷设， 有机保温层材料由聚氨酯组成， 聚氨酯保温层的充填 ： 根据预制 保温管的长度和直径制作模具， 该模具分上模和下模， 先将模具内表面涂满脱模剂， 然后将 半成品架空管放入模具下模中， 再按下上模压模按钮， 将上下模。
20、正确合模 ； 根据架空管保温外径与模具内径之间的体积， 由计量泵按配方比例连续将原料输入发 泡机的混合室快速混合， 再将混合液注入模具中， 发泡保持 10 分钟后脱模， 脱模后将成品 架空管移出 ； 8) 工作管的外护管采用机械半自动缠绕玻璃钢， 然后在玻璃钢外面滚刷油漆。 0020 本产品的加工工艺与传统工艺相比， 采用了专用的模具进行了发泡工艺的完成， 产品的一致性更好， 适合批量生产， 工期短。 同时在无机保温层和工作管之间增加了气凝胶 保护层， 增加了保温效果。 0021 本发明的有益效果是 ： 由于本发明采用多层保温层结构， 并且利用了新型保温材 料， 合理的优化了不同保温材料的保温。
21、效果， 既增加了保温性能， 也保证了保温层的强度和 密封性 ； 同时无机保温层和有机保温层的纵缝和横缝均采用搭接或嵌缝的方式连接， 有机 保温层将整个管道外的保温层毫无任何缝隙的包裹成一个整体， 不会直接将热量散发到外 保护层， 也解决了不同材质的保温管受热膨胀发生形变的可能。 同时， 预制架空管可以在车 间内制作完成， 有自动化生产设备与先进的生产工艺， 产品质量得以控制， 不仅提高了生产 效率， 制造成本大为降低。 附图说明 0022 图 1 为本发明的结构示意图 ； 图 2 本发明保温管搭接示意图。 具体实施方式 0023 下面结合具体实施例， 进一步阐述发明。 应理解， 实施例仅用于说。
22、明本发明而不用 于限制本发明的范围。此外应理解， 在阅读了本发明讲授的内容之后， 本领域技术人员可 说 明 书 CN 103968190 A 5 4/5 页 6 以对本发明作各种改动或修改， 这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范 围。 0024 如图 1 所示， 一种预制架空保温管， 包括工作管 1、 保护层 2、 有机保温层 3、 无机保 温层 4、 外护管 5. 本发明的预制架空管， 包括工作管 1， 工作管 1 外包裹有保护层 2， 保护层 2 外依次再包 裹有无机保温层 3、 有机保温层 4 和外护层 5。因此， 本发明的架空管保温管与传统架空管 保温管相比， 长距离保温。
23、效果突出， 强度是传统架空保温管所没有办法相比的， 保证了工作 管 1 输送介质在输送过程的保温要求和预制架空管强度的要求。 0025 本发明中， 保护层 2 是工作管 1 与保温层之间防止因工作管 1 位移而损伤无机保 温层3的夹层， 对于保护层2较好的是采用气凝胶层， 硅气凝胶纤细的纳米网络结构有效地 限制了局域热激发的传播， 其固态热导率比相应的玻璃态材料低23个数量级。 纳米微孔 洞抑制了气体分子对热传导的贡献。 硅气凝胶的折射率接近l， 而且对红外和可见光的湮灭 系数之比达 100 以上， 能有效地透过太阳光， 并阻止环境温度的红外热辐射， 成为一种理想 的透明隔热材料， 在太阳能利。
24、用和建筑物节能方面已经得到应用。 通过掺杂的手段， 可进一 步降低硅气凝胶的辐射热传导， 常温常压下掺碳气凝胶的热导率可低达 0013w/m K， 是目 前热导率最低的固态材料。保护层 2 密封隔热性能好， 耐温高， 挤压性能差， 用在最高温的 内层， 不能太厚。 0026 本发明中， 对于无机保温层 3 较好的是采用硅酸钙保温层， 硅酸钙是一种白色、 硬 质的新型保温材料， 具有容重轻、 强度高、 导热系数小、 耐高温、 耐腐蚀、 能切、 能锯等特点。 硅酸钙管壳耐温高、 能抗压、 缝隙较多， 用在保温层中间。 0027 本发明中， 对于有机保温层 4 较好的是采用具有阻燃性的聚氨酯发泡层，。
25、 聚氨酯 硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料， 其导热系数低， 仅 0.022 0.024W/ （m ） ， 相当于挤塑板的一半， 是目前所有保温材料中导热系数最低的， 因此具备较好的保 温效果。聚氨酯硬脂泡沬整体性好、 抗压强度高、 但耐温低， 用在最外层。 0028 本发明中， 对于外护管 5 根据实际需要可以采用钢管、 塑料外护管、 镁钢、 或者玻 璃钢等具有防火与防水性和整体性的硬质保护层， 例如， 在高水位或地表水丰富的地区必 须采用钢外护管， 钢外护管材料性能和公差尺寸应当符合相关国家或行业标准， 钢管外表 面做抛光除锈处理。对于塑料外护管可以采用高密度聚乙烯塑料外护管、。
26、 玻璃纤维增强塑 料外护管、 复合外护管等。玻璃钢外护层密度低， 强度高， 耐酸、 碱腐蚀， 是优良的外防腐材 料。 0029 本发明中， 有机保温层 3 为多层结构， 每层之间均为错缝 7 搭接。同样， 无机保温 层 4 也采用错缝 6 搭接。 0030 如图 2 所示， 有机保温层 3 为错缝 7 搭接， 无机保温层 4 也采用错缝 6 搭接。外护 管 5 为错缝 8 搭接。软保温层为错缝 9 压接。预制架空管运行后 （温差 250） , 每个接口 处的保温之间会产生约18mm的缝隙， 12米直管有20条缝隙， 在两端做集中热损处理。 芯管 接口 10 为 2 根预制架空管的接口处， 保温。
27、处理块 11 为现场施工时采取保温措施。预制架 空管 12 在车间预制完成， 由于有聚氨酯发泡层的存在， 不会产生缝隙， 减少热损。 0031 实施例 1; 本产品在实际施工中， 与传统的架空管相比热损明显小。实际热损如 下。 说 明 书 CN 103968190 A 6 5/5 页 7 0032 本发明产品与传统相比， 施工周期短， 以规格 1 公里长蒸汽保温管道为例， 即使在 不考虑受天气因素影响的情况下， 一个 6 人保温防腐班组的现场保温施工能力也不大于 10 米 / 天。 0033 从上表上可以看出， 由于本发明采取工厂车间预制成型， 现场只需对接口处进行 保温处理， 保温施工长度比传统架空管的要少很多， 因此保温施工周期短。 说 明 书 CN 103968190 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103968190 A 8 。