特種承壓設備用保溫材料質量抽查分析及建議

吳 駿

宜昌市行政許可技術審查中心 湖北宜昌 443000

近幾年，隨著我國經濟的快速發展，我國特種設備數量正以超過10%每年的增幅急速上漲，而隔熱保溫材料產品質量的優劣與承壓設備的經濟節能運行有非常大的影響，但是我國隔熱保溫材料工業起步晚，起點低，目前特種設備及其他領域中所用的保溫材料仍存在企業規模小、能耗高、產品種類跟不上特種設備的發展需求等問題，同時對特種設備用保溫材料的檢驗檢測方面也不是很成熟。本文對我國特種設備用隔熱保溫材料行業的發展狀況做了一些簡要分析。

1 隔熱材料隔熱機理

只要存在溫差的地方就一定伴隨著熱量的傳遞。熱量的傳遞方式包括熱傳導、熱對流和熱輻射三種，隔熱保溫材料的基本隔熱機理就是阻止熱量通過上述三種方式傳遞。因此隔熱保溫材料按照隔熱原理可分為多孔隔熱保溫材料、真空隔熱保溫材料以及熱反射率型隔熱保溫材料等。多孔隔熱保溫材料是指在材料內部存在大量的孔隙，并且孔隙在固體介質之間分散良好的的多相材料，主要包括石棉，微孔硅酸鈣、加氣混凝土、泡沫塑料及離心玻璃棉等。一般來說金屬的導熱系數要高于非金屬，物質固相的導熱系數要高于它們的液相，而物質的液相導熱系數又比其氣相的導熱性好，所以多孔材料中孔隙的存在極大地降低了其導熱系數。熱反射率型隔熱保溫材料的隔熱原理是因為該種材料表面具有很大的反射系數，能反射輻射到其表面的熱量。例如，鉛箔通過熱反射減少輻射傳熱，以及建筑節能外墻保溫系統中巧用的熱反射隔熱涂料屏蔽太陽能輻射傳熱也是相同的原理[1]。

2 保溫材料的種類分析

2.1 有機類保溫材料

有機類保溫材料主要有聚氨酯、發泡聚苯板和聚苯顆粒等，這些材料比較易于生產，質量較輕，而且保溫隔熱效果突出，現如今許多化工領域都在使用這一類材料來進行保溫工作。但有機類材料也有著不可避免的缺陷，比如穩定性差、易燃燒、易老化、安全系數低等特點，所以在一些比較特殊的環境下不能使用有機類材料，而且這種材料的循環利用效率也不高，需要頻繁的進行更換。

2.2 復合型保溫材料

復合型材料則是將傳統材料進行無害化處理后形成的保溫材料，其特點是材料生產原料的要求并不高，借助發泡技術可以將許多種常見的材料轉變成復合型保溫材料，甚至一些工業上的垃圾也能被妥善利用。這種保溫材料的可塑性非常好，充分吸納了無機和有機類材料的優點，具有耐老化、保溫性能突出、材質強度高、防火阻燃等特點，是未來保溫材料的發展方向之一。

3 檢測依據及項目

3.1 檢測依據

抽樣依據的標準主要有GB50273-2009《鍋爐安裝施工及驗收規范》中8.2 絕熱層、GB50041-2008《鍋爐房設計規范》第十二章保溫與防腐、GB50185-2010《工業設備及管道絕熱工程施工質量驗收規范》3 材料、GB50126-2008《工業設備及管道絕熱工程施工規范》等。

檢測標準為GB/T10801.2-2002《絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料》、GB/T11835-2007《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》、GB/T13350-2008《絕熱用玻璃棉及其制品》、GB/T16400-2003《絕熱用硅酸鋁棉及其制品》、GB/T17794-2008《柔性泡沫橡塑絕熱制品》、GB/T17795-2008《建筑絕熱用玻璃棉制品》、GB/T19686-2005《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》以及DB44/T1455-2014《氣凝膠絕熱材料標準》。

3.2 評估準則

由于不同種類或同一種類不同密度產品的判定指標都不相同，故絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品的判定指標按照GB/T11835-2007《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》判定；絕熱用玻璃棉及其制品判定指標按照GB/T13350-2008《絕熱用玻璃棉及其制品》判定。參考GB50273-2009《鍋爐安裝施工及驗收規范》、GB50185-2010《工業設備及管道絕熱工程施工質量驗收規范》、GB50126-2008《工業設備及管道絕熱工程施工規范》、GB4272《設備及管道保溫技術通則》。

3.3 檢測項目

泡沫橡塑絕熱制品/聚乙烯保溫材料：外觀質量、表觀密度、厚度、真空吸水率、尺寸穩定性、壓縮回彈率；礦渣棉、巖棉及其制品：外觀質量、厚度、密度、纖維平均直徑、渣球含量、有機物含量、燃燒性能；玻璃棉制品：外觀質量、密度、纖維平均直徑、渣球含量、含水率、有機物含量、燃燒性能；（XPS）擠塑板：外觀質量、厚度、壓縮強度、導熱系數（10℃）、導熱系數（25℃）、熱阻（10℃）、熱阻（25℃）；硅酸鋁棉及其制品：厚度、密度、渣球含量、導熱系數（500℃）、加熱永久線變化（1000℃，24h）、抗拉強度；氣凝膠制品：外觀、厚度、密度、導熱系數、加熱永久線變化（500℃，8h）、憎水率。

4 建議

（1）企業施工過程中，不僅應讓廠家提供送檢報告，還需要對工地現場的樣品實施抽檢，由權威第三方出具質檢報告，以實現完善的質量跟蹤檢驗。

（2）特種承壓設備用保溫材料關系設備的安全、經濟、節能等方面，建議相關監管部門加大監管力度，在特種承壓設備的安裝、維修時所用保溫隔熱材料，要求第三方機構進行現場抽樣檢驗。

（3）在特種承壓設備能效方面，宜考慮保溫隔熱材料對能效的影響，并探索具體的技術指標。

5 隔熱保溫材料的發展趨勢

隔熱保溫材料通常都具有隔熱性能好、耐高溫的優點，但大多數隔熱保溫材料的耐高溫性能較差的缺點，特別是有機類隔熱保溫材料。目前常用的隔熱保溫材料雖然在種類方面越來越豐富，但從技術方面及性能方面考慮，還有很大改進空間。未來的隔熱保溫材料的制備及安裝工藝會簡單，隔熱效果也會更好[2]。

6 結語

隨著人類工業化水平逐漸提高，能源減少甚至消失殆盡的危機也逐漸顯現出來。為了更好地解決這一危機，開發和使用節能減耗的技術在現代社會中顯得更為重要。因此，開發和使用環境友好型的保溫隔熱材料將是未來發展的方向。因此開發環境污染小，性能優越，使用壽命長的絕熱隔熱材料是節能的一個重要的措施[3]。