2016年一级注册建造师机电工程备考：1H413081设备及管道绝热结构材料的性能-一级建造师考试网(www.jzsedu.org)

2016年一级注册建造师机电工程备考：1H413081设备及管道绝热结构材料的性能

来源：一级建造师考试网收藏本页 2016-6-30 http://www.jzsedu.org/

　学习绝热材料及其主要辅助材料的分类和特性，有助于确定与之相适应的材料存储要求、选择合适的安装方法、避免材料错用影响系统的技术经济性能及运行效果。本条的知识点是：绝热材料分类;常用绝热材料及制品;绝热材料的主要技术性能;绝热材料选择;保冷层施工用辅助材料性能要求;防潮层材料性能要求;外保护层材料性能要求。

　　一、绝热材料分类(环球网校一级建造师频道整理设备及管道绝热结构材料的性能)

　　通常把室温下导热系数低于0.2W/(m.K)的材料称为绝热材料。而对于设备及管道绝热，国家标准的界定是：当用于保温时，其绝热材料及制品在平均温度小于等于623K(350℃)时，导热系数值不得大于0.12W/(m.K);当用于保冷时，其绝热材料及制品在平均温度小于等于300K(270C)时，导热系数值不得大于0.064W/(m.K)。

　　1.按材料基础原料划分，可分为无机类和有机类;

　　2.按结构划分，可分为纤维类、颗粒类和发泡类;

　　3.按产品形态划分，有板、块、管壳、毡、毯、棉、带、绳以及散料等;

　　4.按密度划分，有特轻类(p=80～60kg/m3)和轻质类(p=80～350kg/m3);

　　5.按可压缩性划分，可分为硬质、半硬质和软质。

　　一、常用绝热材料及制品

　　(一)矿(岩)棉制品

　　1.矿(岩)棉即矿渣棉和岩棉，是无机纤维。矿渣棉是以工业矿渣如高炉矿渣、粉煤灰等为主原料，经过重熔、纤维化而制成的一种无机纤维;岩棉则是以天然岩石如玄武岩、辉绿岩等为主原料，经熔化、纤维化而制成的一种无机纤维。

　　2.矿(岩)棉制品的特性。来源丰富，采购方便;适用温度低，寿命短;结合剂挥发污染环境;板材类产品用于管道施工不方便，接缝传热率高，绝热性能差。

　　(二)玻璃棉制品

　　1.玻璃棉。采用天然矿石如石英砂、石灰石等，配以其他化工原料如纯碱、硼酸等粉状玻璃原料，在熔炉内经高温熔化，然后借助离心力及火焰喷吹的双重作用，使熔融玻璃液纤维化，形成棉状材料，即所谓离心玻璃棉。

　　2.玻璃棉产品的特性。耐酸、化学稳定性好，价格便宜，施工方便，但对皮肤具有刺激作用。

　　(三)硅酸钙制品

　　1.硅酸钙绝热制品。以石英砂粉、硅藻土等氧化硅为主要成分的材料，消石灰、电石渣等氧化钙为主要成分的材料，以及石棉、玻璃纤维等增强纤维为主要原料，经过搅拌、加热、凝胶、成型、蒸压硬化、干燥等工序制成的一种高强、轻质的硬质绝热材料。(环球网校一级建造师频道整理设备及管道绝热结构材料的性能)

　　2.硅酸钙制品的特性。耐高温，最高使用温度可达到1()00℃左右，但是硅酸钙绝热制品具有质脆、易碎、施工破损率高(约15%～30%)、保温效果较差等缺点。

　　(四)膨胀珍珠岩制品

　　1.膨胀珍珠岩。是一种多孔的粒状物料，是以珍珠岩矿石为原料，经过破碎、分级、预热、高温焙烧、瞬时急剧加热膨胀而成的一种轻质、多功能绝热材料。

　　2.膨胀珍珠岩的特性。该类产品密度小，热导率小，化学稳定性强，不燃、不腐蚀、无毒、无味，价格便宜，适用范围广

　　(五)泡沫玻璃制品

　　1.泡沫玻璃。是一种以磨细玻璃粉为主要原料，通过添加发泡剂，经烧熔、发泡、退火冷却、加工处理而制成的保温材料。

　　2.泡沫玻璃的特性。泡沫玻璃的基质为玻璃，故不吸水，是理想的保冷绝热材料。泡沫玻璃具有优良的抗压性能，较其他材料更能经受住外部环境的侵蚀和负荷。泡沫玻璃不会自燃也不会被烧毁，是优良的防火材料。

　　(六)硬质聚氨酯泡沫塑料

　　1.硬质聚氨酯泡沫塑料。是用聚醚或聚酯多元醇与多异氰酸酯为主要原料，再加胺类和有机物催化剂、有机硅油类泡沫稳定剂、低沸点氟烃类发泡剂等，经混合、搅拌产生化学反应而形成发泡体。

　　2.硬质聚氨酯泡沫塑料的特性。该类产品密度小，热导率小，施工方便(聚氨酯可现场发泡浇筑成型)，不耐高温，可燃、防火性差。

　　三、绝热材料的主要技术性能

　　绝热材料的技术性能应符合《设备及管道绝热技术通则》GB/T 4272--2008等标准的规定。

　　(一)设备和管道的保温结构使用材料

　　设备和管道的保温结构应用非燃烧材料组成，保冷结构可由阻燃材料组成。设备和管道的隔热层除必须采用填充式结构外，宜选用隔热制品。

　　(二)绝热材料的最高(低)使用温度

　　保温材料的最高使用温度应高于被保温的设备或管道的外表面温度;保冷材料的使用温度范围应大于被保冷设备或管道的最低和最高表面温度。最高使用温度是指绝热材料长期安全可靠地工作所能承受的极限温度。当材料在超过最高使用温度下使用时，可能会产生着火、裂纹、松散，失去应有的机械强度和固形能力等。

　　(三)导热系数和材料的吸水率、吸湿率、含水率

　　1.导热系数

　　(1)导热系数又称热导率，是衡量保温材料及制品保温性能的重要标志。当有数种保温材料可供选择时，应首选导热系数小、材料价格便宜的材料。即材料的导热系数乘以材料的单位价格(元/m3)，其值越小越经济。

　　(2)导热系数是绝热材料最重要的性能指标之一。对于均质、各向同性的物体，在稳态一维热流情况下，导热系数是在ls内通过两面温度差为1℃、厚度为lm、表面积为lm2的物体的热流量。

　　(3)保温材料在平均温度为70℃时导热系数不应大于0.08W/(m?K)，并有在使用密度和使用温度范围下的热导率方程式或图表。用作保冷材料的泡沫塑料及其制品25℃时的导热系数应不大于0.044 W/(m?K)。泡沫橡塑制品0℃时的导热系数应不大于0.036W/(m? K)。 I类泡沫玻璃制品25℃时的导热系数应不大于0.045 W/(m?K)，Ⅱ类泡沫玻璃制品25℃时的导热系数应不大于0.064 W/(m?K)。

　　2.材料的吸水率、吸湿率、含水率

　　(1)吸水率表示材料对水的吸收能力，吸湿率是材料从环境空气中吸收水蒸气的能力，含水率是材料吸收外来的水分或湿气的性能。

　　(2)材料的含水率对材料的导热系数、机械强度、密度影响很大。材料吸附水分后，在材料的气孔里被水占据了相应的空气位置，而且水在蒸发时要吸收大量热量，材料的导热系数就会大大增加。

　　(3)由于保冷材料用于常温以下的保冷或。℃以上常温以下的防结露，它的热流方向与保温的热流方向相反。保冷层外侧蒸汽压大于内侧，蒸汽易于渗入保冷层，致使保冷层内产生凝结水或结冰。因此保冷材料应为闭孔型材料。

　　(4)保冷材料的吸水率应该符合要求，泡沫塑料及其制品的吸水率应不大于4%，泡沫橡塑制品的真空吸水率应不大于4%，泡沫玻璃及其制品的吸水率应不大于0.5%0

　　(四)绝热材料的密度

　　1.绝热材料的密度是材料试样在105～110℃温度范围内干燥后单位体积的质量。密度是绝热材料重要的性能指标之一。一般情况下材料密度越小，导热系数就越小。但是，对纤维状材料，当密度小到一定值时，在材料的气孔中辐射、对流两种传热方式的影响加强了，反而使导热系数增加。

　　2.硬质保温制品的密度应不大于220kg/m3，半硬质保温制品的密度应不大于200kg/m3，软质保温制品的密度应不大于150kg/m3。用于保冷的泡沫塑料制品的密度应不大于60kg/m3，泡沫橡塑制品的密度应不大于95kg/m3，泡沫玻璃制品的密度应不大于180kg/m3。

　　(五)绝热材料的强度(环球网校一级建造师频道整理设备及管道绝热结构材料的性能)

　　1.材料的强度与其化学组成、构造、含水状态、温度等因素有关。

　　2.绝热材料在运输、储存、使用过程中，可能受到拉伸、挤压、弯曲、扭曲等荷载的作用，如果超过材料允许承受的极限，硬质和半硬质材料会发生塑性变形甚至破坏。因此必须要求材料具有一定的抗压强度、抗拉强度、抗折强度等。

　　3.保温材料：除软质、半硬质、散状材料外，硬质无机成型制品的抗压强度不应小于0.30MPa，有机成型制品的抗压强度不应小于’0.20MPa。