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聚氨酯系列

高密度聚氨酯管托

聚氨酯管托是管道的重要组成部分,聚氨酯管托支撑的目的是保持管道稳固,如果支撑部位不稳,就有可能引起管道破损,特别是受冷热应力影响的管道必须有可靠的支撑措施。聚氨酯管托是我厂自己在木托基础上,自己改造开发的新型产品。专有定型的模具,用于低温管道零下160度的保温产品。主要是燃气工程和煤化工程的专用产品。

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聚氨酯管托产品简介:

硬质聚氨酯泡沫经过聚氨酯合成,高密度聚氨酯管托是我厂自己设计模具,自己改造开发的新型管道保冷产品。专有定型的模具,用于低温管道-160度的保温产品,主要是LNG燃气储备工程和液氮工程的管道深冷专用产品。

高强度硬质聚氨酯发泡保冷管托。

聚氨酯管托是一种性能优良的合成材料,聚氨酯组合料添加辅助材料,在高速搅拌下合成,它具有比强度高、导热系数小等优点,主要用做深冷保冷隔温,隔热材料,其次作为管道支架的辅助材料。

聚氨酯管托组成及特性:高强度硬质聚氨酯泡沫保冷管托,是以多官能度有机异氰酸酯及混合聚醚多元醇为主要原料。在催化剂及多种特殊添加剂存在的条件下,相互作用,经复杂的化学反应制得的一种硬质聚氨酯泡沫塑料。在聚氨酯管托生产过程中,由于选用了特定的聚氨酯原料组合发泡及科学选用筛选助剂材料和物料配比,有效地提高了制品抗压强度,而且制得的保冷管托制品理化性能完全可满足应用工艺中各项要求,经有关权威部门检测,各项指标达到或超过国外同类产品技术水平,其制品具有如下优点:密度高,可根据不同应用场合,密度在200~500千克/立方进行调节。压缩强度大,可达4~20MPa。 导热系数0.052。具有低导热系数,低透湿系数,低吸水率,满足保冷要求。具有耐水解稳定性,抗老化,耐酸碱等化学药品性能优良。不易燃烧,阻燃性满足国家安全要求。 能与多种材料的表面牢固粘结。 成型美观,安装操作简单方便。

聚乙烯管托,采用高压聚乙烯交联发泡,低密度表面光滑,高弹性,具有韧性,无吸水性,耐水冲击,耐候性,耐化学性,抗老化性等特点。经过二次加工按照不同管道规格加工成型的管道保温材料

聚氨酯管托是管道的重要组成部分,聚氨酯管托支撑的目的是保持管道稳固,如果支撑部位不稳,就有可能引起管道破损,特别是受冷热应力影响的管道必须有可靠的支撑措施。长期以来,国内低温管道采用的是普通型管托,即将金属件直接与管道连接在一起,加隔热保冷块平落于管架埋件上。由于金属传导造成冷量的较大损失,因此管线支撑部位的保冷一直是节能降耗的薄弱环节之一。因此,近年来,聚氨酯管托结构开始受到人们的关注,国内外普遍开展了这一管件的研究、设计和开发工作。 1 保冷管托 1.1 保冷管托型式低温管道输送低温介质时因冷缩产生明显的轴向位移及应力,需正确使用各种管托及采取补偿措施来吸收应力和抵消位移。若没有合理的补偿,管道收缩会受阻,在管道内部引起很大的内力,会破坏焊缝,引起或加速焊缝应力腐蚀,损坏管件、支架、阀门及仪表等,因此对低温管道正常采用补偿措施及正确设置安装管托是非常重要的。常见的的保冷管托型式有滑动保冷管托、固定保冷管托及导向保冷管托。固定保冷管托多用于低温管道的补偿器两端,将管道分成若干区段,固定保冷管托采用卡箍、挡片等限位,管道、管托与支撑结构固定为一体,使之不发生相对位移。固定保冷管托使管道按照设计定向收缩,承受管道收缩时的拉力,因此应具有一定的刚性和强度。滑动保冷管托主要用于支撑管道减小摩擦。保冷管托与保冷管相对固定,不允许保冷管与保冷管托之间发生位移,但保冷管托与管支吊架间不用卡箍等限位,允许保冷管托和管道组合沿着管支架在径向移动。靠近具有径向位移的补偿器安装,使径向位移不受约束。导向保冷管托多使用与直管段较长的管段上,导向保温管托采用卡箍等限位,以防止由于管道轴向收缩而引起管道径向位移,限制管道及补偿器的径向位移。导向保冷管托一般与滑动保冷管托间隔设置。 1.2 保冷材料根据国家石油和化学工业局实施发布的标准管架图 HG/T 21629-1999,保冷管托的保冷支撑块主要是以红松木为原料,也可以进口红松木、沥青浸渍硬木、硬杂木块等为原料,外表面做防腐沥青漆侵泡和防水处理。 1.3 保冷管托的设计安装保冷管托一般由保冷材料、卡箍、支座组成,卡箍由上卡箍和下卡箍组成,上卡箍和下卡箍通过螺栓紧固连接,支座由底板、立板和筋板组成。而其中固定保冷管托的安装需采用挡片等限位,使管道、管托与支撑结构固定为一体,因此还有承插件、挡片等固定件。固定保冷管托的限位型式工程中比较多样,常见的设计有 3 种。 1 种管托卡箍与钢管直接连接,管托支座与支架结构件用保冷块隔断,防止冷量传播,产生冷桥。而后外包管道保冷材料。这种方式造成管托部位与管道其他部位不一致,管道外形不整齐,所以竣工验收时外观不能达到理想要求。现工程中已比较少采用。 2 种采用了承插设计,承插件与支座底板均锚固在保冷块上,钢管与承插件焊接连接

1 固定管托安装简图 Fig.1 Fixed pipe bracket installation diagram 3 种采用挡片设计,在需要安装固定保冷管托位置先将不锈钢挡片焊接至钢管上,上下均需要焊接。不锈钢挡片的焊接距离根据低温管托贴近管道层高密度聚氨酯保冷块的长度进行定位。不锈钢挡片焊接好后管托安装与一般管托安装方式一样,放上保冷块,上卡箍和下卡箍通过螺栓紧固连接。金属支座安装完毕后,需将金属支座与管廊支架结构金属件进行焊接固定,焊接强度应大于管道轴向推力和滑动管托与支架结构摩擦力之和,确保整个管托不会有位移。


2 固定管托安装简图 Fig.2 Fixed pipe bracket installation diagram 除固定管托外的其他类型管托在安装时必须预偏装,偏装量应不小于管托所在位置收缩量的一半,偏装方向与冷收缩位移方向相反,防止管托脱架。 2 优化建议 2.1 保冷材料方面传统的红松木隔热保冷垫块作为管道保冷支撑(参考HG/T21629-1999《管架标准图》图集),这种材料在低温环境中使用容易产生开裂等一系列缺陷。建议采用最新型的高密度聚氨酯材料作为隔热材料。高密度聚氨酯材料由异氰酸盐与聚醚为主原料,再加上发泡剂、触媒和阻燃剂,经高速搅拌混合反应生成的具有塑胶、橡胶和软木特性的发泡聚合体。泡体是由成千上万极微小均匀的独立细胞组成,呈立体蜂窝式的结构,是一种新型节能环保材料。这种材料化学性质稳定,材质内部均匀,密度高、承载能力强,热传导率低、吸水率低、防火性能优、质地优于木材,与管道保冷材料之间的连接更容易并且更牢固。这种新型保冷材料管托,其结构由高密度聚氨酯泡沫和钢质固定件组成,具有使用寿命长,结构简单,安装操作容易,便于维护等优点。适用于工作介质为轻烃类低温管道设备及一切制冷和传输制冷剂的设备和管道的支撑受力部位。并且适用于酸碱环境,潮湿的环境。如石油化工厂、液化气厂、冷冻库及中央空调系统及其他有特殊要求的输送介质和特殊敷设环境的管架、吊架。

1 高密度聚氨酯材料与红松木的特性比较

特性高密度聚氨酯 1 导热系数 0.05 W/m·K 0.15 W/m·K(根据含水率不同)

高密度聚氨酯材料导热系数低,保冷隔热效果好。

2 抗压强度6 Mpa 1.9 Mpa 红松木抗压强度低,长期使用下部垫块会变形缩小,与孔道之间形成空隙造成跑冷。

3 吸水性1.5 % 经沥青漆浸泡和防水处理后不吸水红松木虽经过沥青漆浸泡和防水处理后不吸水,但是经过常年使用防水处理失效后,容易吸水变形且容易开裂,造成导热系数增大,冷损失加大。

4 阻燃性氧指数>26,为阻燃性自燃性易燃易爆的低温介质管道使用高密度聚氨酯保冷管托更为合适。

5 耐酸碱性可耐强酸强碱红松木在恶劣环境下容易腐烂。

6 规格高压注模成型,材质均匀,有各种厚度及层数,配合各种保冷温度的要求材质难均匀一致

7 施工高密度聚氨酯支架施工简单,直接架在鞍座上既达到保冷支撑作用,且可直接与管道保冷材料粘结密封。红松木垫块需将 4 ( 8 )拼接,且其中间隙需用其他材料密封

填塞,若水汽进入则保冷效果不佳。高密度聚氨酯管托安装操作容易,便于维护。

2.2 设计安装方面

2.2.1管托结构为了减轻管托重量,降低产品成本,隔热保冷管托在满足保冷块承压强度前提下,把保冷块上下卡箍长度尽可能地压缩到最小,减少管托金属件重量。

2.2.2保冷块设计安装现在大多保冷管托厂家在保冷厚度较大时,均采用了多层保冷管壳的设计,将保冷层分为两层、三层等,并采取同层错缝,上下层盖缝捆扎的方式,尽可能避免了空气进入捆扎后的保冷层。但在保冷厚度较小,采用单层保冷层时,如因管道冷缩,管托部位保冷材料与管道的保冷材料产生分裂,将造成该部位严重结霜或结冰,工程中也常常见到这种现象。因此建议单层保冷块两端设计加工为凹凸型,增加空气进入保冷层的难度,达到更好的保冷效果。

2.2.3固定管托设计安装 3 种采用挡片设计的固定管托,建议挡片设计沿轴向焊接,或者挡片设计为 T 型结构,增强挡片刚度,避免刚度不够、拉力过大而导致破坏。如图 3 所示。 3 结语以上建议均为实际工程施工中所碰到的问题及解决措施,供管托设计生产厂家及工程施工参考探讨。在管道节能方面,管道隔热保冷管托越来越显示出不可忽视的作用,随着保温工程的需要,必将不断开发出新的隔热保冷支撑材料及支撑方法,使隔热保冷管托具有安装方便、结构坚固、平稳灵活、耐蚀隔热等特点

固定管托安装简图参考

管道隔热管托.热力管道管托和补偿器的安装及问题处理,隔热管托的结构与应用