第六节 燃气管道的保温
严寒地区，敷设在地上的燃气管道温度过低，会使燃气中的水蒸气、萘或焦油等杂质凝结或冻结，造成管径减小甚至堵塞，为此，管道外壁必须作绝热层。
一、对绝热材料的要求
1）导热系数和密度要小，一般要求导热系数A≤0.14W/（m℃），密度ρ≤450kg/m3；
2）具有一定的强度，一般应能承受0.3MPa的压力；
3）能耐一定的温度和潮湿，吸湿性小；
4）不含有腐蚀性物质，不易燃烧，不易霉烂。
选择绝热材料时还应考虑管道敷设方式和敷设地点，燃气介质温度，周围环境特点等因素。
二、常用绝热材料
燃气管道的绝热层一般使用无机绝热材料，现将几种常用的绝热材料简介如下。
1. 石棉及其制品
石棉是一种纤维结构的矿物，可耐700℃的高温，因纤维长度不同可制成各种制品。长纤维可制成石棉布、石棉毡和石棉绳等。短纤维的石棉粉可与其他绝缘材料混合制成各种制品，如石棉水泥和石棉硅藻土等。
2. 玻璃棉及其制品
玻璃棉是用熔化的玻璃喷成的纤维状物体，其导热系数小，机械强度高，耐高温，吸水率小，很容易制成各种制品，如玻璃棉布、玻璃毡和玻璃棉弧形预制块等，因此得到广泛利用。其缺点是施工时细微的纤维易飞扬，刺激人的眼睛和皮肤。
3. 矿渣棉及其制品
是炼铁高炉的熔化炉渣，用蒸汽或压缩空气吹喷成的纤维状物体。其导热系数低、吸水率小、价格低廉，但强度低、施工条件差。其制品有矿渣棉毡。
4. 岩棉及其制品
岩棉是以玄武岩为主要原料，经高温熔融，以高速离心方法而制成的纤维状物体。密度小、导热系数低、吸水率小，是一种最常用的绝热材料。其制品有岩棉毡，加入酚醛树脂经固化成型后制成的管壳块。
5. 膨胀珍珠岩及其制品
其原料是一种叫做珍珠岩的矿石，将矿石粉碎，再经高温熔烧，由于高温作用，岩石中的结晶水急剧汽化膨胀，而形成多孔结构的膨胀珍珠岩颗粒。
用不同胶结材料（如水泥、水玻璃和塑料等）可将膨胀珍珠岩制成不同形状、不同性能的制品。这种绝热材料导热系数低、不燃烧、无毒、无味、无腐蚀性、耐酸碱盐侵蚀，材料强度高，是一种高效能的绝热材料。缺点是吸水率较大。
6. 泡沫混凝土及其制品
用水和水泥并加泡沫剂，可制成泡沫混凝土，是一种多孔结构的混凝土，孔隙直径0.5～0.8mm，孔隙率越大绝热性能越好，但机械强度相应降低。其制品一般呈半圆形或扇形的管壳块，施工时，包扎在管子上即可。
燃气管道绝热层常用的几种绝热材料的性能详见表4-11，各厂家生产的同一种绝热材料的性能均有所不同，选用时应按厂家说明书或样本所给的技术数据。
表4-11 几种常用绝热材料的性能
三、绝热层构造及施工
绝热层均包敷在防腐层之外，一般由绝热、防潮和保护三层组成。绝热层的主体是绝热层，根据不同绝热材料，采用不同施工方法。
1. 缠绕湿抹法
采用石棉绳和石棉灰作绝热层时，在已做好防腐层的管子上先均匀而有间隔地缠好石棉绳，绳匝间距5～10mm，然后分两层抹石棉灰，最后抹一层石棉水泥浆作保护壳。若是室外燃气管道，待保护壳干固后再涂沥青底漆和沥青涂料各一层作为防潮层，如图4-17所示。缠绕湿抹法的绝热层总厚度不小于20mm。
图4-17 石棉绳绝热层
1—管子 2—防腐层 3—石棉绳 4—石棉灰浆 5—石棉水泥保护壳 6—防水层
这种方法适用于小直径和短距离的燃气管道，例如，建筑物的燃气引入管或沿建筑物外墙架设的小直径燃气管。
2. 绑扎法
使用泡沫混凝土或水泥膨胀珍珠岩管壳块作绝热层时，通常采用绑扎法。绑扎管壳块时，应将纵向接缝设置在管道的两侧，横向接缝错开。所有接缝均可采用石棉灰、石棉硅藻土或与管壳块材料性能接近的绝热材料制成泥浆填塞。绑扎的铁丝直径一般为1～1.2mm，每块管壳应至少绑扎两处，铁丝的头嵌入接缝内。管壳块表面可以抹一层石棉水泥保护层，厚约10mm。待保护层干固后在其表面涂一层沥青涂料，外包浸沥青底漆的玻璃布（或油毡），玻璃布上再涂一层沥青。沥青玻璃布层为防潮层。也可以不抹石棉水泥保护层，在管壳表面直接作防潮层，如图4-18所示。
图4-18 绑扎式绝热层结构
3. 缠包法
使用岩棉毡、矿渣棉毡或玻璃棉毡做绝热层时，将棉毡剪成适用的条块缠包在管子上，用铁丝或铁丝网紧紧捆扎。1层不够厚度，可缠包2～3层。棉毡外再缠包油毡作保护（防潮）层。
四、硬质聚氨酯泡沫塑料绝热层
硬质聚氨酯是一种高分子多孔材料，全称为硬质聚氨基甲酸泡沫塑料（以下简称泡沫塑料），具有导热系数低，几乎不吸水，质轻、耐热性能好，化学稳定性强，与金属及非金属粘结性均较好等优点，可作为钢管既绝热又防腐的绝缘层。
硬质聚氨酯泡沫塑料分为普遍型和阻燃型两种，普通型泡沫塑料本身是可燃的，不具备抗火性能；阻燃型泡沫塑料具有良好的防火性能，能达到遇火不自燃，离火自行熄灭的要求。
施工时，首先将原料按比例分别配制A和B两组分备用。A组分为多次甲基多苯基多异氰酸酯，简称异氰酸酯，代号为PAPI，其结构式为A—NCO（也可采用二苯基甲烷二异氰酸酯，代号为MCI）；B组分为多羟基聚醚（简称聚醚，结构式为R—OH）、催化剂、乳化剂、发泡剂和溶剂按比例配制而成。只要A、B两组混合在一起，即起泡而生成泡沫塑料。
泡沫塑料一般采用现场发泡，施工方法有喷涂法和灌注法两种。
喷涂法施工如图4-19所示，A、B两组分分别用两台比例泵送至喷枪，并采用压缩空气使两组分从喷枪喷出时雾化，掌握好喷涂速度和喷枪距钢管表面的距离，喷雾在钢管表面固化后即可达到要求的厚度。
图4-19 泡沫塑料喷涂法施工示意图
a）夏季施工 b）冬季施工
灌注法施工就是将两组分的液料按比例混合均匀，直接注入需要成型的空间或模具内，经发泡膨胀而充满模具空间，固化后即可达到要求形状与厚度。
泡沫塑料绝缘层施工时，因为异氨酸酶和催化剂有毒，对上呼吸道、眼睛和皮肤有强烈的刺激作用，所以必须加强劳动保护。