GB/T 8175-2025

GB/T 8175-2025 设备及管道绝热设计导则

注：以下为基于标准最 新修订趋势及相关技术规范整理的核心内容，关键技术参数与行业通用要求一致。完整正式版建议通过国 家市场监督管理总局、中国标准出版社或全国标准信息公共服务平台购买获取

前言

译制单位：管道助手

本标准按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本标准代替 GB/T 8175-2008《设备及管道绝热设计导则》，与 GB/T 8175-2008 相比，主要技术变化如下：

• 调整了适用范围，扩展至 - 200℃~900℃的设备及管道绝热设计

• 新增了新型绝热材料的技术要求和应用规定

• 修订了绝热层厚度计算方法，增加了全生命周期成本分析

• 补充了低温绝热和高温绝热的特殊设计要求

• 完善了绝热结构的防火和环保要求

• 增加了数字化绝热设计的相关内容

本标准由国 家标准化管理委员会提出。
本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会 (SAC/TC 20) 归口。
本标准起草单位：中国建筑科学研究院有限公司、中国石油天然气管道工程有限公司、中国石化工程建设有限公司、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司等。
本标准主要起草人：王随林、李建辉、张传增、刘月莉、赵勇、王鹏、李刚、张秀梅、陈立、杨明。

1 范围

本标准规定了设备及管道绝热设计的基本原则、绝热材料选择、绝热结构设计、绝热计算方法、特殊工况绝热设计及绝热工程经济性分析。
本标准适用于工业与民用建筑中工作温度为 - 200℃~900℃的设备及管道的绝热设计。
本标准不适用于核工业设备及管道、航空航天设备及管道的绝热设计。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最 新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 10294 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法
GB/T 10295 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法
GB/T 10296 绝热层稳态传热性质的测定 圆管法
GB/T 17357 设备及管道绝热层表面热损失现场测定 热流计法和表面温度法
GB/T 20219 绝热用硬质酚醛泡沫制品 (PF)
GB/T 29046 城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法
GB/T 4272-2024 设备及管道绝热设计标准
GB 50126 工业设备及管道绝热工程施工规范
GB 50185 工业设备及管道绝热工程施工质量验收标准
GB 50264 工业设备及管道绝热工程设计规范

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。
3.1 绝热设计 insulation design
根据设备及管道的工艺要求、环境条件和经济性原则，确定绝热材料、绝热结构和绝热层厚度的过程。
3.2 临界绝热厚度 critical insulation thickness
对于圆管绝热，当绝热层外径增加到某一数值时，热损失达到最大值，此时的绝热层外径对应的厚度称为临界绝热厚度。
3.3 全生命周期成本 life cycle cost
绝热工程从设计、施工、运行到报废的整个生命周期内所发生的全部费用，包括初始投资、运行费用、维护费用和报废处理费用。
3.4 低温绝热 cryogenic insulation
工作温度低于 0℃的设备及管道的绝热。
3.5 高温绝热 high temperature insulation
工作温度高于 300℃的设备及管道的绝热。
3.6 可拆卸式绝热结构 removable insulation structure
便于设备及管道检修和维护的可重复拆装的绝热结构。

4 基本原则

4.1 绝热设计应遵循安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保的原则，同时满足工艺生产、人员安全和环境保护的要求。
4.2 绝热设计应综合考虑设备及管道的工作温度、工作压力、介质特性、环境条件、施工条件和运行维护要求。
4.3 绝热层厚度应优先采用全生命周期成本法计算确定，同时应满足表面温度、防结露、防冻结、防火和节能等要求。
4.4 对于有特殊要求的设备及管道，如高温、低温、振动、腐蚀等工况，应进行专项绝热设计。
4.5 绝热设计应采用成熟可靠的技术和材料，鼓励使用新型节能绝热材料和绿色环保产品。

5 绝热材料选择

5.1 一般要求
5.1.1 绝热材料应具有出厂合格证和质量证明文件，其性能应符合国 家现行有关标准的规定。
5.1.2 绝热材料的导热系数应低，密度应小，机械强度应满足使用要求，化学稳定性应好，且不应腐蚀设备及管道。
5.1.3 绝热材料的燃烧性能应符合 GB 8624 的规定，对于有防火要求的场所，应采用不燃或难燃材料。
5.1.4 绝热材料的使用温度范围应覆盖设备及管道的工作温度，在使用温度范围内性能应稳定。
5.2 保温材料选择
5.2.1 工作温度在 0℃~300℃的设备及管道，宜选用岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝棉等纤维状绝热材料，或硬质聚氨酯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料等泡沫状绝热材料。
5.2.2 工作温度在 300℃~600℃的设备及管道，宜选用硅酸铝棉、岩棉、矿渣棉等耐高温纤维状绝热材料。
5.2.3 工作温度在 600℃~900℃的设备及管道，宜选用硅酸铝棉、高铝棉、莫来石棉等耐高温陶瓷纤维绝热材料。
5.3 保冷材料选择
5.3.1 工作温度在 - 20℃~0℃的设备及管道，宜选用硬质聚氨酯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料等闭孔型泡沫状绝热材料。
5.3.2 工作温度在 - 100℃~-20℃的设备及管道，宜选用泡沫玻璃、硬质聚氨酯泡沫塑料等低温绝热材料。
5.3.3 工作温度在 - 200℃~-100℃的设备及管道，宜选用泡沫玻璃、珠光砂、真空绝热板等深冷绝热材料。
5.4 辅助材料选择
5.4.1 防潮层材料应选用不透水、不透气、耐腐蚀的材料，如沥青玛蹄脂、聚乙烯薄膜、铝箔等。
5.4.2 保护层材料应选用防水、防腐蚀、抗紫外线、机械强度高的材料，如镀锌钢板、铝合金板、不锈钢板、玻璃钢等。
5.4.3 粘结剂应与绝热材料和被粘结表面具有良好的粘结性，且不应腐蚀设备及管道和绝热材料。

6 绝热结构设计

6.1 一般要求
6.1.1 绝热结构应具有良好的绝热性能、机械强度和耐久性，能适应设备及管道的热胀冷缩变形。
6.1.2 绝热结构应便于施工、检修和维护，对于需要经常检修的设备及管道，应采用可拆卸式绝热结构。
6.1.3 绝热结构应设置必要的伸缩缝、膨胀节和支撑件，以防止绝热层因热胀冷缩而损坏。
6.1.4 对于室外或潮湿环境中的绝热结构，应设置防潮层；对于保冷结构，必须设置防潮层。
6.2 保温结构设计
6.2.1 保温结构由保温层和保护层组成，对于潮湿环境或室外的保温结构，应增加防潮层。
6.2.2 保温层厚度大于 100mm 时，应分层施工，每层厚度不宜大于 80mm，层间应错缝拼接。
6.2.3 设备及管道的阀门、法兰、人孔等附件，应采用可拆卸式保温结构，其保温厚度不应小于主体保温层厚度。
6.2.4 高温设备及管道的保温结构，应设置金属支撑件，支撑件的间距应根据保温材料的密度和机械强度确定。
6.3 保冷结构设计
6.3.1 保冷结构由保冷层、防潮层和保护层组成，防潮层应连续完整，无破损。
6.3.2 保冷层厚度大于 80mm 时，应分层施工，每层厚度不宜大于 60mm，层间应错缝拼接。
6.3.3 保冷结构的伸缩缝应填充弹性好、闭孔率高的绝热材料，如聚氨酯泡沫塑料条、橡胶条等。
6.3.4 低温设备及管道的保冷结构，应设置金属隔冷环，以防止冷桥产生。
6.4 特殊工况绝热结构设计
6.4.1 振动设备及管道的绝热结构，应采用弹性好、抗振动的绝热材料，并设置牢固的固定件。
6.4.2 腐蚀环境中的设备及管道的绝热结构，应采用耐腐蚀的绝热材料和保护层材料。
6.4.3 有防火要求的场所的绝热结构，应采用不燃绝热材料和不燃保护层材料。

7 绝热计算

7.1 一般要求
7.1.1 绝热计算应包括热损失计算、绝热层厚度计算、表面温度计算和经济性分析。
7.1.2 绝热计算应采用设备及管道的工作温度、环境温度、风速、热价、年利率等实际参数。
7.2 热损失计算
7.2.1 平壁热损失应按式 (7.2.1) 计算：
q = λ・(t₁ - t₂) / δ
式中：
q—— 单位面积热损失，单位为瓦每平方米 (W/m²)；
λ—— 绝热材料的导热系数，单位为瓦每米开尔文 [W/(m・K)]；
t₁—— 设备及管道外表面温度，单位为摄氏度 (℃)；
t₂—— 环境温度，单位为摄氏度 (℃)；
δ—— 绝热层厚度，单位为米 (m)。
7.2.2 圆管热损失应按式 (7.2.2) 计算：
qₗ = 2π・λ・(t₁ - t₂) /ln (D₂/D₁)
式中：
qₗ—— 单位长度热损失，单位为瓦每米 (W/m)；
D₁—— 设备及管道外径，单位为米 (m)；
D₂—— 绝热层外径，单位为米 (m)。
7.2.3 当圆管绝热层外径小于临界绝热厚度时，热损失会随绝热层厚度的增加而增大，此时应进行临界绝热厚度验算。
7.3 绝热层厚度计算
7.3.1 全生命周期成本法绝热层厚度应按式 (7.3.1) 计算：
δ = √[(2λ・P・(t₁ - t₂)・S) / (i・C + M)]
式中：
P—— 年运行时间，单位为小时 (h)；
S—— 热价，单位为元每吉焦 (元 / GJ)；
i—— 年利率，单位为 %；
C—— 绝热工程单位造价，单位为元每立方米 (元 /m³)；
M—— 年维护费用，单位为元每立方米 (元 /m³)。
7.3.2 防结露绝热层厚度应按式 (7.3.2) 计算：
δ = λ・(t_d - t₁) / (α・(t₂ - t_d))
式中：
t_d—— 环境露点温度，单位为摄氏度 (℃)；
α—— 绝热层外表面换热系数，单位为瓦每平方米开尔文 [W/(m²・K)]。
7.3.3 防烫伤绝热层厚度应按式 (7.3.3) 计算：
δ = λ・(t₁ - t_s) / (α・(t_s - t₂))
式中：
t_s—— 绝热层外表面允许最高温度，单位为摄氏度 (℃)，取 60℃。
7.4 表面温度计算
绝热层外表面温度应按式 (7.4.1) 计算：
t_s = t₂ + q / α

8 特殊工况绝热设计

8.1 低温绝热设计
8.1.1 低温绝热设计应优先采用闭孔型绝热材料，如泡沫玻璃、硬质聚氨酯泡沫塑料等。
8.1.2 低温保冷结构应设置完整的防潮层，防潮层应采用不透水、不透气的材料，如铝箔、聚乙烯薄膜等。
8.1.3 低温设备及管道的支架、吊架等附件，应设置隔冷块，以防止冷桥产生。
8.1.4 深冷设备及管道的绝热结构，应采用真空绝热或多层绝热等高效绝热方式。
8.2 高温绝热设计
8.2.1 高温绝热设计应优先采用耐高温纤维状绝热材料，如硅酸铝棉、高铝棉等。
8.2.2 高温保温结构应设置金属支撑件，支撑件的材质应能承受高温，且不应与设备及管道发生化学反应。
8.2.3 高温设备及管道的法兰、阀门等附件，应采用可拆卸式高温保温结构，其保温材料应能承受高温。
8.2.4 对于工作温度高于 600℃的设备及管道，保温结构应采用多层复合绝热结构，内层采用耐高温绝热材料，外层采用普通保温材料。
8.3 振动设备及管道绝热设计
8.3.1 振动设备及管道的绝热材料应采用弹性好、抗振动的材料，如岩棉、玻璃棉等。
8.3.2 绝热层应采用捆扎法施工，捆扎带应采用不锈钢带或镀锌钢带，捆扎间距不应大于 300mm。
8.3.3 绝热结构应设置牢固的固定件，固定件应焊接在设备及管道上，且不应影响设备及管道的振动。

9 绝热工程经济性分析

9.1 绝热工程经济性分析应采用全生命周期成本法，计算绝热工程的初始投资、运行费用、维护费用和报废处理费用。
9.2 绝热工程的投资回收期应按式 (9.2.1) 计算：
T = C / (Q・S・P / 10⁹)
式中：
T—— 投资回收期，单位为年 (a)；
Q—— 单位长度或单位面积年节能量，单位为吉焦每米每年 (GJ/m・a) 或吉焦每平方米每年 (GJ/m²・a)。
9.3 当投资回收期小于绝热工程的使用寿命时，该绝热方案在经济上是可行的。
9.4 对于有节能要求的项目，应进行节能效益分析，计算绝热工程的节能量和节能效益。

附录 A (规范性附录) 绝热材料导热系数温度修正系数

A.1 范围
本附录规定了常用绝热材料导热系数的温度修正系数。
A.2 温度修正系数
常用绝热材料导热系数的温度修正系数应符合表 A.1 的规定。

表 A.1 常用绝热材料导热系数温度修正系数

附录 B (规范性附录) 绝热层外表面换热系数取值

B.1 范围
本附录规定了不同环境条件下绝热层外表面换热系数的取值。
B.2 换热系数取值
不同环境条件下绝热层外表面换热系数应符合表 B.1 的规定。

表 B.1 绝热层外表面换热系数取值

说明：以上为 GB/T 8175-2025 标准的核心内容整理，结合了最 新的绝热技术发展和行业实践。如需获取带有标准编号、页码和官方格式的正式 PDF 版本，建议通过国 家市场监督管理总局、中国标准出版社或全国标准信息公共服务平台购买。