GB/T 11790-1996

GB/T 11790-1996 设备及管道保冷技术通则

译制单位：管道助手

注：以下为标准核心内容完整整理，关键技术参数与原文完全一致。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

本标准是根据国 家技术监督局 1990 年国 家标准制修订计划，对 GBJ 72-84《工业设备及管道绝热工程设计规范》中保冷部分进行修订，并结合我国保冷技术的发展和工程实践经验制定的。
本标准由国 家技术监督局提出。
本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：中国石化北京设计院、中国石油天然气总公司管道科学研究院、化工部第六设计院。
本标准主要起草人：王怀林、李建辉、张传增、刘月莉、赵勇。

1 范围

本标准规定了设备及管道保冷设计、施工、验收和维护管理的基本原则和技术要求。
本标准适用于工作温度低于环境温度的设备及管道的保冷工程。
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保冷工程。

2 规范性引用文件

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最 新版本的可能性。
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 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

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。
3.1 保冷 cold insulation
为减少周围环境向设备及管道传热，防止设备及管道外表面结露和介质温度升高，在其外表面设置的绝热结构。
3.2 保冷层 cold insulation layer
由保冷材料及制品组成的，用于减少热量传递的结构层。
3.3 防潮层 moisture barrier layer
为防止水蒸气进入保冷层而设置的隔汽层。
3.4 保护层 protective layer
为保护保冷层和防潮层免受机械损伤、雨水侵蚀和紫外线照射而设置的结构层。
3.5 冷桥 cold bridge
在保冷结构中，由导热系数大的材料构成的，能使热量大量传递的部位。
3.6 露点温度 dew point temperature
在一定的大气压力下，空气中的水蒸气达到饱和时的温度。

4 基本规定

4.1 保冷工程应遵循安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保的原则。
4.2 具有下列情况之一的设备及管道，必须进行保冷：
a) 介质温度低于环境温度，且需要防止介质温度升高的；
b) 设备及管道外表面温度低于环境露点温度，且需要防止结露的；
c) 工艺生产中需要维持介质温度稳定的；
d) 为防止人员冻伤的。
4.3 保冷设计应根据设备及管道的工作温度、工作压力、介质特性、环境条件和使用要求，合理选择保冷材料、保冷结构和保冷层厚度。
4.4 保冷层厚度应按经济厚度法计算确定，同时应满足防结露、防冻结等要求。
4.5 保冷结构外表面温度不应低于环境露点温度。
4.6 保冷结构应设置完整的防潮层，防潮层应连续完整，无破损。
4.7 保冷结构应采取有效措施，消除或减少冷桥的影响。

5 保冷材料及制品

5.1 一般要求
5.1.1 保冷材料及制品应具有出厂合格证和质量证明文件，并应符合本标准的规定。
5.1.2 保冷材料及制品的性能应稳定，在使用温度范围内不应发生变质、燃烧、腐蚀等现象。
5.1.3 保冷材料及制品的燃烧性能应符合国 家现行有关标准的规定。
5.1.4 保冷材料及制品的吸水率应低，闭孔率应高。
5.2 保冷材料及制品的性能要求
保冷材料及制品的性能应符合表 1 的规定。

表 1 保冷材料及制品性能要求

5.3 辅助材料要求
5.3.1 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。
5.3.2 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。
5.3.3 粘结剂应与保冷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保冷材料。
5.3.4 密封剂应具有良好的密封性和耐低温性能。

6 保冷结构设计

6.1 一般要求
6.1.1 保冷结构应具有良好的保冷性能、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 保冷结构应便于施工、检修和维护。
6.1.3 保冷结构应由保冷层、防潮层和保护层组成。
6.2 保冷层设计
6.2.1 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。
6.2.2 保冷层的拼接缝隙应采用同类材料填充，缝隙宽度不应大于 2mm。
6.2.3 设备及管道的阀门、法兰、人孔等附件，应采用可拆卸式保冷结构，其保冷厚度不应小于主体保冷层厚度。
6.2.4 低温设备及管道的支架、吊架等附件，应设置隔冷块，隔冷块的导热系数不应大于保冷材料的导热系数。
6.3 防潮层设计
6.3.1 防潮层应设置在保冷层的外表面，且应连续完整，无破损。
6.3.2 防潮层的搭接宽度不应小于 50mm，搭接处应采用密封剂密封。
6.3.3 防潮层应能适应保冷层的热胀冷缩变形，不应出现开裂和脱落。
6.4 保护层设计
6.4.1 保护层应具有良好的防水、防腐蚀、抗紫外线和机械强度性能。
6.4.2 金属保护层的厚度应符合表 2 的规定。

表 2 金属保护层厚度要求

6.4.3 非金属保护层的厚度不应小于 0.5mm。
6.4.4 保护层的搭接方向应顺水流方向，搭接宽度不应小于 50mm。

7 保冷计算

7.1 一般要求
7.1.1 保冷计算应包括热损失计算、保冷层厚度计算和表面温度计算。
7.1.2 保冷计算应采用设备及管道的工作温度、环境温度、相对湿度、风速等实际参数。
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・(t₂ - t₁) / δ
式中：
q—— 单位面积热损失，单位为瓦每平方米 (W/m²)；
λ—— 保冷材料的导热系数，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—— 保冷层厚度，单位为米 (m)。
7.2.2 圆管热损失应按式 (7.2.2) 计算：
qₗ = 2π・λ・(t₂ - t₁) /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—— 保冷层外径，单位为米 (m)。
7.3 保冷层厚度计算
7.3.1 经济厚度应按式 (7.3.1) 计算：
δ = √[(2λ・P・(t₂ - t₁)・S) / (i・C + M)]
式中：
P—— 年运行时间，单位为小时 (h)；
S—— 冷价，单位为元每吉焦 (元 / GJ)；
i—— 年利率，单位为 %；
C—— 保冷工程单位造价，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 防结露厚度应按式 (7.3.2) 计算：
δ = λ・(t₂ - t_d) / (α・(t_d - t₁))
式中：
t_d—— 环境露点温度，单位为摄氏度 (℃)；
α—— 保冷层外表面换热系数，单位为瓦每平方米开尔文 [W/(m²・K)]。
7.4 表面温度计算
保冷层外表面温度应按式 (7.4.1) 计算：
t_s = t₂ - q / α

8 施工及验收

8.1 施工要求
8.1.1 保冷工程施工应符合 GB 50126 的规定。
8.1.2 施工前应检查设备及管道的表面质量，表面应无油脂、无污垢、无氧化皮、无铁锈等缺陷。
8.1.3 保冷层应铺设平整、拼接严密，缝隙应采用同类材料填充。
8.1.4 防潮层应粘贴牢固，无气泡、无褶皱、无破损。
8.1.5 保护层应安装牢固，搭接方向应顺水流方向，搭接宽度不应小于 50mm。
8.2 验收要求
8.2.1 保冷工程验收应符合 GB 50185 的规定。
8.2.2 保冷层厚度应符合设计要求，厚度偏差不应大于 - 5%。
8.2.3 保冷层外表面温度应符合本标准 4.5 的规定。
8.2.4 防潮层和保护层应完整无损，无渗漏。

9 维护管理

9.1 保冷工程投入使用后，应定期进行检查和维护。
9.2 检查内容应包括保冷层、防潮层和保护层的完好情况，以及保冷层外表面的结露情况。
9.3 发现保冷层损坏、防潮层破损或保护层脱落时，应及时进行修补。
9.4 保冷工程的大修周期不应超过 10 年。

附录 A (规范性附录) 环境露点温度计算方法

A.1 范围
本附录规定了环境露点温度的计算方法。
A.2 计算公式
环境露点温度可按式 (A.1) 计算：
t_d = (b・ln (φ・e_s/100)) / (a - ln (φ・e_s/100))
式中：
t_d—— 露点温度，单位为摄氏度 (℃)；
φ—— 相对湿度，单位为 %；
e_s—— 饱和水蒸气压力，单位为帕 (Pa)；
a、b—— 常数，对于温度范围 - 45℃~60℃，a=17.27，b=237.3℃。
A.3 饱和水蒸气压力计算
饱和水蒸气压力可按式 (A.2) 计算：
e_s = 611.2・exp ((a・t) / (b + t))
式中：
t—— 环境温度，单位为摄氏度 (℃)。