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技术与产品
TECHNOLOGY AND PRODUCTS
新型高效阀门保温技术
新型高效阀门保温技术简介:
在石化企业中，阀门保温状况的好坏直接影响到了装置能耗及生产的工艺需求。现有阀门保温工艺主要有三种常见的形式：铝皮裹覆保温棉、保温棉混白灰质材料抹面、玻璃钢保温套。这三种阀门保温形式在运行过程中均存在阀门保温效果差、使用寿命短、设备能耗高等系列问题，直接制约设备长周期安全高效运行。
我公司研发的新型高效阀门保温技术，实现了经济、环保的良好期望，适用于热电、 石油、 化工、冶炼、船舶、制药、食品等众多行业。该阀门保温技术的研发对促进我国涉及国计民生的大型生产企业的能源、资源节约利用，减少碳排放具有重要意义。
技术特点及优势:
新型高效阀门保温技术采用目前工业化较前沿的保温材料，结合创新的结构设计，实现了一“套”多用、经济、环保的良好期望。该阀门保温技术具有以下优势及特点：
（1）该保温结构设计合理、工艺先进、保温效果好，可满足生产现场的达标要求，有利于设备的达标投产。
由于该保温结构中的保温材料经过多次遴选及工业试验，无论是从绝热性能，还是热稳定性上都是较为前沿的保温材料，由于结构设计使得保温材料与阀门的结合更加紧凑，从而使阀门保温能耗满足国家标准的相关要求，有利于设备的达标投产。
（2）可及时发现高温阀门的泄漏，消除安全隐患。
在阀门保温结构外壳的法兰连接处开有冷却槽，能够及时发现泄漏情况，如有泄露可直接用胶管进行蒸气（氮气）吹扫，消除安全隐患。
（3）便于检维修，提高工作效率。
设计结构为多瓣式拼装，采用不锈钢快连结构，安装和拆卸更加快捷，方便检维修，提高了工作效率。
（4）保温套外壳与保温层为整体结构，可重复使用10年以上，使用寿命长。
产品分类及适用范围:
（1）阀门高端整体式保温套 适用于200℃以下。
（2）阀门高端半分体式保温套 适用于400℃以下。
（3）阀门高端分体式保温套 适用于500℃以下。
保温材料性能参数:
表1 新型保温材料的性能指标
|
项目 |
单位 |
性能指标 |
|
|
CAS铝镁质 |
纳米保温材料 |
||
|
外观 |
— |
白色 |
白色或灰白色 |
|
密度 |
kg/m3 |
80～100 |
200±20 |
|
线收缩率（600℃，6h） |
% |
≤1.5 |
≤1.0 |
|
体积吸水率 |
% |
＜2 |
＜1 |
|
抗拉强度 |
kPa |
≥50 |
≥150 |
|
长期使用温度 |
℃ |
600 |
600 |
|
燃烧性能 |
— |
不燃A级 |
不燃A级 |
表2 新型保温材料的导热系数
|
序号 |
保温材料名称 |
导热系数W/m·k |
|||||
|
100℃ |
200℃ |
300℃ |
400℃ |
500℃ |
600℃ |
||
|
1 |
CAS铝镁质 |
0.040 |
0.048 |
0.055 |
0.063 |
0.070 |
0.078 |
|
2 |
纳米保温材料 |
0.015 |
0.023 |
0.026 |
0.029 |
0.034 |
0.042 |
保温外护层参数:
表3 树脂外壳材料的性能评价分析表
|
项目 |
技术参数 |
与玻璃钢材料对比评价 |
|
比重 |
1030 kg/m3 |
同体积下重量仅为玻璃钢的57% |
|
弯曲弹性值 |
1.9GPa |
较玻璃钢软 |
|
弯曲强度 |
76MPa |
抗弯曲能力不如玻璃钢 |
|
拉伸屈服强度 |
49MPa |
数值接近 |
|
冲击强度 |
29KJ/m2 |
较玻璃钢韧性好 |
|
热变形温度 |
110℃ |
优于玻璃钢 |
|
反复扭曲疲劳强度 |
1800N/m2 |
玻璃钢无此参数 |
|
成型方式 |
模具注塑 |
生产效率高，适应批量生产。 |
|
薄壳产品厚度 |
≤4mm |
可保证得到均匀设计厚度。 |
|
成型产品的机加性能 |
能够进行车、铣、钻等常规机械加工 |
加工物粉尘，对人体无害，不污染环境。 |
|
防水结构 |
无需翻檐 |
产品结构设计合理的防水结构都能实现。 |
|
连接结构 |
可采用螺栓连接，也可设计成多种卡接，扣接方式 |
模具成型，尺寸精确，产品互换性强，可实现快开快装。 |
|
零件设计 |
1.形状任意；2.可设计筋、板等连接配合物，或加强壳体。 |
1.可制成形状复杂的零件并保证强度。 2.可预制。 |
产品细节：
应用实例及节能效果评价：
新型高效阀门保温套的工业试验选择在某石化企业焦化装置的P121的出口阀门，介质温度为350℃，阀门尺寸为DN250mm，经测试裸阀外表面积为1.6m2，旧保温外表面积为2.7m2，新型高效阀门保温套外表面积为2.58m2，具体散热测试的结果见下表4。
表4 焦化阀门保温散热损失测评
|
位置 |
介质温度(℃) |
表面温度(℃) |
计算热流密度（W/m2） |
达标热流（W/m2） |
|
裸阀 |
350 |
339.8 |
5176 |
178.7 |
|
新保温 |
350 |
30.8 |
162.6 |
178.7 |
|
旧保温 |
350 |
63.7 |
575.1 |
178.7 |
经保温散热损失测试可知，新改造阀门保温表面热流密度达到GB 8174-2008《设备及管道绝热效果的测试与评价》中给出了常年运行工况下，不同管壁温度下管道及设备外表最大允许热流规定，与旧保温相比节能效果明显。
改造前 改造后
工程改造案例：
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