管道保温结构的优化设计及节能分析

薛鑫鑫

摘 要：保温结构是当前工业管道设计中的一项重点内容，在具体设计的过程中，要通过多种角度和手段进行分析和处理，对于表面温度的分布情况和规律进行掌握和了解，通过对设计进行优化改进，更好地实现节能的应用目标。

关键词：管道保温；结构优化设计；节能分析

1 前言

管道保温的控制是管道设计中所必须关注的一部分内容，为了对于保温效果进行提高，减少热量的损失，当前在管道保温结构设计中，要对于经济保温层的厚度进行严格控制，并且结合安全保温层的厚度进行合理调整，确保经济管径和保温层得到科学的设计。基于传统的等厚度保温层结构的特点，我们要通过合理的优化设计，更好地提高整体的节能效果。管道保温技术是一项综合性的系统技术，其涉及了材料学、热能动力学等多个专业领域方面的内容。在管道保温结构的设计中，要对于相关节能保温需求进行明确，通过技术手段，对于保温结构设计进行优化，提高设计的准确性和科学性，对于设计的效能进行全面的发挥。当前我国的保温材料制造水平和施工工艺技术水平还有待进一步的提高，通过合理优化设计手段，提高保温的综合效果，达到减少能耗的目的。

2 管道保温材料的合理选择

在管道保温材料的选择上，要通过全面的考量和分析，结合整体管道结构的设计需求和实际情况，选择具有较强保温效果和经济性的保温材料。现阶段，较为常见的管道保温材料主要包括了泡沫型、符合硅酸盐以及硅酸钙绝热制品等多种材料类型。泡沫石棉和聚合物发泡是较为常见的保温材料的选择，其本身具有相对稳定的保温效果，施工相对方便，并且保温性能强，导热系数较小，具有较好的推广与应用效果。但是其材料本身也容易受到潮湿问题的影响，同时也不能应用于穿墙管的部位，需要做好相应的消防管理。复合硅酸盐材料本身具备较强的耐高温能力，并且也具有较强的可塑性，稀土复合保温材料、硅酸铝以及硅酸镁等材料是当前较为主流的材料种类。与此同时，海泡石保温隔热材料的出现，获得了良好的应用效果，受到了市场的广泛欢迎。这种材料无毒无味，并具有较强的抗衰老、阻燃以及隔音的特点，整体质量较轻，耐酸碱，整体造价成本较低。这种材料也是现阶段保温隔热与节能研究中较为重视的一种材料类型。另外，硅酸钙绝热制品材料是20世纪较为常用的材料，其本身具有较强的抗压能力和收缩率，但是在近年来已经逐渐被其他类型的材料所取代。

3 优化设计思路

3.1 保温层的设计优化

在保温层的设计上，要结合管道的具体特点，对于复合结构的具体情况进行明确，并尽可能地选择具备更强保温能力的结构形式。一般来说，复合结构是由多种材料构成的，针对于不同保温需求来说要进行科学、合理地选择。例如，外层为矿渣棉，内层为硅酸铝的保温复合材料大多应用于管道保温层施工中，而复合施工则大多应用在平面壁、炉墙等保温中。搭扣结构的设计上，要对于接缝位置做好相应的搭扣，减少热量在接缝处的损失。在硅酸铝复合制品中，这种搭扣结构已经得到了广泛的应用。微孔硅酸钙外复岩棉结构的设计上，要对于接缝处进行严格地处理，通过利用胶泥批砌的方式，实现对接缝处导热效果的有效控制。结合结构表面散热情况的控制需求，可以适当地采取薄岩棉覆盖的方式，实现对保温结构表面的合理控制。对于一些口径较大管道的保温结构设计上，可以增加棉毡和纤维毡缠绕的方式来进行施工，可以让绝热效果得到更好的保障。在具体施工中，也可以设计成为利用镀锌铁丝与包带进行固定。在伸缩缝的设计上，要额外添加保温层，对于散热损失进行有效控制。对于然后管道的保温结构设计上，要对于保温材料进行合理选择，避免选择有树脂的矿物棉制品，可以利用改性聚氨脂泡沫塑料和憎水膨胀珍珠岩进行保温施工。在保温层设计的过程中，要对于一些弯头、阀门等构件采取保温涂料的应用，确保构件的保温效果。对于软质和硬质的涂料进行应用。在支吊架保温结构的设计上，要做好重点的加固，避免其受到干扰出现摆动，避免吊杆对保温层造成破坏。

3.2 保护层的设计优化

在保护层设计的过程中，要对于防湿需求、防水需求、防火需求进行明确，并且重视对能耗问题的合理控制。保护层材料的选择上，要关注保温结构的整体寿命和保护效果，避免外界环境和外力的影响，并且确保保温层管道的美观、整齐。对于一些位于室内的主要管道上，要适当地利用金属保护层进行保护。金属保护层设计的过程中，结合施工的具体情况，对硬质保温材料利用折边工艺，对软质材料利用柳钉和落实进行固定。对于位于室外的管道保护上，要做好相应的防雨和防风操作，及时地进行密封，并对接缝要仔细处理。

4 结束语

总而言之，在社会发展中，能源紧缺问题已经成为了当前社会的重要问题之一。在人口增长和能源需求量不断增加的情况下，环境问题和能源问题逐渐受到了更多的关注。新的发展形势下，节能已经成为了各行各业的重要发展内容和研究课题。在工业管道设计的过程中，要对保温问题进行有效的解决，更好地帮助企业实现节能减排，降低能源消耗，提高整体效益。

参考文献

[1]马明杰.蒸汽管线保温经济性分析[J].齐鲁石油化工，2015，（4）：321-324.

[2]周立金.电厂热力设备及管道保温节能探讨[J].山东工业技术，2015，（5）：88.

（作者单位：河南第二火电建设公司）