聚氨酯保温管壳

供热管道保温层选择计算⽅式

中国北⽅地区冬季采暖，是由电⼚热源通过聚氨酯保温管道将90℃以上的热⽔输送⾄居民⼩区的⽤户或⼩区的换热站，

由于东北地区冬季室外温度较低，管道在输送过程中，热媒温度⾼于管外环境温度和冻⼟层温度，热量将不断的通过供

热管道的壁⾯传递给管外空⽓或冻⼟层，这部分热量称为管道散热损失。因此，要通过对供热管道进⾏保温来减少这项

热损失。

⽬前，集中供热系统的聚氨酯保温管管⽹，即使有良好的保温措施，其散热损失仍约占总输⼊热量的5%～8%。在未实

现热电联产的中⼩城镇，供热形式仍为独⽴⼩锅炉分⽚供热，因保温材料选择的不合理，施⼯质量达不到设计要求，保

温层破损维修不及时等原因，其散热损失会⼤⼤增加，⽽且这种热损失是持续存在的，它不仅会造成热媒参数的变化⽽

影响供热质量，还会造成较⼤的能源浪费。根据国家规定的城市供热管⽹输送热效率达到90%以上的要求，合理选择供

热管⽹保温材料、保温层厚度及保温⽅法，对有效减少热媒在输送过程中的散热损失，节约燃料消耗尤为重要。

1.保温材料的选择

由于中国地域辽阔，⽓候条件差异较⼤，在东北地区，冬季室外温度低，应考虑选⽤⾼效保温材料对供热管⽹进⾏保

温。保温范围应按《热⽹规范》规定的，供热介质设计温度⾼于40℃的热⼒管道、阀门、设备⼀般应进⾏保温。其⽬的

是减少散热损失，使热媒能维持⼀定的温度和压⼒，以满⾜⽣产和⽣活⽤热要求，节约燃料，并保证热⼒管道不受外界

影响。⽬前，热⼒管道⼯程常⽤的保温材料种类较多，有⽯棉、岩棉、珍珠岩、玻璃棉、泡沫橡塑、聚氨酯硬质泡沫塑

料等制品，按照国家对保温材料选⽤的现⾏标准和有关规定，保温材料的导热系数不得⼤于0.12(w/m·k)；容重不得⼤于

300kg/m3；含⽔率⼩于7.5%；抗压强度不⼩于0.4MPa。为了满⾜上述要求，在选择保温材料时应参考下列条件进⾏

选择。（1）导热系数⼩；（2）容重⼩；（3）坚固耐⽤，有⼀定的抗压强度；（4）能耐⼀定温度，不燃或难燃；

（5）抗湿性强，吸⽔率低，不会因⽔泡受潮⽽变质损坏；（6）原料来源⼴，制造施⼯⽅便，价格低廉。

⼏种常⽤聚氨酯保温管保温材料的性能见表1。

表1中介绍了部分常⽤保温材料的性能参数，表内未列的其它保温材料的性能参数可在有关设计⼿册中查到。

根据国家标准和规范对供热管道保温材料的选择要求，考虑材料的综合性能和⼯程中实际应⽤的保温效果，聚氨酯硬质

泡沫塑料和泡沫橡塑材料在近年来被⼴泛⽤于供热管道保温⼯程。

聚氨酯硬质泡沫塑料主要⽤于外⽹供热聚氨酯保温管的保温，其优点是，导热系数⼩、容重轻、吸⽔率低，有⼀定的抗

压强度。聚氨酯发泡后因附着⼒较强，管道外表⾯可不做防腐处理，节省防腐材料和⼈⼯费，同时外层的塑料保护层可

以起到防⽔阻燃，保护聚氨酯材料的完好，延长使⽤寿命等作⽤，使保温材料的维修更换费⽤⼤⼤降低。

泡沫橡塑管壳，由于该材料的抗压强度低，⽬前主要⽤于地沟、管井内的采暖⼲管和⽀管的保温，其优点是导热系数

⼩、容重轻、便于安装，并容易对阀门、三通、弯头等不规则管件进⾏吻合包裹，达到减少散热损失的⽬的，也是供热

管道理想的保温材料。

2.经济合理保温层厚度的简便计算

供热管道保温层厚度是由技术和经济两⽅⾯因素来决定的。所谓“保温层经济厚度”是指包括供热管道保温结构的投资、

折旧费、年运⾏维修费和管道保温后的散热损失费在内的总费⽤为最⼩时的保温层厚度，保温层厚度不够，散热损失增

⼤，造成能源的浪费。保温层厚度的增加，可以减少散热损失，节省燃料，减少运⾏费⽤，然⽽确增加了保温结构的⼀

次性投资。所以，合理的确定保温层厚度既节约了能源⼜减少了⼯程造价，是供热管⽹⼯程⼗分重要的环节。

根据《设备及管道保温设计导则》GB/T8175中管道允许最⼤散热损失的规定，见表2。

聚氨酯保温管道的保温层厚度与管道的直径、管道表⾯温度、材料的导热系数、管道允许最⼤的散热损失有关。经济合

理的保温层厚度的简便计算⽅法，可按下式计算：

式中：D—管道外径(mm)；λ—保温材料的导热系数(w/m．k)查表得出;t1—管道外表⾯温度，(℃)约等于管道内介质温

度;q—允许最⼤散热损失(w/m)，由表2查得；δ—保温层厚度(mm)。

由上式可以看出，管道外径、保温材料的导热系数、输送的介质温度⼀定时，保温层的厚度是随管道的散热损失的变化

由上式可以看出，管道外径、保温材料的导热系数、输送的介质温度⼀定时，保温层的厚度是随管道的散热损失的变化

⽽变化的，因此按照表2，国家规定的允许最⼤散热损失确定保温层厚度，是经济合理的。

3.结束语

合理的选择供热聚氨酯保温管道保温材料及保温层厚度，降低供热管道的散热损失，在当前节能减排的新形势下⼗分重

要，为了达到降低能源消耗的⽬的，在设计过程中应根据各地区的⽓候、材料的性能、保温效果等⽅⾯综合考虑，选择

合理的保温材料和经济的保温层厚度。