国标螺旋钢管聚氨酯保温相关内容如下:
执行标准
- GB/T 9711.1:是石油天然气工业输送钢管的标准,规定了螺旋钢管的尺寸、外形、重量及允许偏差,技术要求包括钢级、制造工艺、化学成分、力学性能等,确保螺旋钢管本体质量。
- SY/T 5037:是普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管标准,对螺旋钢管的生产工艺、检验方法等作出规定,适用于水、污水、空气、采暖蒸汽等普通流体输送用螺旋钢管。
- CJ/T 114:涉及高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管,规定了保温管的结构、原材料、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存等,确保保温管整体性能和质量。
-
结构要求
- 螺旋钢管层:通常采用热轧钢带卷制而成,经螺旋形焊接工艺形成管体,焊缝质量要求高,需通过无损检测确保无缺陷。管体的壁厚、外径等尺寸应符合相应标准要求,具有足够强度和刚度,能承受输送介质压力和外部荷载。
- 聚氨酯保温层:以聚氨酯泡沫为主要材料,密度一般在 60kg/m³ 至 80kg/m³237。导热系数小于 0.027W/(m・k)5,保温层厚度根据使用环境和热工要求确定,一般在 30mm-100mm 之间。
- 外保护壳:多采用高密度聚乙烯(HDPE)或玻璃钢材质。HDPE 外护管具有良好的耐腐蚀性、耐水性和抗冲击性,表面应光滑,无气泡、裂纹等缺陷,壁厚均匀。玻璃钢外护壳强度高、耐腐蚀性强,其厚度和性能指标需符合相关标准。
-
性能指标
- 保温性能:导热系数低,能有效减少热量损失,确保管道输送热介质时,在规定距离内温度降符合要求。
- 防水性能:聚氨酯保温层闭孔率高,外保护壳密封性能好,整体防水性能优异,防止水分渗透进入保温层和钢管表面。
- 机械性能:螺旋钢管具有较高的抗拉强度、屈服强度和冲击韧性,外保护壳有一定的抗压强度和抗冲击性能,能承受一定的外部压力和冲击力。
- 耐腐蚀性:聚氨酯保温层和外保护壳能有效抵御土壤中的酸碱盐等化学物质以及地下水的侵蚀,钢管表面通常进行防腐处理,如涂覆防腐涂层,进一步提高耐腐蚀性。
生产工艺要求

- 钢管准备:对采购的螺旋钢管进行检验,确保尺寸、外观和质量符合标准。采用抛丸除锈等工艺对钢管表面进行处理,使其达到一定的粗糙度和清洁度,以增强聚氨酯保温层与钢管的粘接强度。
- 聚氨酯发泡:将聚醚多元醇、异氰酸酯等原料按比例在高压发泡机中混合,注入钢管与外保护壳间隙,原料迅速反应发泡膨胀,形成均匀致密的保温层,发泡过程需控制温度、压力和时间等参数。
- 外保护壳安装:若采用 HDPE 外护管,通过挤出机将 HDPE 原料挤出成管,套在聚氨酯保温层外,并通过特定工艺使二者紧密结合。玻璃钢外护壳一般采用缠绕或模压工艺成型,确保与保温层贴合紧密。
- 成品检验:对生产的国标螺旋钢管聚氨酯保温管进行全面检验,包括外观检查、尺寸测量、保温性能测试、抗压性能测试、防水性能测试等,确保产品各项指标符合标准要求。
-
聚氨酯保温螺旋钢管的保温性能可通过以下方法测试:
导热系数测试
-
稳态法:
- 防护热板法:将试件放置在两块平行的热板之间,在稳定状态下,测量通过试件的热流量和试件两侧的温度差,根据傅里叶定律计算导热系数。该方法精度高,适用于各种形状和尺寸的聚氨酯保温螺旋钢管试件,但测试时间较长。
- 热流计法:在试件一侧安装热流计,另一侧施加稳定的热流,测量热流计的读数和试件两侧的温度差,计算导热系数。此方法测试速度较快,但精度相对较低,适用于现场快速检测或对精度要求不高的场合。
-
非稳态法:
- 热线法:将一根热线埋入聚氨酯保温螺旋钢管的保温层中,通过热线施加恒定的热量,测量热线周围温度随时间的变化,根据热传导理论计算导热系数。该方法测试速度快,操作简单,但对试件的尺寸和形状有一定要求,且需要专业的仪器设备。
- 激光闪射法:利用激光脉冲对试件进行瞬间加热,测量试件背面温度随时间的变化,计算热扩散率,再结合材料的密度和比热容,得出导热系数。该方法适用于测量高导热材料和薄试件的导热系数,但设备昂贵,测试成本高。
热损失测试
- 直接测量法:在聚氨酯保温螺旋钢管中通入一定温度和流量的热介质,如热水或蒸汽,在管道外部安装温度传感器和热流传感器,测量管道表面的温度和热流密度,根据热平衡原理计算管道的热损失。该方法直观、准确,但需要在实际运行的管道上进行测试,测试条件复杂,成本较高。
- 热箱法:将聚氨酯保温螺旋钢管试件放置在一个封闭的热箱内,在热箱内设置加热源和温度控制系统,使热箱内保持一定的温度,测量热箱内的热输入和试件表面的温度,计算试件的热损失。此方法测试条件易于控制,可重复性好,但与实际使用条件存在一定差异。
保温层厚度检测
- 卡尺或千分尺测量:对于保温层表面较为平整的聚氨酯保温螺旋钢管,可以直接使用卡尺或千分尺在管道的不同位置测量保温层的厚度,取多个测量值的平均值作为保温层的厚度。
- 超声波测厚仪:利用超声波在不同介质中的传播速度不同,通过测量超声波在保温层中的传播时间来计算保温层的厚度。该方法操作简便、测量速度快,且可以测量管道内部的保温层厚度,但需要对仪器进行校准,且对于含有气泡或空隙的保温层测量结果可能存在误差。
密度测试
- 直接测量法:从聚氨酯保温螺旋钢管的保温层上切割出一定尺寸的试件,用天平测量试件的质量,用卡尺或其他测量工具测量试件的体积,计算出试件的密度。
- 间接测量法:根据聚氨酯保温材料的配方和生产工艺,通过计算原料的用量和体积来估算保温层的密度。
闭孔率测试
- 氦气置换法:将聚氨酯保温螺旋钢管的保温层试件放入一个密封的容器中,用氦气置换容器内的空气,测量氦气的体积和压力变化,计算出试件的开孔体积,进而得出闭孔率。
- 显微镜法:通过对聚氨酯保温层的切片进行显微镜观察,统计闭孔和开孔的数量和面积,计算闭孔率。该方法直观,但需要专业的显微镜设备和技术人员,且测量结果受切片位置和观察范围的影响。
-
稳态法:
-