无缝钢管的保温处理是一项系统工程,核心目标是“把热量留在管内”,同时兼顾防腐、机械保护和30年寿命,工业上已形成“工厂预制→现场补口→运行维护”三段式流程,天津188金宝博销售集团有限公司按“设计→材料→预制→安装→验收”做了精心总结。
设计:先算热损,再定厚度
计算依据
GB 50264《工业设备及管道绝热工程设计规范》。
关键参数
介质温度 T(℃);
环境温度 Ta(℃);
允许最大热损 q(W/m²);
导热系数 λ(W/(m·K))。
最小保温厚度 δ 计算公式(简化)
δ = λ·(T – Ta) / q – 0.5·d·ln(1 + 2δ/d)
其中 d 为钢管外径。
结果圆整到10 mm 的倍数,且≥25 mm;当 T≥250 ℃ 时,通常取50 mm 起步。
材料:三层结构,各层分工
工作钢管
20#、Q345B 等无缝钢管,执行 GB/T 8163;外壁喷砂除锈达 Sa2.5 级,锚纹深度 40–75 µm,为保温层提供“咬合面”。
保温层(二选一)
a) 聚氨酯硬泡 PIR:闭孔率≥92%,λ≤0.027 W/(m·K),耐温–50 ℃~140 ℃,适合热水、蒸汽一次网。
b) 岩棉/玻璃棉:λ≤0.036 W/(m·K),耐温 450 ℃~650 ℃,用于高温蒸汽或防火等级 A1 场合。
外护层
高密度聚乙烯夹克管(HDPE,黑黄夹色),厚度 8–16 mm,氧指数≥26%,抗紫外。
或镀锌铁皮、铝皮 0.4–0.8 mm,搭接 30–50 mm,用于架空或防火要求高的部位。
工厂预制:一步法 vs 两步法
一步法(PU 灌注)
钢管穿入 HDPE 外护管→两端封头→中间注入混合料→30 s 发泡固化→端头切平。
优点:整体性好,导热系数低;
缺点:设备一次性投资高。
两步法(管中管)
先单独生产 PU 半圆瓦或管壳,扣在钢管上,再套外护管,现场热收缩带封口。
优点:适合小批量、异径管;
缺点:接缝多,需额外密封。
关键控制点
泡沫密度 60–80 kg/m³,压缩强度≥0.3 MPa;
偏心度≤3 mm,用 X 射线或超声波在线检测;
管端预留 200 mm 裸管,方便现场焊接。

现场安装:补口是“最薄弱一环”
电热熔套工艺(推荐)
除锈→套入 HDPE 热熔套→两端环缝处布电热丝→通电 220 V、8–12 min,套与母材熔为一体→气密性 0.02 MPa 保压 5 min 不漏。
冷缠方式(应急)
采用 3PE 热收缩带(底胶+辐射交联聚乙烯),火焰枪加热 150 ℃收缩 50 %,搭接≥100 mm;外侧再刷聚氨酯防水漆两道。
异径/弯头
采用“虾米弯”预制 PU 切片+铝皮外护,切片错缝≥100 mm,铝皮铆钉间距≤150 mm,钉下加胶垫防渗。
验收与运维:把隐患拍在“出厂前”
实验室必检
导热系数 GB/T 10294;
闭孔率 GB/T 10799;
泡沫压缩强度 GB/T 8813;
外护拉伸屈服 GB/T 1040。
现场抽检
厚度:每 20 m 测 1 点,允许负偏差≤2 mm;
外观:无空洞、发酥、明显偏心;
漏点:电火花 15 kV 全检,无击穿。
运行维护
直埋管线每年阴极保护电位 –0.85 V~–1.20 V(CSE);
架空铝皮外护每 3 年重刷丙烯酸 UV 漆一次;
出现≤5 % 局部破损,可“开口套袖”修复:切除 0.5 m 原保温→新 PU 发泡→热熔套封口。
典型节点图(文字示意)
直埋热水管 DN200 为例:
无缝钢管 Φ219×6 → 环氧富锌底漆 60 µm → 聚氨酯保温层 50 mm → HDPE 外护管 Φ315×9 → 电热熔套补口 → 回填细砂 200 mm → 警示带 → 原土分层夯实。
按照以上流程,无缝钢管保温系统热损可控制在 60 W/m²(80 ℃热水)以内,设计寿命≥30 年。
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