浅谈现场发泡型硬质聚氨酯管道保温施工

浅谈现场发泡型硬质聚氨酯管道保温施工

刘余德

安徽建工集团有限公司安徽合肥230031

摘要：结合某工程对采用现场发泡型硬质聚氨酯管道保温在工艺、质量控制、安全措施、环境保护方面进行了较详细的阐述，对类似工程起到一定的借鉴意义。

关键词：现场发泡；管道保温；施工

0前言

大型冷藏（冻）库作为物流业链中的关键环节，冷库自身保温及管道保温是两大主要质量控制要点。其中常规的管道保温多采用橡塑、岩棉、玻璃棉硅酸铝等保温方式，这些常规的管道保温方式具有接头不严密性、使用寿命低、维修费用高、施工不够便捷、施工人为影响因素大等缺点，“漏气、结露、跑冷”，极大增加了后期运营成本，无法满足冷库保温的特殊需求。

为解决上述问题，将双组份聚氨酯原料搅拌混合灌入一定长度的模具内，依靠发泡自身的压力分段发泡后挤密形成整体，再加装保护层。

1工程概况

某农产品国际物流园D区冷库工程由两栋四层框架结构，建筑面积34634.22m2，地上4层，制冷管道保温采用聚氨酯现场发泡，外包0.35mm厚彩钢板，保温厚度60mm，密度大于39kg/m3，导热系数0.024W/m.k，管道保温系统全部采用聚氨酯发泡保温，共计使用8752m。

2工艺特点

2.1材料导热系数低，保温性能好，不吸水，成型后表观密度小。

2.2保温接头严密，跑冷现象显著改善，降低冷库运营成本。

2.3施工便捷，维修方便。

3适用范围

适用于对管道保温性能要求高的低温管道的保温施工。

4工艺原理

在需保温的管道上套一定长度的模具，将双组分聚氨酯原料按一定比例混合，搅拌一定时间后立即灌入注入模具内，依靠发泡自身的压力填充前段内部的空隙，分段发泡后形成整体，待固化后拆模，分段发泡最后形成整体保温。

聚氨酯保温管道截面形式

5工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

清模涂膜→工作钢管除锈防腐→材料称量混合→模具安装→注料成型→脱模修边→金属外套管制作安装

5.2操作要点

5.2.1清模涂膜

1对发泡模具进行清理，要求模具内无积蜡、无结垢、无杂物、无污染、模具上盖排气孔均畅通，模具侧边排气槽畅通。

2模具清理干净后使用毛刷或喷枪将脱模剂均匀涂布在模具内。

5.2.1模具清理后铺膜

5.2.2工作钢管除锈防腐

钢管除锈作业后，可采用环氧粉末或各种涂料对钢管道进行防腐处理。

5.2.3称量混合

1材料分为甲组份料与乙组份料：

甲组份料包括：Ⅰ型阻火聚醚、乙二胺聚醚、三乙醇胺、三氟三氯乙烷（Fcl3）、硅油（发泡灵）、B-三氯乙基磷酸酯（TCEP）；乙组份料为多苯基多异氰酸酯（PAPI）。

2按已确定的现场实际配合比例正确秤量，先将甲组份中六种材料置于甲组料容器均匀混合，通过水浴调节物料温度在＋25℃左右。

3乙组份“多苯基多异氰酸酯”同样调节在＋25℃、加入已混合均匀的甲组料，用手提电动搅拌器混合15～20s。

4发泡材料每次搅拌、灌注时控制在1～2Kg料的范围内，以免每次料层过厚影响散热。

5甲组份中各种原料相对密度不同，特别是三氟三氯乙烷(FCl3)的密度大，容易沉积于底部，混合前，甲组份料要先充分搅拌均匀。

5.2.4模具安装

1模具规格配套，平滑洁净。

2模具易于安装、拆卸。

3模具上铺设一层塑料薄膜，保证脱模时模具与发泡聚氨酯材料不粘连。

4将符合芯管直径和保温层厚度的卡头（内涨或外卡）封堵在管道两端并将其锁紧（拉紧）。

5弯管处预制虾米弯模具，法兰阀门处制作定型模具。

6应保证模具安装后稳定、牢靠。

5.2.4模具安装

5.2.5注料成型

1物料从搅拌到开始起泡约50s～90s，如搅拌15s～20s，则物料搅拌完毕到开始发泡之间的灌注操作仅有30s～70s，物料约在4min以后凝固，宜在泡沫体凝固前进行后续料的灌注，因此操作组织要周密、准备应充分，保持灌注的连续。

1）注料前首先检查模具上盖上的排气孔是否都通开，附件是否摆放到位，模腔内是否有污迹杂物、涂模是否均匀，锁模结构是否可靠，根据产品工艺要求调整注射时间；

2）注料时根据产品规格及注射时间确认注射工位，防止出现选错工位现象的发生，注射前根据模具结构的复杂程度确定纵向、横向、纵横交叉等注射方法，合模时应注意合模到位。

2模具注料完成后应在保证模具的温度情况下熟化，熟化时间不少于4分钟。

5.2.6脱模修边

1清除模具气眼上的余料；

2打开模具，注意如产品发生粘模时，双手应进行配合操作，保证产品不撕坏；

3脱模具内的产品时，先排气、后把产品与模具接口边用手或工具分开并脱模，对有附件的产品应把手伸到附件槽口处，使产品上的附件和模具槽口脱开，防止产品撕裂；

4产品起模后实施自检，对产品重量不符或有外观缺陷的产品立即通知班组长予以纠正并对该产品作出不合格标识；

5脱模时应保证产品表面清洁；

6把产品多余的废边修剪掉，修剪必须整齐无锯齿状。修边时应检查产品的开泡情况，如产品没有完全开泡应手工进行开泡。

5.2.6直管护壳安装

5.2.7金属外套管制作安装

1聚氨酯保温层施工完毕并检查合格后，应立即进行外层护壳的施工。

2金属外套管宜选用0.5mm厚的单面彩钢压型板或铝板。

3管道直管段的外套管下料时应实地测量，测量时不宜拉得太紧，测量后的周长应有30～50mm的裕量。

4直段下料可根据实际保温完后管道周长加50mm考虑。弯管处包裹虾米弯彩钢板。

5金属外套管安装时不得有松脱、翻边、豁口、翘缝和明显的坑，管道应采用自攻螺钉固定，间距宜为200mm，但是每道缝不得少于4个。

6管道金属外套管的环向接缝应与管道轴线保持垂直，纵向接缝应与管道轴线保持平行，外套管的接缝尺寸，应满足热膨胀的要求，活动缝不得加置固定件。

7金属外套管的接缝方向，应与设备、管道的坡度方向一致。外套管的环向接缝采用搭接或插接，纵向接缝宜采用搭接或咬接。

8金属外套管的搭接尺寸：设备及管道不得少于50mm，膨胀处不得少于100mm。

9管隔热的金属外套管遇到障碍时，应开出合适的孔眼，其误差不得超过3mm，开口处的缝隙应予以密封。

10阀门、法兰外保护盒宜以镀锌薄钢板加工制作，按阀门、法兰外形放样制作。

5.2.7直管护壳安装

6材料与设备

6.1材料

1甲组份料包括：Ⅰ型阻火聚醚、乙二胺聚醚、三乙醇胺、三氟三氯乙烷（Fcl3）、硅油（发泡灵）、B-三氯乙基磷酸酯（TCEP）；

2乙组份料：多苯基多异氰酸酯（PAPI）。

6.2设备

1手持电钻、铝锅、温度计、台秤、铁桶、铁桶、搪瓷盅、瓷汤碗、油灰刀等。

2砂箱、泡沫灭火器等一般消防灭火设备。

3防护眼镜、医用塑胶手套等常用操作安全防护用品。

7质量控制

7.1保温材料的堆积密度或表观密度、导热系数，必须符合设计要求。

7.2管道保温施工前，应按设计要求做好防腐等处理。

7.3各种原材料的出厂质量证明文件、产品性能和检测报告，进场验收检查记录。

7.4配合比及其试拌调整记录，现场计量、拌合记录。

7.5施工混合搅拌时的物料温度直接影响发泡量及泡沫体质量，必须严格控制。

7.6进入现场的各种材料必须包装完好、加盖密封运输及保管；应分类存放、防止混杂、并有标明材料名称、性能等参数的明显标记。

7.7保温层厚度偏差硬质保温材料允许偏差+10mm。软质保温材料允许偏差-5mm。

7.8特殊节点如弯头、阀门等部位施工前先将两端保温施工完，再制作定型模具，有关阀门是否保温根据图纸要求。

8安全措施

8.1操作人员应戴防护口罩、防护眼镜、手套、工作服等防护用品，当班工作完毕应及时更换工作服并及时冲洗和清洗身体暴露部分。

8.2现场存放原材料的场地应通风良好、远离火源与热源，与其它设施和工作区有一定的安全距离，备置有消防器材并严禁烟火。

9环保措施

9.1所有原材料必须架空、密封堆放，取用后及时加盖封闭，避免材料泄漏污染场地和环境。

9.2现场掉落的、废弃的材料，材料包装，应及时清理、回收，集中处理。

9.3废弃物、受化工材料污染的土，禁止作土方回填或就地填埋，防止对地下水和环境的污染影响。

10结束语

采用现场发泡型硬质聚氨酯管道保温工艺操作简便易施工，节约工期；在模具拆除后观感好，管径方向无接缝，保温效果好；维修方便，只需局部拆除重新灌混合料发泡修补即可，后期运营维护成本低。

参考文献

[1]建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2013）【S】.北京：中国建筑工业出版社，2013

[2]《工业设备及管道绝热工程施工质量验收规范》（GB50185-2010）【S】.北京：中国计划出版社，2010

[3]《工业设备及管道绝热工程施工规范》（GB50126-2008）【S】.北京：中国计划出版社，2008