埋地钢质管道防腐保温层技术标准 GB/T50538-2020
5.2 保温层材料
5.2.1 保温层可选用硬质聚氨酯泡沫塑料、硬质聚异氰脲酸酯、硬质酚醛泡沫等有机材料，以及岩棉、玻璃棉等无机材料，常用保温材料性能除应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264对保温材料基本性能的规定外，还应符合表5.2.1的规定。
表5.2.1 常用保温层材料
5.2.2 “一步法”硬质聚氨酯泡沫塑料性能应符合表5.2.2的规定。
表5.2.2 “一步法”聚氨酯泡沫塑料性能
注：1 耐热性试验条件为100℃，96h。
2 泡沫塑料试件制作应执行本标准附录D的规定。
5.2.3“管中管法”硬质聚氨酯泡沫塑料性能应符合表5.2.3的规定。
表5.2.3 “管中管法”聚氨酯泡沫塑料性能
注：1 耐热性试验条件为120℃，96h。
2 泡沫塑料试件制作应执行本标准附录D的规定。
5.2.4 “喷涂法”硬质聚氨酯泡沫塑料性能应符合表5.2.4的规定。
表5.2.4 “喷涂法”聚氨酯泡沫塑料性能
注：1 耐热性试验条件为常温型聚氨酯泡沫120℃，96h；高温型聚氨酯泡沫140℃，96h。
2 泡沫塑料试件制作应执行本标准附录D的规定。
5.2.5 钢带、钢丝等捆扎材料的规格应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定。
5.2.5 钢带、钢丝等捆扎材料的规格应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定。
条文说明
5.2.1 表5.2.1所列保温层材料为常用材料，本标准并不限制采用其他可靠的保温层材料，近年来新材料不断涌现如纳米孔复合绝热材料等，其性能优良，施工及预制方式灵活，具有很大的应用空间，如果使用应在使用前充分考虑工作的环境条件，除满足适用温度的条件外，还要考虑整体性能，如保温层材料本身的吸水性能、抗压性能等条件，验证合格后方可应用于具体工程项目。
岩棉制品主流产品能满足350℃工况的使用要求，最近几年随着技术的改进提高，部分厂家的产品最高使用温度可达到600℃。当工况超过350℃时，需要通过加热线收缩率、最高使用温度等方法进行试验评价才能使用。
硬质聚氨酯泡沫塑料根据实际工程应用中的通用做法分为常温型和高温型，但需要通过现行国家标准《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012中第5.5.6条“预期寿命与长期耐温性”的测试。
硬质聚异氰脲酸酯制品的适用温度结合了现行国家标准《绝热用聚异氰脲酸酯制品》GB/T25997-2010适用温度范围-183℃~150℃以及聚异氰脲酸酯制品的实际应用情况而定，且需要通过现行国家标准《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012中第5.5.6条“预期寿命与长期耐温性”的测试，未采纳现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-2013中的推荐使用温度-196℃~100℃。
硬质酚醛泡沫制品的适用温度是根据酚醛泡沫的实际应用情况确定的。
5.2.2 耐热性在《埋地钢质管道防腐保温层技术规范》GB/T50538-2010中包含“强度变化率”指标，本次修订“耐热性”取消了“强度变化率”指标要求，其原因是随着技术的进步及中高压发泡机的广泛应用，聚氨酯泡沫原料的反应已经比较充分，聚氨酯泡沫的初始抗压强度通常都明显大于0.2MP，烘烤后强度值增大有限，而且按原来的指标要求，聚氨酯泡沫初始值越大，要求烘烤后强度值的增大量越大，指标不合理。耐热性试验条件按常温型聚氨酯泡沫最高使用温度进行测试。
目前，“一步法”工艺在油田生产建设中还普遍使用，“一步法”聚氨酯泡沫密度低，吸水率按照现行国家标准《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047的指标和检测方法很有可能达不到。因此本次修订“一步法”吸水率仍然按本标准附录D执行。
表观密度由原现行国家标准《泡沫塑料及橡胶表观密度的测定》GB/T6343修改为现行国家标准《城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法》GB/T29046，在现行国家标准《城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法》GB/T29046中“表观密度”除了按照现行国家标准《泡沫塑料及橡胶表观密度的测定》GB/T6343方法测试外，还对保温管的聚氨酯保温层取样做了要求，更具有操作性。
“抗压强度”修改为“压缩强度”，与现行国家标准《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047的术语统一。在现行国家标准《城镇供热预制直埋保温管道技术指标检测方法》GB/T29046中“压缩强度”除了按照现行国家标准《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》GB/T8813方法测试外，还对保温管的聚氨酯保温层取样做了要求，更具有操作性。
5.2.4 泡沫喷涂法成型的保温层是在空气中自由发泡成型，因此对原料的性能要求较“一步法”和“管中管法”要高。闭孔率是影响泡沫保温层导热系数的重要因素，闭孔率越高，导热系数越低，力学强度也越好。而泡沫保温层微观结构的缺陷，如针孔、裂纹等是造成闭孔率低的直接原因。泡沫喷涂法成型过程中，受工艺条件及环境的影响，出现微观结构缺陷的概率较大，因此对泡沫喷涂法工艺成型的保温层，要严格控制闭孔率>90%。
“耐热性”测试经过实践应用证明，可在短时间内对聚氨酯泡沫的耐温性能进行定量评价，是一种可初步快速判断聚氨酯泡沫高温工况下是否能长期使用的实用方法。
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