GB-8175-1987.pdf

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1、v o c 6 2 1 - 1 8 1 . 5 . 0 2 1 / . 0 2 2 F 0 4 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB 8175一 87 设 备 及 管道 保 温 设 计 导则 G u i d e f o r d e s i gn o f t h e r m a l i n s u l a t i o n o f e q u i p me n t s a n d p i p e s 1 9 8 7 一 0 8 一 2 8 发布1 9 8 8 一 0 6 一 0 1 实施 睡】 家才 示 准，局发布 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 U DC 6 2 1 -

2、1 8 1 . . 0 2 1 / . 0 2 2 设 备 及 管 道 保 温 设 计 导 则 G B $1 75一 8 7 Gu 讨.加r d e s i g n成 t h e r ma l I n s u l a t i o n o f e q u i p me n t s a n d p i p e s 本标准根据G B 4 2 ” 的原则并遵照其第四章“ 保温设计” 的规定编制的. 主四内容与适用范围 本标准规定了 保温设计的基本原则、 保温材料的选择、 保温层厚度的计算和确定、 保 温计算主 要数 据选取原则及保温结构。 本标准适用于一般热设备和管道。不适用于船舶、 核能以及工业炉窑

3、和锅护的内衬等有特殊要求 的装置设施。 施工中的临时设施、 各种热工仪表系统的管道及伴热管道不受本标准的约束。 2 引用标准 G B 4 1 3 2 绝热材料名词术语 G B 4 2 7 2 设备及管道保温技术通则 G B 8 1 7 4 设备及管 道保温效果的测试与评价 保温设 计的基 本原则 保温设计应符合减少散热损失、 节约能源、 满足工艺要求、 保持生产能力、 提高经济效益、 改善工作 环境、 防止烫伤等基本原则。. 3 . 1 具有下列情况之一的设备、 管道、 管件、 阀门等( 以下对管道、 管件、 阀门等统称为管道) 必需保 温 。 3 . 1 . 1 外表面温度大于3 2 3 K

4、 ( 5 0 C ) “以及根据需要要求外表面温度小于或等于3 2 3 K ( 5 0 C) 的设 备和管道 。 注: 1 ) 指环境温度为2 9 8 K ( 2 5 C ) 时的表面温度。 3 . 1 . 2 介质凝固点高于环 境温度的设备和管道。 32 除防 烫伤要求保温的部位外， 具有下列情况之一的设备和管道可不保温: 3 . 2 . 1 要求散热或必需裸 露的设备和管道; 3 . 2 . 2 要求及时 发现泄漏的设备和管道上的连接法兰; 32 . 3 要求经常监测， 防止发生损坏的部位; 3 . 2 . 4 工艺生产中 排气、 放空等不需要保温的 设备和管道。 3 . 3 表面温度超过

5、3 3 3 K ( 6 0 -C ) 的不保温设备和管道， 需要经常维护又无法采用其他措施防止烫伤 的部位应在下列范围内设置防烫伤保温: 3 . 3 . 1 距离地面或工作平台的高度小于2 . 1 m; 3 . 3 . 2 靠近操作平台距离小于 0 . 7 5 m, 国家标准局 1 9 8 7 一 0 8 - 2 8 批准-、1 9 8 8 一 0 6 一 0 1实施 GB 81 75一 87 保沮材料选择 : : 保 温材料制品应具有的主要技术性能: 平均温度等于或小于 6 2 3 K ( 3 5 0 0C) 时， 导热系数值不得大于 0 . 1 2 W/ ( m “ k ) C O . 1

6、 0 3 k c a l / ( m“ h“ ) ， 并有明确的随温度变化的导热系数方程式或图表; 对于松散或可压缩的 保温 材料及其制品， 应提供在使用密度下的导热系数 方程式或图 表; 4 . 1 . 2 密度不大于4 0 0 k g / m ; 4 . 1 . 3 除软质、 半硬质， ， 及散状材料外， 硬质成型制品的抗压强度不应小于 。 . 2 9 4 MP a ( 3 k g f / c m ) 。 注: 1 )用软质材料成型的制品. 4 . 2 保温材料制品应具有下列性能资料: 4 . 2 . 1 允许最高使用温度; 4 . 2 . 2 必要时尚 需注明 耐火性、 吸水率、 吸湿率

7、、 热膨胀系 数、 收缩率、 抗 折强度、 腐蚀性及耐蚀性等. 4 . 3 应由生产厂按用户提出的要求提供符合上述各项性能指标的产品， 必要时应委托国家指定的检 测机构按国家标准测定。 4 . 4 保温材料的 选择原则: 4 . 4 . 1 保温材料制品的允许使用温度应高于正常操作时的介质最高温度; 4 . 4 . 2 相同温度范围内有不同材料可供选择时， 应 选用导热系数小、 密度小、 造价低、 易于施工的材 料 制品， 同 时应 进行综 合比较， 其经济效益 高者应优先选用: 4 . 4 . 3 在高温条件下经综合经济比较后可选用复合材料. 5 保退层厚度的计算和确定 5 . 1 管道和圆

8、筒设备外径大于 1 0 2 0 m m者， 可按平面计算保温层厚度; 其余均按圆筒面计算保温 层厚度。 5 . 2 为减少散热损失的保温层其厚度应按经济厚度方法计算。 5 . 2 . 1 对 于 热 价 低 廉， 保 温 材 料制 品 或 施 工 费 用 较 高， 根 据 公 式 计 算 健出 的 经 济 厚 度 偏小 以 致 散 热 损失超过G B 4 2 7 2 中 表 1 或表2 内规定的最大允许散热损失时， 应重新按表内最 大允许散热损失的 8 0 0 0 -9 0 Yo计算其保温层厚度; 5 . 2 . 2 对于热价偏高、 保温材料制品或施工费用低廉、 并排敷设的管道， 尚应考虑支撑

9、结构、 占地面 积等综合经济 效益， 其厚度可小于 经济厚度。 5 . 3 保温层厚度和散热损失的计算 5 . 3 . 1 保温层经济厚度的计算公式 a . 平面的计算公式见式( 1 ) ., _月 / f . ; . t ( T 一 : . ) 一了 口 1吃In八 V 1i.0 . 。 (工 ) 式中: 保温层厚度， m; 常数， 按中华人民共和国法定计量单位计算A二1 . 8 9 7 5 X 1 0 -( 按公制计量单位计算 A= 1 0 - ) ; f . 热价， 元八O k J ( 元/ 1 0 k c a l ) ; * 保 温 材 料 制 品 导 热 系 数， 对 于 软 质 材

10、 料 应 取 安 装 密 度 下 的 导 热系 数, W / ( m “ K ) C k c a l / ( m h) ; 名 年运行时间， h ; GB 817 5一 87 T设备和管道的外表面温度, K ( C ) ; T . 环境温度， K( C) ; P , 保温结构单位造价， 元/ m ; S保温工程投资贷款年分摊率， 按复利计息: S二 i ( 1 + ) . ( 1+ i ) . 一 1 %; 年利率( 复利率) ， %; : 计息年数， 年， a 保温层外表面向 大气的放热系数， W / ( m “ K ) C k c a l / ( m “ h “ C) ) 。 b . 圆简

11、面的计算公式见式( 2 ) ; les，se 丝a - D .6 奈讨 舀 z “ t(T - T .P , “ S . “:.“ ” (2) D 。 一 D, 2 式中:A , 常数， 按中华人民共和国法定计盆单位计算A , = 3 . 7 9 5 X 1 0 - ， 按公制计量单位 计算 A , ，2X1 0 - ; D . 保温层外径, m, D , 保温层内径. m; 其余符号说明与式( 1 ) 相同。 5 . 3 . 2 保温层表面散热损失计算公式 平面的计算公式见式( 3 ) , T 一 T . R , + R . T 一 T . 备 + 十 ( 3 ) b . 圆筒面的计算公式见

12、式( 4 ) ; T 一 T . R , - F R . 一2 a ( T - T . ) 1 ， U, . 气下L.。 月 石 丁 . 卜 尸 甲 - 不 人tl 色0一 月 沪. (4) 式中:9 单位表面散热损失， 平面: W/ m ( k c a l / ( m “ h ) )， 管道: W/ m( k c a l / ( m“ h ) ); 、 凡保温层热阻，、 平面: ( m “ K ) / W( ( m “ h “ C) / k c a l )， 管道: ( m K ) / W( ( m hC ) / k c a l ) ; R , 保温层表面热阻， 平面: ( m “ K )

13、/ W以m “ h “ C) / k c a l )， . . 管道: ( m， K ) / W( ( m， hC) / k c a l ) : 其余符号说明 与式( 1 ) , ( 2 ) 相同。 5 . 3 . 3 保温层外表面温度的计算公式 a平面的计算公式见式( 5 ) ; GB 8 175一 8 7 .T . 一 ， R . + T . 一 告十 T . ， 一 ( “ ) b . 圆筒面的计算公式见式( 6 ) , T . 一 。 R . + T . 一 不9n “ D . “ o 十 T . 一( “ ， 式中:T . 保温层外表面温度， K( C) . 其余符号说明与式( 1

14、) 一( 4 ) 相同。 保沮计葬主要徽据选取原则 6 . 1沮度 6 . 1 1 1 表面温度 T 6 . 1 . 1 . 1 无衬里的 金属设备和管道的表面温 度T， 取介质的正常运行温度。 6 . 1 - 1 . 2 有内 衬的 金属设备和管道应进行传热计算确定外表面温度。 6 . 1 . 2 环境温度 T . 6 . 1 - 2 . 1 设置在室外的设备和管道在经济保温厚度和散热损失计算中， 环境温度T 。 常年运行的取 历年之年平均温度的平均值; 季节性运行的取历年运行期日平均温度的平均值， 6 . 1 - 2 . 2 设 置在室 内的设备和 管道在经济保温厚 度及散热 损失计 算中

15、环境温度 T . 均取 2 9 3 K( 2 0 C) . 6 . 1 . 2 . 3 设置在地沟中的 管道， 当 介质温度， 二3 5 2 K ( 8 0 C ) 时， 环境温 度T . 取2 9 3 K ( 2 0 C ) ; 当 介 质温度 T 二3 5 4 一3 8 3 K ( 8 1 一1 1 0 C) 时， 环境温度 T : 取 3 0 3 K ( 3 0 C ) : 当介质温度T妻3 8 3 K ( 1 1 0 “C) 时， 环境温 度T . 取3 1 3 K ( 4 0 C ) . 6 . 1 . 2 . 4 在校核有工艺要求的各保温层计算中环境温度T . 应按最不利的条件取值

16、. 6 . 2 衰面故热系橄。 6 . 2 . 1 在 经 济 厚度 及 热损 失 计 算中 ， 设 备 和管 道的 保 戚 结 构 外表 面 放热 系 数。 一般 取 1 1 . 6 3 W了 ( m “ K) C 1 0 k c a 1 / ( m “ h “ C) )。 6 . 2 . 2在校 核 保 瘟 结 构 表 面温 度 计 算 中， 一 般情 况 按。 一1 . 1 6 3 ( 6 十 3 , / - .- ) W / m 计 算 ， 式中。 为 风 速， 单位m / s , 6 . 2 . 3 如要求计算值更接近于真值， 则应按不同外表面材料的热发射率与环境风速对a值的影响，

17、将辐射与对流放热系数分别计算然后取其和。 6 . 3 导热系橄么) 保温材料 制品的 导热系数或 导热系数方程应由制造厂提供并应符合本标准6 . 3 的要求。 注:1 ) 二般试验室均将材料供干至恒重后再行侧试， 所得 孟 值常与实际有差别。为使设计计算更接近于实际， 可采 用经环境因家影响而校正后的导热系人 ， 代替试验室侧出的人 值。 6 . 4 保沮结构的单位造价 P , 单位 造 价 应 包 括 主 材 费 、 包 装费 、 运 输 费 、 损 耗、 安 装 ( 包 括 辅 助 材 料 费 ) 及 保 护 结 构费 等。 6 . 5 计息年橄 。 指计算期年数。根据不同情况取5 一 1

18、 0 年. 6 . 6 年利率 取 6 Yo-1 0 % 复利) 6 . 7 热价格 l ” 应 按 各 地 区 、 各 部 门 的 具 体 情 况 诵 定 ， 一 般 在3 . 6 一 6 元 / 1 0 k J ( 1 5 一 2 5 元 / 1 0 k c a l ) 之 间 取 值 。 6 . 8 年运行时间 t 、 4 GS 8175 一 8 7 常年运行一般按8 0 0 0 h 计; 采暖运行中的采暖期按 3 0 0 0 h 计， 采暖期较长地区得按实际采暖期( 小时) 计， 其他按实际情况选取年运行时间。 保退结构 7 . 1保 温 结 构 一 般 由 保 温 层 和 保 护 层

19、 组 成 . 保 温 结 构 的 设 计 应 符 合 保 温 效 果 奸 、 施 工 方 便 、 防 火 、 耐 久、 美观等. 了 . 2 保温层: 7 . 2 . 1 设备、 直管道、 管件等无需检修处宜 采用固定式 保温结构; 法兰、 阀门、 人孔等 处宜采 用可 拆卸 式的保温结构. 7 . 2 . 2 保温厚度宜按 1 0 m m为分级单位。 7 . 2 . 3 保温层设计厚度大于1 0 0 m m时， 保温结构宜 按双层考虑， 双层的内 外层缝隙应 彼此错开. 了2 . 4 使用软质和半硬质保温材料时， 设计应根据材料的 最佳保温密 度或保证其在长期 运行中不 致 塌陷 的密度而规

20、定其施工压缩量。 了 . 3 保温层的支撑及紧固: 7 . 3 . 1 高于 3 m的立式设备、 垂直管道以及与水平夹角大于 4 5 0 ， 长度超过 3 m的管道应设支撑圈， 其间 距一 般为3 - 6 m . 7 . 3 . 2 硬质材料施工中应预留伸缩缝。设置支撑圈者应在支律圈下预留伸缩缝。缝宽应按金属壁 和保温材料的伸缩量之间的差值考虑。伸缩缝间应埃塞与硬质材料厚度相同的软质材料， 该材料使用 温度应大于设备和管道的表面温度。 73 . 3 保温层应采取适当 措施进行紧固. 7 . 4 保护层: 7 . 4 r 1 保护层应具有保护保温层和防水的性能。 7 . 4 . 2 一般金属保护

21、层应采用 0 . 3 - 0 . 8 m m厚的彼锌薄钢板、 或防锈铝板制成外壳， 壳的接缝必搭 接以防雨水进入。 7 . 4 . 3 玻璃布保护层一般在室内使用。石棉水泥类抹面保护层不得在室外使用。 7 . 4 . 4 可采用其他巳被确认可靠的新型外保护层材料。 GB 8175 一8 7 附最A 保沮层厚度的计葬方法 ( 补充件) 在允许温降条件下翰送掖体管道的保沮层厚度应按热平衡方法计算. A . 1 无分支( 无结点) 管道 T , - T,、 ， ， T . 一 T. 产 一 : 会 一 2 n x :.。 . 。 。 . 。 。 . 。 . ” 。 “ A1) 。 一 D , - D

22、 ,2 一 一 一 L . 一_ i 1 1 I，.T， 一7 . aD, a I 一 v_ “ v. 山 n二 了- 一 二r一1 ” 一 ” 入。 1 2 当T , - T . 2T , - T . : 。会 一 2 * 压 L .(T - T .)2n x l9m . C (T , - T ,) 。 。 。 . 。 . 。 。 ” ， “ 。 ，. 人2) 。 一 D , - D 2一 1nD,a L . = K , .乙(A3) 式中:T , 管道1 点处的介 质温度， K ( “ C ) r 一 T , 管道 2 点处的介质温度， K ( C) t L . -管道计算长度， .， K

23、 , - 管道通过吊 架处的 热报失附加系数才 L 管道实际长 度， 。 ， T m 算术平均温度， K ( C ) r 9 ,. 介质质量流 量， 比 邝， C 介 质热容， 7 / (, k g K ) ( k c a t / ( k g ) ， 其余符号说明与本标准式( 1 ) , ( 2 ) 相同。 A . 2 有分支( 有结点) 管道 结点处温度按式( 人 4 ) 计算: GB 81 75一 87 T =T . _一 ( T , -T 刁 L . - ,; . 9 ._ ,; . 客 L 式中: T . , T . - , 分别为 结点c 与前一结点c 一1 处的沮度, K ( l

24、r ) r T 管道起点的温度, K ( IC ) s T-管道终点的温度， K ( C) : L . - , _ . - 结点。 与前一结点c 一1 之间 的管段长 度+ m t L , - ,; , 任意点i 与前一结点i -1 之间的管段长度， m ， 。 _， 。 。 一1 与。两点间管道介质质盈流蚤, k g / h = 9 . ,卜_任意点 i 与前一结点i -1 之间介质质AW L k, k g / h . GB 8175 一 87 附录B 保纽层厚度的计算方法 ( 补充件) 延迟管道内介质冻结、 授固的保沮层厚度应按热平衡方法计算 L 0 D , 一 2 n x 。 一 D ,

25、 - D ,2 T十叭， 一2 T . T 一T . 一 1nD,o ( 甘1) 式中: K, 见式( A 3 ) 说明， t介质在管道内防止冻结停留时间， h i T管道内介质的冻结温度, K ( C) I Y , Y , 分别为介质体积和管壁体积， m 林 P , P c 分别为介质密度和管材密度， k g / m ， C , C 0 分 别为介质热容和管材热容， J / k g K ( k c a l / ( k g ) ， H 介质融解热， J ( k c a l / k g ) , 其他符号说明与本标准式( 1 ) , ( 2 ) 相同。 C.817 5一 G i g 附录C 不网材

26、科皿二 妞.度的计弃方法 ( 补充件) C . 1 内 层厚度烤表面沮度计算。 外层厚度按经济厚度方法计算. C . 2 内 外层界面处沮度应按外层保沮材料最 高使用沮度的0 . 9 倍计算。 附加说明: 本标准由全国能裸基础与管理标准化技术委员 会提出。 本标准由中国石油化工总公司洛阳石抽化工工程公司、 国家建筑材料工业局标准化研究所、 雨京玻 晌纤维研究设计院、 国家医药局上海医药设什院、 中国建筑科学研究院空调研究所、 华 东电 力设计院负 贵起草。 本标准主要起草人王怀义、 李苏华、 裘应林、 李鸿法A 敏、 汪训昌、 其松涛。 *草庐一苇草庐一苇*提供优质文档， 如果 你下载的文档有

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