用于输送高温气体的管道制造技术

本申请公开了一种用于输送高温气体的管道。管道包括：输送管(1)以及位于输送管(1)两端的法兰(12)。还包括：围绕输送管(1)设置的多个环状隔离件(13)；以及覆盖法兰(12)和环状隔离件(13)而设置的保温材料复合层(9)。其中多个环状隔离件(13)由硅酸盐材料形成，沿输送管(1)的轴向方向非连续设置，并且多个环状隔离件(13)之间形成空气间隙(14)。其中，多个环状隔离件(13)的外径与法兰(12)的外径一致。保温材料复合层(9)从环状隔离件(13)起由内向外依次包括：第一绝热纤维材料层(3)；第一硅酸盐材料层(4)；以及第一纳米孔绝热材料层(5)。

【技术实现步骤摘要】
用于输送高温气体的管道
本申请涉及高温介质的传输，具体而言，涉及一种用于输送高温气体的管道。
技术介绍
本技术的技术方案的应用场景包含火力发电厂的四大管道：主蒸汽管道，热再热蒸汽管道，冷再热蒸汽管道，主给水管道，但不限于此。本技术也可以应用于温度低于800℃的其他管道系统。电力及化工等领域涉及的设备和蒸汽热力管网众多，目前对这些设备和管道的保温主要采用岩棉、硅酸铝、玻璃丝绵等传统保温材料。为了连接方便，用于输送高温流体的管道通常都是采用法兰进行连接的。用法兰盘连接管道虽然便于管道的连接，但是在管道连接后，由于法兰的外径要高出管道外径许多，因此在铺设保温材料时会变得非常困难。如果不能对法兰盘进行有针对性的处理，会大大影响管道保温的效果。此外，传统的保温材料的保温效果较差，特别是保温效果随环境条件而呈现明显衰减，保温时效性低，因此迫切需要开发新型的保温材料，从而最大限度地节省成本、降低热损和煤耗。在火力发电厂中的四大管道中，主蒸汽管道运行温度为580～600℃，热再热蒸汽管道运行温度为608℃，冷再热蒸汽管道运行温度为515℃，主给水管道运行温度为297.7℃。对于这样的管道设备的保温材料的应用既要能够抵抗管道的高温，又要能够防水耐腐蚀、使用寿命长。在传统的保温材料中，由于材料本身的自重，材料结构松散，极易出现保温材料下沉的状况。再者，在火力发电厂的管道中，由于蒸汽管道常年处于高温高压的状态，保温材料处于潮湿环境下，往往几年之后，原有的保温材料就失去了效用。常用的保温材料有硅酸盐材料、以及绝热纤维材料等，但是以上材料各有各自的缺点。硅酸盐保温材料具有优良的保温隔热性能，其耐热程度好，在800℃以下均可使用，并且其价格便宜，所需成本低。但是其导热系数偏高，并不是良好的管道保温材料。并且硅酸盐保温材料不耐水，易溶于水，热稳定性差其使用寿命也较短仅有3～8年。并且其价格便宜、成本低。绝热纤维保温材料的优点是，价格便宜、成本低。但是其具有导热系数较高，不耐高温的缺点，在高于400℃其结构极易损坏。并且其不耐水，憎水性差，不仅表面容易附着水分，并且也内部也容易吸收水分；在使用过程中含粘合剂，热稳定性差；在防火性能方面其易燃，不适用于高温的保温环境；并且厚度较厚，占空间较大。再者其使用寿命仅有3-8年(如果吸水以后，其寿命更受影响)，就以上这些方面，大大限制了绝热纤维保温材料的应用范围。这两种材料各有优缺点，单独的将其应用火力发电厂的管道系统的保温都不可能实现火力发电厂的要求。针对上述电力管道系统保温性能差和使用寿命短问题，单纯使用一种绝热材料，并不能达到火力发电厂管道保温效果稳定长久持续，安全性能高，耐腐蚀，防水性能好的目标。在以往的记载之中尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了用于输送高温气体的管道，以至少解决电力管道系统保温性能差和使用寿命短的技术问题。根据本技术的一个方面，提供一种用于输送高温气体的管道。管道包括：输送管以及位于输送管两端的法兰。管道还包括：围绕输送管设置的多个环状隔离件；以及覆盖法兰和环状隔离件而设置的保温材料复合层。其中，多个环状隔离件由硅酸盐材料形成，沿输送管的轴向方向非连续设置，并且多个环状隔离件之间形成空气间隙。其中，多个环状隔离件的外径与法兰的外径一致。保温材料复合层从所述环状隔离件起由内向外依次包括：包括多个介孔的第一绝热纤维材料层；第一硅酸盐材料层；以及第一纳米孔绝热材料层。可选地，绝热纤维材料层的厚度为40～50mm、第一硅酸盐材料层的厚度为50～70mm和/或第一纳米孔绝热材料层厚度为20～30mm。可选地，从第一纳米孔绝热材料层起由内向外还包括：第二硅酸盐材料层、第二绝热纤维材料层以及第二纳米孔材料层。可选地，第二硅酸盐材料层的厚度为50～70mm、第二绝热纤维材料层的厚度为40～50mm和/或第一纳米孔绝热材料层厚度为20～30mm。可选地，第一绝热纤维材料层和第二绝热纤维材料层为玻璃棉材料层或者岩棉材料层。可选地，在输送管与环状隔离件之间还设置有减震材料层。根据本技术的另一个方面，提供了一种用于火力发电厂的管道系统，所述管道系统包括：主蒸汽管道、热再热蒸汽管道、冷再热蒸汽管道以及主给水管道。其中，主蒸汽管道、热再热蒸汽管道以及冷再热蒸汽管道中的至少一个为以上任意一项所述的管道。在本技术中，由于采用了环状隔离件，并且环状隔离件的外径与法兰的外径一致，因此可以覆盖环状隔离件和法兰覆盖保温材料复合层。从而，使得法兰能够充分地得到保温材料复合层的覆盖，保温效果优良。此外，在本技术的实施方式中采用了纳米孔绝热材料。其中，纳米孔绝热材料具有超低的导热系数，热能不易流失。纳米孔结构稳定，绝热稳定性好。纳米孔绝热材料防水性能好，产品整体憎水，吸水率<0.6％。纳米孔绝热材料具有超高安全性，防火等级为A级。此外，纳米孔绝热材料具有超高使用寿命，能持续使用20年以上，与应用管道寿命近似。纳米孔绝热材料的制备采用绿色无机工艺，具有环保、无毒、无短纤维飘落和极低的有机物残留和燃烧热值等特点。纳米孔绝热材料还具有抗拉、抗震、隔音的特点，能够有效避免运输、施工、使用过程的结构破坏。但是，纳米孔绝热材料也存在价格昂贵，成本高的缺点，在很大程度上限制了纳米孔绝热材料的广泛应用。因此本技术中采用了价格便宜的硅酸盐材料层和绝热纤维材料层，由于其价格便宜，因此便于降低施工成本。并且由于在硅酸盐材料层和绝热纤维材料层之外设置了纳米孔绝热材料层，又使得硅酸盐材料层和绝热纤维材料层能够得到纳米孔绝热材料层的保护，从而实现了复合层中各个层的优势互补。综上所述，申请人通过在输送管上设置所述环状隔离件，从而使得法兰能够充分得到保温材料复合层的覆盖，增强了保温效果。并且通过将以上各材料层进行结合构成复合材料层，从而使得各个材料层之间优势互补，在改善了保温层的隔热性、耐高温性、防水性、防火性以及使用寿命的同时，降低了产品的成本。从而解决了电力管道系统保温性能差和使用寿命短等技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本技术的实施例所述的用于输送高温气体的管道的示意图；图2和图3示出了是根据本技术实施例所述的用于输送高温气体的管道的横截面图；图4示出了根据本技术实施例所述的管道的保温材料复合层的结构图；以及图5示出了根据本技术实施例所述的管道的保温材料复合层的进一步改进例的结构图。附图标记说明：1：输送管；12：法兰；13：环状隔离件；14：空气间隙；2：减震层；3：第一绝热纤维材料层；4：第一硅酸盐材料层；5：第一纳米孔绝热材料层；6：第二硅酸盐材料层；7：第二绝热纤维材料层；8：第二纳米孔材料层；9：保温材料复合层。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于输送高温气体的管道，所述管道包括：输送管(1)以及位于输送管(1)两端的法兰(12)，其特征在于，还包括：围绕所述输送管(1)设置的多个环状隔离件(13)；以及覆盖所述法兰(12)和所述环状隔离件(13)而设置的保温材料复合层(9)，其中所述多个环状隔离件(13)由硅酸盐材料形成，沿所述输送管(1)的轴向方向非连续设置，并且所述多个环状隔离件(13)之间形成空气间隙(14)，其中，所述多个环状隔离件(13)的外径与所述法兰(12)的外径一致；以及所述保温材料复合层(9)从所述环状隔离件(13)起由内向外依次包括：包括多个介孔的第一绝热纤维材料层(3)；第一硅酸盐材料层(4)；以及第一纳米孔绝热材料层(5)。

【技术特征摘要】
1.一种用于输送高温气体的管道，所述管道包括：输送管(1)以及位于输送管(1)两端的法兰(12)，其特征在于，还包括：围绕所述输送管(1)设置的多个环状隔离件(13)；以及覆盖所述法兰(12)和所述环状隔离件(13)而设置的保温材料复合层(9)，其中所述多个环状隔离件(13)由硅酸盐材料形成，沿所述输送管(1)的轴向方向非连续设置，并且所述多个环状隔离件(13)之间形成空气间隙(14)，其中，所述多个环状隔离件(13)的外径与所述法兰(12)的外径一致；以及所述保温材料复合层(9)从所述环状隔离件(13)起由内向外依次包括：包括多个介孔的第一绝热纤维材料层(3)；第一硅酸盐材料层(4)；以及第一纳米孔绝热材料层(5)。2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述绝热纤维材料层(3)的厚度为40～50mm、...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晶，何新平，
申请(专利权)人：北京中环鑫汇科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11