一种防漏热弯管保温层及其制备方法与流程

本发明涉及隔热材料技术领域，具体涉及一种防漏热弯管保温层及其制备方法。

背景技术：

传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主。

弯管保温层主要运用于高温管路的弯管位置，其作用是减少弯管表面的散热损失已达到减少能耗，降低环境温度，避免人员烫伤的目的。目前弯管保温层常使用柔软的棉状或布状保温材料，保温材料根据现场情况裁减尺寸，存在包覆后的保温层厚度不均，施工周期长的缺点。陶瓷纤维毡、玻璃纤维毡等纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高，具有优良的隔热保温性能，但较棉状保温材料硬，安装时需将多层隔热材料相互叠加至规定厚度，使用型材类无机保温材料包覆高温弯管时需将各层保温层剪裁成不规则的几何外形的小块后进行拼接，现场施工复杂，保温材料的利用率降低，且保温层层间分离，接缝多，无法与弯管表面良好贴合，热损失大，表面温度不均，无法达到预期隔热保温效果，使用寿命短等缺陷。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种防漏热弯管保温层，其能与管道形成良好贴合，简化施工、降低施工安装引起的漏热，保温效率高。

本发明另一目的在于提供上述防漏热弯管保温层的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种防漏热弯管保温层，包括主体保温层、反射层、粘结层、成型反射层和外防护层，其特征在于：所述主体保温层为多层保温材料组成，主体保温层分为多个均匀厚度的层组，反射层置于每层组中，与每层组中各层保温材料交替叠加，形成复合保温层组，层叠时不同层保温材料向相同方向有一定的接头余量；所述主体保温层为毡状保温材料为陶瓷纤维毡或玻璃纤维毡，单层厚度为1~6mm，反射层为金属箔或镀金属薄膜，单层厚度为0.08~0.3mm，粘结层为阻燃硅橡胶及添加剂氧化铈组成，外防护层为耐高温阻燃防潮布或金属保护层，上述复合保温层组根据弯管的管状结构分为上、下两块拼接，上下两块的拼接切面位于水平直径以上，拼接位置的接缝切面呈斜切状，从内至外接缝位置逐渐降低，斜切的角度是以水平直径为对称轴的90°范围内，拼接位置采用s形缝合密封结构。

本发明采用热面高、冷面低的斜切顺流拼接方式，增加了拼接切面面积，从而增加了保温反射作用，还延长了热量传递路径，进一步缓解的传递，层组之间由高到低的平行斜切面形成了一种错位拼接，也减缓了热量传递，再结合s型密封缝合，有效减少漏热损失。

进一步，上述多个复合保温层组中任意一个复合保温层组为n个段数组成，具体是两个直端和n-2个相同的扇形拼接形成弯管轮廓，其中直端端口与垂直线成α/（2n-2）的倾斜角度，扇形对应的圆心角为α/（n-1）；与该复合保温层组相邻的复合保温层组为n+1个小段组成，具体是两个直端和n-1个相同的扇形拼接形成，其中两个直端端口垂直，扇形对应的圆心角为α/（n-1）。

进一步，上述主体保温层总厚度为24~100mm，按照总厚度将主体保温层分为3~10组均匀厚度层组。

上述防漏热弯管保温层的制备方法，其特征在于：上述层组中相邻的两个层组采用两种不同的分段切割方式将材料切割成小段，具体为方式一和方式二，其中方式一是在任意一个层组距离直端l1端口b/2处开始切割，切割方向与l1端口处垂线成夹角为α/（2n-2），夹角顶点到切割材料中心水平轴距离为r，将切割路径沿竖直方向对称进行切割，两条切割线形成的夹角为α/（n-1），夹角顶点到材料水平中心轴的距离为r，重复轴对称后继续切割，最终切割形成n-2块相同的等腰梯形小段，其中n是材料分段切割后形成的总段数，r为弯管的曲半径，α为弯管对应的角度，d给每块等腰梯形上底的长度。

进一步，上述方式二是在以方式一切割的层组相邻的层组的直端l1的端口处下刀，切割路径与l1端口处垂线成夹角为α/（2n-2），将切割路径沿竖直方向对称进行切割，两条切割线形成的夹角为α/（n-1），夹角的顶点到材料水平中心轴的距离为r，重复轴对称切割，最终切割形成n-1段相同的等腰梯形小段，分段切割后形成的总段数为n+1，r为弯管的曲半径，α为弯管对应的角度。

进一步，将上述复合保温层组的小段按顺序拼接，拼接处使用阻燃硅橡胶粘结剂粘接密封，所述粘结剂是由苯基硅橡胶和氧化铈按16:1质量比混炼硫化制得。

进一步，在层组与层组之间使用粘结剂粘结一层成型反射层，所述成型反射层为不锈钢材质，厚度为0.01~0.05mm，粘结层的厚度为不大于1mm。

进一步，待固化完成后的，将保温层放入外防护层中，缝合封口。

一种防漏热弯管保温层的制备方法，其特征在于，按如下方案进行：

s1：根据管道尺寸以及保温层使用的具体位置，计算出长度、宽度，并剪裁出相应的毡状保温材料和反射层，毡状保温材料单层厚度为1~6mm，反射层为金属箔或镀金属薄膜，单层厚度为0.08~0.3mm；

s2：根据主体保温层总厚度为24~100mm，按照总厚度将主体保温层分为3~10组均匀厚度层组，反射层置于每层组中，与每层组中各层保温材料交替叠加，层叠时不同层保温材料向相同方向有一定的接头余量；

s3：将叠加后的复合保温层组卷至管状，将管状的复合保温层组沿保温层的直径切为上下两块拼接，拼接位置的接缝切面呈倾斜状，从内至外接缝逐渐降低，接缝最低点与水平直径重合，不同组之间的切缝和接头的相对位置错开；

s4：任意一个层组采用方式一进行分段切割：在距离直端l1的端口d/2处开始切割，切割方向与l1端口垂直线方向成夹角为α/（2n-2），夹角顶点到材料水平中心轴的距离为r，将切割路径沿竖直方向对称进行切割，两条切割线形成的夹角为α/（n-1），夹角顶点到材料水平中心轴的距离为r，重复轴对称切割，最终切割形成n-2块相同的等腰梯形小段，其中n是材料分段切割后形成的总段数，r为弯管的曲半径，α为弯管对应的角度，d给每块等腰梯形上底的长度；

与该层组相邻的层组采用方式二进行分段切割：在层组的直端l1的端口处切割，切割方向与l1竖直方向成夹角为α/（2n-2），将切割路径沿竖直方向对称进行切割，两条切割线形成的夹角为α/（n-1），夹角的顶点到材料水平中心轴的距离为r，重复轴对称切割，最终切割形成n-1段相同的等腰梯形小段，分段切割后形成的总段数为n+1，r为弯管的曲半径，α为弯管对应的角度；

s5：按照上下块对应，将各层组小块在工装中安装拼接，拼接处采用粘结剂粘接密封，层组与层组之间相对面用粘结剂各涂覆一层厚度为不大于1mm的粘结层，并固定一层厚度为0.01~0.05mm的不锈钢成型反射层，所述粘结剂是由苯基硅橡胶和氧化铈按16:1质量比混炼硫化制得；

s6：粘结层固化后，取出保温层，放入外防护层中，缝合封口，将拼接后的上下两块对应安装至弯管，接缝处采用s型密封缝合。

本发明制备过程中采用上述特定的分段切割及拼装方式，将弯管保温层标准模块化，减少拼接缝，相邻的扇形模块轴向拼接缝之间形成了一定的拼接角度，阻挡了热量的传递流畅性，大大减少了漏热，另外，由于多层结构的保温层模块化拼接包覆均匀，与弯管的轮廓贴合紧密，使得弯管表面具有优异的隔热效果，另外复合保温层组相互之间高度贴合，使得复合保温层组的小块之间的缝隙高度收缩，缝隙减小，进一步降低漏热，且温度分布均匀，克服了弯管温度分布不均匀、拼接位置温度过高的现象。

本发明具有如下技术效果：

减少了上层保温层内外热流交换，成型反射层充分阻断了拼接缝之间的空气对流，减少了层间对流换热。特定的错位分段及拼接方式，增加了拼接缝之间的热传导距离，减少了拼接缝处的局部热损失；预制成型模块，尺寸稳定，减少了材料浪费，能与弯管形成良好贴合，简化现场施工流程，降低施工引起的漏热，提高保温效率。

附图说明

图1：本发明实施例1弯管结构示意图。

图2：实施例1中采用方式一分段切割中间层组示意图。

图3：实施例1中采用方式二分段切割与中间层相邻的层组示意图。

图4：实施例1中采用方式一分段切割的层组小段拼接结构示意图。

图5：实施例1中采用方式二分段切割的层组小段拼接结构示意图。

图6：本发明中各层组的斜切示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

某250℃管路，管道外径为150mm，有一弯曲半径r为400mm的90°弯头，两段直端各长150mm，包覆隔热36mm厚的陶瓷纤维毡，每层陶瓷纤维毡厚度约3mm，每4层陶瓷纤维毡及3层0.01mm铝箔反射层形成一组，成型反射层采用0.03mm厚不锈钢，粘结剂为防火阻燃高温密封胶，外防护层采用耐高温防水布缝制的保护层。

一种防漏热弯管保温层的制备方法，按如下方案进行：

s1：根据管道尺寸以及保温层使用的具体位置，计算出长度、宽度，并剪裁出相应的毡状保温材料和反射层，毡状保温材料单层厚度为3mm，总厚度为36mm，所使用的反射层为铝箔反射层，单层厚度为0.01mm；

s2：根据保温材料厚度将保温层分为3组厚度为12mm层组，每个层组由4层陶瓷纤维毡保温材料组成，采用铝箔作为反射层，与每层保温材料交替叠加，4层保温材料和3层反射层形成完整的复合保温层组；

s3：将叠加后的复合保温层组卷至管状，将管状的复合保温层组沿保温层的直径切为上下两块，不同组之间的切缝和接头的相对位置错开；

s4：在保温层中的中间位置的层组的距离直端l1端口b/2处开始切割，切割方向与l1端口处的垂直线成夹角为5°，夹角顶点到材料水平中心轴的距离为400mm，将切割路径沿竖直方向对称再进行切割，两条切割线形成的夹角为10°，夹角顶点到材料水平中心轴的距离为400mm，重复轴对称后切割，最终切割形成8块相同的等腰梯形小段，每块等腰梯形上底的长度为b，材料分段切割后形成的总段数为10段；

与该层组相邻的层组采用方式二进行分段切割：在层组的直端l1的端口处切割，切割方向与l1竖直方向成夹角为5°，将切割路径沿竖直方向对称进行切割，两条切割线形成的夹角为10°，夹角的顶点到材料水平中心轴的距离为r，重复轴对称切割，最终切割形成9段相同的等腰梯形小段，分段切割后形成的总段数为11段；

s5：按照上下块对应，将各层组小块在工装中安装拼接，拼接处采用粘结剂粘接密封，层组与层组之间的相对面各涂覆一层厚度为0.2mm的粘结层，固定一层厚度为0.02mm的不锈钢成型反射层，所述粘结剂是由苯基硅橡胶和氧化铈按16:1质量比混炼硫化制得；

s6：粘结层固化后，取出保温层，放入外防护层中，缝合封口，将拼接后的上下两块对应安装至弯管表面，处采用s型密封缝合。

对比例1

与实施例1相同的陶瓷纤维毡材料，相同的36mm厚度，直接将陶瓷纤维毡与反射层剪裁为不规则的几何小块后叠加在弯管表面，套上防护层，形成保温层。

使用对比例1的保温层后，由于保温层与弯管贴合度差，隔热保温性能较差，弯管最低温度为63℃，其温度分布不均匀，拼接缝位置漏热大，呈明显的高温，温度最高处为71℃。

采用本发明实施例1制备的弯管防漏热保温层后，具有优异的保温性能，检测弯管表面温度分布均匀，在47~51℃。