| 传统预制直埋热力管存在的主要缺陷 |
| 现状 |
| 1. 预制保温管体积大重量大，运输成本高，土方量及土建工程量大。 |
| 2. 保温材料使用寿命短，一般只有3～5年，继续使用造成能源的大量浪费。 |
| 3. 长期使用受吸潮、震动影响易出现解体、沉降现象，热损失严重超标。 |
| 4. 易吸水或受潮，排潮时间长，保温效果明显下降且易导致钢材腐蚀，管壁变薄无法满足压力要求，带来安全隐患。 |
| 5. 传统保温材料保温效果差，管道热损失较大。岩棉、硅酸铝纤维等对健康有危害。 |
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| 原因分析 |
| 1. 保温材料导热系数较高，需更厚的保温层才能满足要求。 |
| 2. 保温材料高温稳定性差，自然粉化使其寿命大大缩短，隔热性能衰减较快。 |
| 3. 保温材料抗压、抗拉性能较差，受压、震动易变形，保温结构不稳定。 |
| 4. 保温材料防水性能较差，吸水、吸潮增大材料导热系数，腐蚀管道。 |
| 5. 保温材料隔热性能差，保温结构不均匀。 |
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| 纳诺气凝胶绝热毡的主要优势 |
| 性能对比 |
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纳诺气凝胶绝热毡
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岩棉
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导热系数，W/(m?K)（常温）
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0.018
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0.035
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容重，kg/m3
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200
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100-120
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憎水率
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≥99%
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亲水
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抗压强度
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形变10%
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60Kpa
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压缩形变大
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形变25%
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120Kpa
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吸湿率（vol%）
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0.32
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5
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| 主要优势 |
| 1. 纳诺气凝胶的特殊结构及其防水抗压特性使其可以长达20年以上，远高于传统材料。 |
| 2. 保温性能是传统材料的3～5倍，卓越的隔热性能，保温后热损失小，据工程实际测算，可节能20%以上。 |
| 3. 同表面温度下，极低的保温厚度使得外护管直径显著减小，节约大量的钢管费用。 |
| 4. 独有的纳米三维网络结构提供了超凡的高温稳定性，避免振动而产生变形堆积和保温性能急剧下降的现象。 |
| 5. 具备优异的整体防水性能，憎水率≥99%，隔绝液态水，同时又允许水蒸汽通过，不会受潮、吸水腐蚀管道，是热力管道保温材料的最佳选择。 |
| 6. 纳诺气凝胶绝热毡有较好柔性与抗拉、抗压强度，可抵抗野蛮施工，长期使用不沉降、变形。 |
| 7. 不含对人体有害的物质，绿色环保。 |
| 8. 安装简易，预制管体积减小明显，节省运输、施工费用。 |
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| 纳诺气凝胶绝热毡保温方案与经济效益 |
| 以管道外径159mm，温度250℃的直埋蒸汽管道（直管段）为例，对纳诺气凝胶与传统保温材料的使用厚度、保温效果、经济效益进行分析如下： |
| 保温方案 |
| 方案一： |
| 采用气凝胶隔热毡作为保温材料，钢管作为外护管。 |
| 方案二： |
| 采用气凝胶隔热毡作为主体保温材料，结合岩棉套管辅助保温的方式，钢管作为外护管。 |
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| 保温结构示意图 |
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| ①防腐层 ②外护钢管 ③玻璃纤维带 ④无机保温层（气凝胶绝热毡或者是气凝胶绝热毡+岩棉） ⑤滑动导向支架 ⑥工作管 ⑦空气层 |
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| 节能效果及经济效益 |
| 节能效果 |
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方案一
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方案二
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传统方案
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保温材料厚度
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气凝胶：6mm×4
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气凝胶：6mm×2
复合硅酸盐毡：60mm
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岩棉套管：100mm
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保温层总厚度
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24
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72
|
100
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表面温度（℃）
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46
|
44
|
47
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管道线散热损失（W/m）
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66
|
99
|
141
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节能率
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53.19%
|
29.79%
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——
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| 经济效益 |
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方案一
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方案二
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传统方案
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管道线散热损失（W/m）
|
66
|
99
|
141
|
每年节约能源（106KJ）
|
2160
|
1210
|
——
|
每年节约能源（万元）
|
8
|
4.5
|
——
|
成本回收时间（年）
|
2.3
|
1.9
|
——
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20年节约成本（万元）
|
141.6
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81.45
|
——
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| 注：管道长度1000米。实际应用过程中，岩棉在使用几个月后，由于材料本身缺陷，保温效果将越来越差，损失的热量将更大。 |