CN103753824A - 一种高温绝热管道的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种高温绝热管道的生产工艺，在套接外护管之前，在工作管的外壁沿其轴向安装若干块气凝胶毡，使得气凝胶毡和发泡形成的聚氨酯绝热层相结合作为绝热管道的绝热系统，结合了气凝胶毡与发泡聚氨酯绝热层的优异性能，不仅可以代替传统绝热效果不理想的如水泥珍珠岩瓦、玻璃棉等绝热材料，而且在提高了该类产品耐温性的同时，具备节能环保和安全可靠等特性；另外，气凝胶毡的两端环绕工作管的外壁对接，并在两端之间形成对接缝线，若干块气凝胶毡的对接线沿着工作管的轴向外壁交错排布，避免了对接线位于同一直线上时气凝胶毡的一处对接线开裂，热量就会沿着呈一条直线分布的对接线处快速散失而造成绝热性能下降的缺陷，保证了管道绝热性能。

Description

一种高温绝热管道的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种高温绝热管道的生产工艺，属于介质输送绝热管道技术领域。 

背景技术

在集中供热、集中供冷、石油天然气运输等领域，对用于介质输送的管道都需要进行绝热处理，以确保介质输送过程中管道的绝热性能。现有技术中作为绝热管道绝热层的材料一般包括水泥珍珠岩、玻璃棉以及聚氨酯泡沫等。 

如中国专利文献CN201034218Y公开了一种钢制承插口预应力钢筋混凝土绝热管，由管芯以及绝热层构成，其中，绝热层采用玻璃毡或水泥珍珠岩或石棉水泥或玻璃布制成，然而，由于水泥珍珠岩保温的热损失较大，从而无法长期确保保温性能。 

又如中国专利文献CN2643136Y公开了一种真空绝热管道，其包括工作钢管、绝热层以及外套钢管，绝热层为填充在工作钢管和外套钢管之间的保温棉。上述文献公开的绝热管采用保温棉（例如玻璃棉）作为绝热层，虽然避免了水泥珍珠岩热损失大的问题，但是，由于玻璃棉不耐水浸泡，因而保温的有效寿命短，并且不符合节能要求。 

鉴于上述保温材料的缺陷，对于用于介质输送的绝热管来说，大多数企业采用聚氨酯泡沫作为绝热层，例如中国专利文献CN201320256568公开了一种预制保温管，采用聚氨酯泡沫层作为绝热层，聚氨酯泡沫绝热层在常规低温介质输送中的保温效果较好，但是，聚氨酯泡沫不能长期耐受150℃及以上的高温。 

综上所述，现有技术中绝热管道的绝热材料不能同时满足耐高温、耐水以及热损失小的要求。因此，如何提供一种能够应用于集中供热、高温介质输送市场的耐高温、耐水以及热损失小的高温绝热管道以及该高温绝热管道的生产工艺是现有技术中还没有解决的技术难题。 

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的绝热管道不能同时满足耐高温、耐水以及热损失小的技术要求的缺陷，从而提供一种能够应用于高温介质输送的耐高温、耐水且热损失较小的绝热管道的生产工艺。 

本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的绝热管道不能同时满足耐高温、耐水以及热损失小的技术要求的缺陷，从而提供一种能够应用于高温介质输送的耐高温、耐水且热损失较小的绝热管道。 

为此，本发明提供一种高温绝热管道的生产工艺，包括在所述工作管上套接外护管以在所述工作管的外壁和所述外护管的内壁之间形成间隙的步骤；在所述间隙中发泡形成绝热层的步骤；还包括在套接所述外护管之前，在所述工作管的外壁沿其轴向安装气凝胶毡的步骤，所述气凝胶毡通过固定装置固定在所述工作管的外壁上。 

所述气凝胶毡以螺旋缠绕的方式安装在所述工作管的外壁上。 

所述气凝胶毡为若干块，每块所述气凝胶毡的两端环绕所述工作管的外壁对接，并在所述两端之间形成对接线，若干块所述气凝胶毡的对接线沿着所述工作管的轴向外壁交错排布。 

所述气凝胶毡为一块，所述气凝胶毡的两端环绕所述工作管的外壁对接。 

所述固定装置为固定带，在安装所述气凝胶毡之后，在所述工作管上安装若干个固定带以将所述气凝胶毡固定在所述工作管的外壁上。 

若干个所述固定带沿着所述工作管的轴向分布，位于所述工作管轴向最 外端的固定带相距与其同侧的位于所述工作管轴向最外端的气凝胶毡的距离不大于50mm。 

所述固定带的宽度小于或等于所述气凝胶毡的宽度。 

在套接所述固定带之前，在所述气凝胶毡上缠绕至少一层塑料薄膜。 

在将所述气凝胶毡固定之后，在所述气凝胶毡的表面沿其轴向固定安装若干圈塑料支架。 

还包括在所述发泡形成绝热层的步骤之前，在所述工作管和所述外护管的两端安装发泡卡具并调整所述工作管和所述外护管的偏心距使两者同轴的步骤。 

在调整偏心距的步骤中，采用的所述发泡卡具包括环形板、偏心距调节件以及紧固件，所述环形板的内边缘和外边缘同轴设置，所述环形板的内边缘与所述工作管的外径匹配，所述环形板的外边缘与所述外护管的内径匹配，将所述环形板卡入所述外护管与所述工作管形成的所述间隙的两端，调整所述偏心距调节件以使得所述环形板的内边缘贴合所述工作管的外壁，调整所述紧固件以使得所述环形板的外边缘贴合所述外护管的内壁，进而使得所述外护管和所述工作管的两端被密封且两者同轴。 

在调整偏心距的步骤中，在所述环形板卡入所述间隙后，通过紧固件将所述环形板与所述外护管固定。 

在调整偏心距的步骤中，采用的所述紧固件包括紧固圈和紧固丝杠，将工作管插入外护管中之后，将所述紧固圈套装于所述外护管的内壁上，通过调节紧固丝杠紧固/松开所述紧固圈。 

在调整偏心距的步骤中，采用的所述偏心距调节件靠近所述环形板的内环位置均匀分布设置。 

在调整偏心距的步骤中，采用的所述偏心距调节件包括调节螺栓以及与 所述调节螺栓配合的调节螺母。 

在调整偏心距的步骤中，采用的所述环形板上还成型有环状气囊槽，所述环状气囊槽内设置有充气气囊，在所述环形板卡入所述间隙后，通过所述充气气囊密封所述环形板与所述工作管之间的缝隙。 

在发泡形成绝热层的步骤中，利用注射枪通过设置在环形板上的注射孔向所述间隙内注射发泡液，注射完毕后迅速用枪堵封住注射孔，等待发泡液反应凝固形成聚氨酯泡沫。 

在发泡形成绝热层的步骤中，注射量能力为90-500kg/min，发泡压力70-150bar。 

在发泡形成绝热层的步骤中，发泡过程中产生的气体通过设置在所述环形板上的至少一个通气孔排出。 

在发泡形成绝热层的步骤中，所述发泡液包括异氰酸酯、聚醚多元醇和助剂。 

采用的所述外护管包括至少一层外护层和至少一层用于阻止外护管内部气体和/或外界环境中的气体以及水分透过所述外护层而流通的阻隔层，所述阻隔层不位于所述外护管的最外层。 

采用的所述外护管的外护层为两层，分别位于所述阻隔层的内、外两侧。 

采用的所述外护管的两层所述外护层分别与所述阻隔层的内壁和外壁贴合固定。 

采用的所述外护管的两层所述外护层与所述阻隔层的内壁和外壁分别形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置有连接层。 

采用的所述外护管的所述连接层填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层和所述外护层贴合固定。 

采用的所述外护管的所述外护层为一层，所述阻隔层位于所述外护层的内壁上并与所述外护层贴合固定。 

采用的所述外护管的所述外护层为一层，所述阻隔层的外壁与所述外护层的内壁之间形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置连接层所述连接层填满所述容纳间隙，并分别与所述阻隔层的外壁和所述外护层的内壁贴合固定。 

采用的所述外护管为镀锌铁皮管、钢管、铝皮管或不锈钢管的一种。 

采用的所述外护管为聚乙烯管、聚丙烯管或聚丁烯管的一种。 

还包括在套接所述外护管之前将所述工作管外表面经过抛丸机抛丸除锈处理的步骤，除锈等级不小于Sa2.5级。 

本发明还提供一种高温绝热管道，采用上述任一项所述的生产工艺生产而成。 

本发明提供的高温绝热管道的生产工艺具体如下优点： 

1.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，在套接所述外护管之前，在所述工作管的外壁沿其轴向安装若干块气凝胶毡，使得气凝胶毡和发泡形成的聚氨酯绝热层相结合作为绝热管道的绝热系统，结合了气凝胶毡与发泡聚氨酯绝热层的优异性能，不仅可以代替传统绝热效果不理想的如水泥珍珠岩瓦、玻璃棉等绝热材料，而且在提高了该类产品耐温性的同时，具备节能环保和安全可靠等特性，该绝热管道利用气凝胶毡优异的绝热及耐热性能，使绝热管道能够长期耐受150℃及以上温度。 

2.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，所述气凝胶毡为若干块，所述气凝胶毡的两端环绕所述工作管的外壁对接，并在所述两端之间形成对接缝线，若干块所述气凝胶毡的对接线沿着所述工作管的轴向外壁交错排布，避免了对接线位于同一直线上时一旦气凝胶毡的一处对接线开裂，热量就会沿着呈一条直线分布的对接线处快速散失而造成绝热性能下降的缺陷，保证了管道绝热性能。 

3.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，在安装所述气凝胶毡之后，在所述工作管上套接若干个固定带以将所述气凝胶毡固定在所述工作管的外壁上。通过固定带将气凝胶毡固定在所述工作管的外壁上，确保了气凝胶毡工作的稳定和可靠性，并且安装方式较为简便。 

4.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，若干个所述固定带沿着所述工作管的轴向分布，确保了固定带能够根据气凝胶毡在工作管上的分布情况对气凝胶毡进行固定，便于实现气凝胶毡的稳固性；位于所述工作管轴向最外端的固定带相距与其同侧的位于所述工作管轴向最外端的气凝胶毡的距离不大于50mm，使得位于工作管轴向最外端的气凝胶毡固定效果较好。 

5.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，在套接所述固定带之前，在所述气凝胶毡上缠绕至少一层塑料薄膜。塑料薄膜增加了发泡形成绝热层过程中泡沫的流动性，易于实现发泡的均匀化。 

6.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，在将所述气凝胶毡固定之后，在所述气凝胶毡的表面沿其轴向安装若干圈塑料支架。安装塑料支架可以避免工作管较长时，绝热管的中部位置和两端绝热层出现偏心现象，进一步保证了工作管本身不同位置处的同轴度，进而便于实现绝热层厚度的均匀性；另外，安装塑料支架便于在支架上安装信号线。 

7.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，还包括在所述发泡形成绝热层的步骤之前，在所述工作管和所述外护管的两端安装发泡卡具并调整所述工作管和所述外护管的偏心距使两者同轴的步骤。通过发泡卡具使得外护管和所述工作管同轴后，避免了外护管和工作管的偏心现象，确保了后续形成在间隙内的绝热层的厚度均匀，从而避免了由于厚度不均匀而造成的厚度较薄部位容易损坏的缺陷，同时也克服了因绝热层厚度减少而增大热量损失的缺陷。 

8.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，采用的所述发泡卡具包括环形板、偏心距调节件以及紧固件，所述环形板的内边缘和外边缘同轴设置， 所述环形板的内边缘与所述工作管的外径匹配，所述环形板的外边缘与所述外护管的内径匹配，将所述环形板卡入所述外护管与所述工作管形成的所述间隙的两端，调整所述偏心距调节件以使得所述环形板的内边缘贴合所述工作管的外壁，调整所述紧固件以使得所述环形板的外边缘贴合所述外护管的内壁，进而使得所述外护管和所述工作管的两端被密封且两者同轴。采用该种发泡卡具调整外护管和所述工作管以使得两者同轴，结构简化，零部件较少，调节过程简便，易于操作，效率高，经过调整后，可确保绝热层厚度的均匀性，从而避免了由于厚度不均匀而造成的厚度较薄部位容易损坏的缺陷；并且，该种发泡卡具同时可以密封住外护管和所述工作管的两端，使得形成在外护管和工作管之间的间隙为密封空间，防止后续发泡过程中泡沫外漏。同时，由于在发泡过程中，泡沫起泡过程是由底部向上的，会使工作管被向上推动，造成两者偏心，安装上述环形板可以避免工作管在发泡过程中上移，从而提高发泡稳定性。 

9.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，在所述环形板卡入所述间隙后，通过紧固件将所述环形板与所述外护管固定。本发明采用的紧固件不但可以用于调整环形板的外边缘与所述外护管的内壁以使得两者贴合，还可以将环形板固定在所述外护管上，从而实现固定与调整的统一。并且，环形板与外护管紧固在一起，防止发泡过程中环形板被反应中的聚氨酯泡沫顶出、脱落。 

10.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，在所述环形板与所述外护管固定后，调节偏心距调节件，使所述调整装置的内径与所述工作管外径的间隙均匀一致，采用的所述偏心距调节件靠近所述环形板的内环位置均匀分布设置，该设计有利于更快捷、高效的微调工作管位置，使工作管和外护管的偏心距符合标准要求；所述偏心距调节件包括调节螺栓以及与所述调节螺栓配合的调节螺母。在调节工作管、外护管的偏心距时，只需调整调节螺栓来微调工作管，而无需大幅调整工作管和外护管的位置，设计简单，操作方便，有利于提高生产效率。 

11.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，采用的所述环形板上还成型有环状气囊槽，所述环状气囊槽内设置有充气气囊，在所述环形板卡入所述工作管与所述外护管形成的所述间隙后，通过所述充气气囊密封所述环形板与所述工作管之间的缝隙。气囊槽内设置有充气气囊，用于密封环形板与内钢管之间的缝隙，防止发泡过程中，反应中的聚氨酯泡沫从缝隙中溢出；在发泡前，需要给充气气囊接上压缩空气，持续充气、保持压力，直至发泡结束。 

12.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，利用注射枪通过注射孔向所述外护管和所述工作管形成的间隙内注射发泡液，注射完毕后迅速用枪堵封住注射孔，等待发泡液反应凝固形成聚氨酯泡沫，形成绝热层。所述发泡液中含有异氰酸酯、聚醚多元醇和助剂，该种成分的发泡液使得形成的聚氨酯泡沫导热系数低，抗压强度高，泡沫闭孔率高，泡沫平均孔径小，保证了绝热层的绝热效果。 

13.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，发泡过程中产生的气体通过设置在所述环形板上的至少一个通气孔排出。环形板的平面上成型有至少一个通气孔用于聚氨酯反应过程中产生的气体的排放，避免聚氨酯泡沫中产生空洞，通气孔的分布形式可根据实际需要进行选择，可为均匀分布或不均匀分布。 

14.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，在发泡形成绝热层的步骤中，注射量能力为90-500kg/min，发泡压力70-150bar，保证了发泡生产工艺的稳定高效。 

15.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，采用的所述外护管包括至少一层外护层和至少一层用于阻止外护管内部气体和/或外界环境中的气体以及水分透过所述外护层而流通的阻隔层，所述阻隔层不位于所述外护管的最外层。采用该种生产方法生产的绝热管道使用过程中，当外界环境中的气体或水分通过外护层渗透到阻隔层时，被阻隔层阻挡住，从而使外界气体或水分无法继续流动，阻隔层阻隔了外护管外部环境中的气体和水分通过外护层 进行的流动，减少了外界环境对管道内其它结构或管道内输送介质的影响；另外，当外护管内包含的其它结构也可能由于塑料管道存在气体渗透而影响其性能时，外护管的阻隔层也能起到阻隔气体渗透外护管的作用，从而保证了塑料管道内其它结构的性能。另外，由于阻隔层不与所述外护管所在的外界环境接触，避免了阻隔层被外界物质划伤，也避免了阻隔层直接与外界环境中的水接触时而造成的阻隔性能的降低，从而确保了阻隔层的使用寿命。 

16.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，采用的所述外护管的外护层为两层，分别位于所述阻隔层的内、外两侧，两层所述外护层与所述阻隔层的内壁和外壁分别形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置有连接层，所述连接层填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层和所述外护层贴合固定。采用该种方法生产的绝热管道，由于外护管的所述外护层为两层，两层所述外护层与所述阻隔层的内壁和外壁分别形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置有连接层，通过连接层将所述外护层和所述阻隔层连接起来，防止脱层现象的发生，确保整个绝热管道的使用稳定性。作为一种优选，所述连接层填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层和所述外护层贴合固定，此时防脱层的效果最好。 

17.本发明提供的高温绝热管道的生产工艺，采用的所述外护管的所述外护层为一层，所述阻隔层的外壁与所述外护层的内壁之间形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置连接层，所述连接层将所述阻隔层和所述外护层固定连接。采用该种方法生产的绝热管道，通过连接层将所述外护层和所述阻隔层连接起来，防止脱层现象的发生，确保整个绝热管道的使用稳定性。作为一种优选，所述连接层填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层和所述外护层贴合固定，此时防脱层的效果最好。 

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 

图1是本发明采用的发泡卡具的示意图； 

图2是图1的侧视图； 

图3是图1中A部分的放大图； 

图4是发泡卡具在使用过程中的示意图； 

图5是图4的侧视图； 

图6是实施例4采用的外护管的结构示意图； 

图7是实施例5采用的外护管的结构示意图； 

图8是实施例6采用的外护管的结构示意图； 

图9是安装有气凝胶毡的工作管的结构示意图； 

图10是实施例1所述的工艺制备的绝热管道的结构示意图。 

图中附图标记表示为：1-工作管；2-外护管；21-外护层；22-阻隔层；23-连接层；3-绝热层；31-环形板；31a-气囊槽；31b-充气气囊;31c-通气孔；32-紧固件；32a-紧固圈；32b-紧固丝杠；33-偏心距调节件；33a-调节螺栓；33b-调节螺母；34-本体；35-挺杆；4-气凝胶毡；5-塑料支架。 

具体实施方式

以下结合附图1-10对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 

实施例1 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，依次包括如下步骤： 

A.在所述工作管1的外壁沿其轴向安装若干块气凝胶毡4，如图9所示，所述气凝胶毡4的两端环绕所述工作管1的外壁对接，并在所述两端之间形成对接缝线，若干块所述气凝胶毡4的对接线沿着所述工作管1的轴向外壁交错排布,采用若干块固定带将所述气凝胶毡4固定在所述工作管1上，若干块所述固定带沿着所述工作管1的轴向分布，位于所述工作管1轴向最外端的固定带相距与其同侧的位于所述工作管1轴向最外端的气凝胶毡4的距离分别不大于50mm，在本实施例中，所述固定带为钢带； 

B.在所述工作管1上套接外护管2以在所述工作管1的外壁和所述外护管2的内壁之间形成间隙； 

C.在所述工作管1和所述外护管2的两端安装发泡卡具使得所述间隙密封，并调整所述工作管1和所述外护管2的偏心距使两者同轴，所述发泡卡具上设置注射孔； 

D.在所述容纳间隙中发泡形成聚氨酯绝热层3，具体地，利用注射枪通过设置在发泡卡具上的注射孔向所述外护管1和所述工作管2形成的间隙内注射发泡液，所述发泡液中含有异氰酸酯组份、聚醚多元醇和助剂，注射完毕后迅速用枪堵封住注射孔，等待发泡液反应凝固形成聚氨酯泡沫，形成绝热层3，以最后形成具有工作管1、气凝胶毡4、绝热层3和外护管2的绝热管道。 

作为本实施例的一种变形，所述气凝胶毡4还可以设置为整体的一块，一块所述气凝胶毡4采用对接的方式包覆在所述工作管1的外壁上，即所述气凝胶毡4的两端环绕所述工作管1的外壁对接。 

作为本实施例的另一种变形，所述气凝胶毡4还可以采用螺旋缠绕的方式安装在所述工作管1的外壁上。 

在本实施例中，所述步骤D中，注射量能力为300kg/min，发泡压力130bar，保证了发泡生产工艺的稳定高效。 

作为一种变形，注射量能力可以在90-500kg/min内选择，发泡压力可以在70-150bar内选择。 

本实施例提供的绝热管道的生产工艺，在所述工作管1的外壁沿其轴向安装若干个气凝胶毡4，使得气凝胶毡4和发泡形成的聚氨酯绝热层3相结合作为绝热管道的绝热系统，结合了气凝胶毡4与聚氨酯绝热层的优异性能，不仅可以代替传统保温效果不理想的如水泥珍珠岩瓦、玻璃棉等保温材料，而且在提高了该类产品耐温性的同时，具备节能环保和安全可靠等特性，该绝热管道利用气凝胶毡4优异的绝热及耐热性能，使绝热管道 能够长期耐受150℃及以上温度；另外，所述气凝胶毡4的两端环绕所述工作管1的外壁对接，并在所述两端之间形成对接缝线，若干个所述气凝胶毡4的对接线沿着所述工作管1的轴向外壁交错排布，避免了对接线位于同一直线上时一旦气凝胶毡4的一处对接线开裂，热量就会沿着呈一条直线分布的对接线处快速散失而造成绝热性能下降的缺陷，保证了管道绝热性能。 

在本实施例中，如图1-2所示，所述步骤C中采用的所述发泡卡具包括封堵装置和紧固件32，所述封堵装置包括本体34和偏心距调节件33。所述本体34上设置环形板31，所述环形板31的内边缘和外边缘同轴设置，所述环形板31的外边缘与所述外护管1的内径匹配，所述环形板31的内边缘与所述工作管2的外径匹配。 

在所述步骤C中，将所述环形板31卡入所述外护管2与所述工作管1形成的所述间隙的两端，采用紧固件32将所述环形板31固定在所述外护管2上，先调整所述偏心距调节件33以使得所述环形板31的内边缘贴合所述工作管1的外壁，再调整所述紧固件32以使得所述环形板31的外边缘贴合所述外护管2的内壁，进而使得所述外护管2和所述工作管1的两端被密封且两者同轴。 

采用紧固件32将所述环形板31与所述外护管2固定，避免发泡操作中，发泡反应开始后将所述发泡卡具顶出。 

在本实施例中，所述紧固件32包括套装于所述外护管2内壁上的紧固圈32a和紧固丝杠32b，所述紧固圈32a上具有紧固口，通过调节紧固丝杠32b紧固/松开所述紧固圈32a，从而使得所述紧固圈32a与所述外护管2的内壁贴合/松开。 

在本实施例中，如图3-4所示，所述偏心距调节件33设置在所述本体34上，并靠近所述环形板31的内环位置均匀分布设置，所述偏心距调节件33包括调节螺栓33a以及与所述调节螺栓33a配合的调节螺母33b，所述调节螺母33b与所述本体34焊接固定。在调节工作管1、外护管2的偏心距 时，只需调整调节螺栓33b来微调工作管1，而无需大幅调整工作管1和外护管2的位置，设计简单，操作方便，有利于提高生产效率。 

作为本实施例的一种改进，所述环形板31上还成型有环状气囊槽31a，所述环状气囊槽31a内设置有充气气囊31b。在所述步骤C中，在所述环形板31卡入所述工作管1与所述外护管2形成的所述间隙的两端后，通过所述充气气囊31b密封所述环形板31与所述工作管1之间的缝隙。 

作为本实施例的另一种改进，所述环形板31上设置至少一个通气孔31c（如图5所示），在所述步骤D中，发泡过程中产生的气体通过设置在所述环形板31上的至少一个通气孔31c排出。 

本实施例中采用的外护管2为PE外护管。 

作为本实施例的一种变形，采用的所述外护管2还可以为聚丙烯管或聚丁烯管的一种。 

作为本实施例的另一种变形，采用的所述外护管2还可以为镀锌铁皮管、钢管、铝皮管或不锈钢管的一种。 

利用本实施例的上述工艺生产获得的绝热管道如图10所示。 

实施例2 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1基础上的改进，在本实施例中，在安装所述固定带前，在所述气凝胶毡4上缠绕至少一层塑料薄膜。 

塑料薄膜增加了发泡形成绝热层过程中泡沫的流动性，易于实现发泡的均匀化。 

实施例3 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2基础上的一种改进，在本实施例中，在将所述气凝胶毡4固定之后，在所述气凝胶毡4的表面沿其轴向安装若干圈塑料支架5。 

安装塑料支架可以避免工作管较长时，绝热管的中部位置和两端出现偏心现象，进一步保证了工作管本身不同位置处的同轴度，进而便于实现绝热层厚度的均匀性；另外，安装塑料支架便于在支架上安装信号线。 

实施例4 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2或3基础之上的变形，在本实施例中，如图6所示，采用的外护管2具有两层外护层21和一层用于阻止外护管2内部气体和/或外界环境中的气体以及水分透过所述外护层21而流通的阻隔层22，两层所述外护层21分别位于所述阻隔层22的内、外两侧，两层所述外护层21分别与阻隔层22的内壁和外壁贴合固定。 

采用该种生产方法生产的绝热管道在使用过程中，当外界环境中的气体或水分通过外护层21渗透到阻隔层22时，被阻隔层22阻挡住，从而使外界气体或水分无法继续流动，阻隔层22阻隔了外护管2外部环境中的气体和水分通过外护层21进行的流动，减少了外界环境对管道内其它结构或管道内输送介质的影响；另外，当外护管2内包含的其它结构也可能由于外护管2存在气体渗透而影响其性能时，外护管2的阻隔层22也能起到阻隔气体渗透外护管2的作用，从而保证了外护管2内其它结构的性能。另外，由于阻隔层22不与所述外护管2所在的外界环境接触，避免了阻隔层22被外界物质划伤，也避免了阻隔层22直接与外界环境中的水接触时而造成的阻隔性能的降低，从而确保了阻隔层的使用寿命。 

在本实施例中，所述阻隔层22为乙烯-乙烯醇共聚物层（EVOH）。作为本实施例的一种变形，所述阻隔层22还可以为聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的一种形成的单层或多种形成的复合层。上述材料均为高阻隔性材料，高阻隔性材料具有优良的水分和气体阻隔性能。 

本实施例中，所述外护层21为高密度聚乙烯塑料层（HDPE）。作为本实施例的一种变形，所述外护层21还可以为聚丙烯塑料层、聚丁烯塑料层或 玻璃钢层中的一种。聚乙烯塑料层及聚丙烯塑料层的特点均为吸水性小，机械性能良好，电绝缘性能优良；聚丁烯塑料层的优点是具有很高的耐温性，持久性、化学稳定性和可塑性；玻璃钢层的优点是绝缘、防酸、碱、盐等腐蚀,抗静电,不生锈,不易老化,使用寿命长，且防水性好。上述材料均是制作外护层21的上佳材料，均可以起到保护阻隔层的作用，保证复合塑料管道的优良性能。 

实施例5 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2或3基础之上的变形，在本实施例中，如图7所示，采用的外护管2具有两层外护层21和一层用于阻止外护管2内部气体和/或外界环境中的气体以及水分透过所述外护层21而流通的阻隔层22，两层所述外护层21分别位于所述阻隔层22的内、外两侧，两层所述外护层21与所述阻隔层22的内壁和外壁分别形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置有连接层23，所述连接层23填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层22和所述外护层21贴合固定。 

在本实施例中，由于采用的所述外护管2的外护层21为两层，分别位于所述阻隔层22的内、外两侧，两层所述外护层21与所述阻隔层22的内壁和外壁分别形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置有连接层23，所述连接层23填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层22和所述外护层21贴合固定。采用该种方法生产的绝热管道，通过连接层23将所述外护层21和所述阻隔层22连接起来，防止脱层现象的发生，确保整个绝热管道的使用稳定性。所述连接层23填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层22和所述外护层21贴合固定，此时防脱层的效果最好。 

在本实施例中，所述粘结层23为EVA热熔胶材料层，所述外护层21、阻隔层22以及连接层23采用复合共挤的方式固定连接。 

在本实施例中，所述外护层21、所述阻隔层22以及所述连接层23同轴设置。 

实施例6 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2或3基础之上的变形，在本实施例中，如图8所示，采用的所述外护管2具有一层外护层21和一层用于阻止外护管2内部气体和/或外界环境中的气体以及水分透过所述外护层21而流通的阻隔层22，所述阻隔层22的外壁与所述外护层21的内壁之间形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置连接层23，所述连接层23将所述阻隔层22和所述外护层21固定连接，所述连接层23填满所述容纳间隙，并分别与所述阻隔层22的外壁和所述外护层21的内壁贴合固定。 

在本实施例中，采用的所述外护管2的所述外护层21为一层，所述阻隔层22的外壁与所述外护层21的内壁之间形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置连接层23，所述连接层23将所述阻隔层22和所述外护层21固定连接。采用该种方法生产的绝热管道，通过连接层23将所述外护层21和所述阻隔层22连接起来，防止脱层现象的发生，确保整个塑料管道的使用稳定性。所述连接层23填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层22和所述外护层21贴合固定，此时防脱层的效果最好。 

实施例7 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2或3或4或5或6基础之上的进一步改进，在本实施例中，在所述步骤A之前，还包括将所述工作管1外表面经过抛丸机抛丸除锈处理的步骤，除锈等级不小于Sa2.5级。 

经过除锈后，绝热层能更好的粘附在钢管上，这样能有效传递钢管在运行过程中产生的应力。 

实施例8 

本实施例提供高温一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2或3或4或5或6或7基础之上的进一步改进，在本实施例中，在所述步骤A之前，还包括清扫所述外护管2内的碎屑及杂物的步骤。 

实施例9 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2或3或4或5或6或7或8基础之上的进一步改进，在本实施例中，在所述步骤D中，等待发泡液反应凝固形成聚氨酯泡沫，在环境温度24℃下，停放20分钟。 

在本实施例中，上述环境温度可以根据发泡情况适当调整，停放时间也可以适当延长或缩短。 

实施例10 

本实施例提供一种高温绝热管道的生产工艺，其是在实施例1或2或3或4或5或6或7或8或9基础之上的进一步改进，在本实施例中，如图2和图4所示，在所述环形板31背向所述绝热管道一侧的所述本体34上还设置有至少两个挺杆35，所述挺杆35与压力提供装置配合将所述环形板10顶入所述外护管2与所述工作管1的所述间隙，在此，压力提供装置例如可以是液压对顶装置。在本实施例中，所述挺杆35为四个，对顶装置采用液压驱动方式，使得施加在所述发泡卡具上的力均匀、持续，确保所述调整装置顶入所述工作管1与所述外护管2间的环形空间时，位置合适，且不损伤外护管2。 

采用上述实施例1-10所述的方式制备的高温绝热管道（DN500管径为例）与同类产品相比： 

表1介质温度150度、外护管表面温度60度，热损失相同的情况下，不同材料的绝热层厚度 

保温材料类别	导热系数(λ50)[W/(m·K)]	热损失(W/m)	绝热层厚度(mm)
				气凝胶毡	0.017	100	35
聚氨酯泡沫	0.033	100	73
				玻璃棉毡	0.046	100	108
水泥珍珠岩	0.061	100	153

表2介质温度150度、外护管表面温度60度，绝热层厚度相同时，不同材料对应的热损失 

由上述表格中的数据可知，采用本发明的生产工艺制备的绝热管道，由于采用气凝胶毡，在热损失相同的条件下，可以大大降低绝热层的厚度，降低成本，并提高施工空间的利用率；而在绝热层厚度相同的情况下，由于采用气凝胶毡，热损失大大降低，具有较高的绝热性能。 

另外，该产品利用气凝胶毡优异的绝热及耐热性能，管道系统绝热层能长期耐受150℃及以上高温，产品使用寿命在30年以上。 

绝热管道充分利用气凝胶毡的耐150℃及以上高温和导热系数低的特点，以及聚氨酯保温有效减少使用高成本的气凝胶毡材料的特点，使绝热管道的整体成本具有竞争力。 

绝热管道充分利用高密度聚乙烯外护管的防水密封性能，有效抵挡外界水侵入绝热层。 

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 

Claims (31)

1.一种高温绝热管道的生产工艺，包括

在所述工作管（1）上套接外护管（2）以在所述工作管（1）的外壁和所述外护管（2）的内壁之间形成间隙的步骤；

在所述间隙中发泡形成绝热层（3）的步骤；

其特征在于：还包括在套接所述外护管（2）之前，在所述工作管(1)的外壁沿其轴向安装气凝胶毡（4）的步骤，所述气凝胶毡（4）通过固定装置固定在所述工作管（1）的外壁上。

2.根据权利要求1所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：所述气凝胶毡（4）以螺旋缠绕的方式安装在所述工作管（1）的外壁上。

3.根据权利要求1所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：所述气凝胶毡（4）为若干块，每块所述气凝胶毡（4）的两端环绕所述工作管（1）的外壁对接，并在所述两端之间形成对接线，若干块所述气凝胶毡（4）的对接线沿着所述工作管（1）的轴向外壁交错排布。

4.根据权利要求1所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：所述气凝胶毡（4）为一块，所述气凝胶毡（4）的两端环绕所述工作管（1）的外壁对接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：所述固定装置为固定带，在安装所述气凝胶毡（4）之后，在所述工作管（1）上安装若干个固定带以将所述气凝胶毡（4）固定在所述工作管（1）的外壁上。

6.根据权利要求5所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：若干个所述固定带沿着所述工作管（1）的轴向分布，位于所述工作管（1）轴向最外端的固定带相距与其同侧的位于所述工作管（1）轴向最外端的气凝胶毡（4）的距离不大于50mm。

7.根据权利要求5或6所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：所述固定带的宽度小于或等于所述气凝胶毡（4）的宽度。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在安装所述固定带之前，在所述气凝胶毡（4）上缠绕至少一层塑料薄膜。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在将所述气凝胶毡（4）固定之后，在所述气凝胶毡（4）的表面沿其轴向安装若干圈塑料支架（5）。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：还包括在所述发泡形成绝热层（4）的步骤之前，在所述工作管（1）和所述外护管（2）的两端安装发泡卡具并调整所述工作管（1）和所述外护管（2）的偏心距使两者同轴的步骤。

11.根据权利要求10所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在调整偏心距的步骤中，采用的所述发泡卡具包括环形板（31）、偏心距调节件（33）以及紧固件（32），所述环形板（31）的内边缘和外边缘同轴设置，所述环形板（31）的内边缘与所述工作管（1）的外径匹配，所述环形板（31）的外边缘与所述外护管（2）的内径匹配，将所述环形板（31）卡入所述外护管（2）与所述工作管（1）形成的所述间隙的两端，调整所述偏心距调节件（33）以使得所述环形板（31）的内边缘贴合所述工作管（1）的外壁，调整所述紧固件（32）以使得所述环形板（31）的外边缘贴合所述外护管（2）的内壁，进而使得所述外护管（2）和所述工作管（1）的两端被密封且两者同轴。

12.根据权利要求11所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在调整偏心距的步骤中，在所述环形板（31）卡入所述间隙后，通过紧固件（32）将所述环形板（31）与所述外护管（2）固定。

13.根据权利要求11或12所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在调整偏心距的步骤中，采用的所述紧固件（32）包括紧固圈（32a）和紧固丝杠（32b），将工作管（1）插入外护管（2）中之后，将所述紧固圈（32a）套装于所述外护管（2）的内壁上，通过调节紧固丝杠（32b）紧固/松开所述紧固圈（32a）。

14.根据权利要求13所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在调整偏心距的步骤中，采用的所述偏心距调节件（33）靠近所述环形板（31）的内环位置均匀分布设置。

15.根据权利要求11-14中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在调整偏心距的步骤中，采用的所述偏心距调节件（33）包括调节螺栓（33a）以及与所述调节螺栓（33a）配合的调节螺母（33b）。

16.根据权利要求11-15中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在调整偏心距的步骤中，采用的所述环形板（31）上还成型有环状气囊槽（31a），所述环状气囊槽（31a）内设置有充气气囊（31b），在所述环形板（31）卡入所述间隙后，通过所述充气气囊（31b）密封所述环形板（31）与所述工作管（1）之间的缝隙。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在发泡形成绝热层（3）的步骤中，利用注射枪通过设置在环形板（31）上的注射孔向所述间隙内注射发泡液，注射完毕后迅速用枪堵封住注射孔，等待发泡液反应凝固形成聚氨酯泡沫。

18.根据权利要求17所述的保温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在发泡形成绝热层（3）的步骤中，注射量能力为90-500kg/min，发泡压力为70-150bar。

19.根据权利要求18所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在发泡形成绝热层（3）的步骤中，发泡过程中产生的气体通过设置在所述环形板（31）上的至少一个通气孔(31c)排出。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：在发泡形成绝热层（3）的步骤中，所述发泡液包括异氰酸酯、聚醚多元醇和助剂。

21.根据权利要求1-20中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）包括至少一层外护层（21）和至少一层用于阻止外护管（2）内部气体和/或外界环境中的气体以及水分透过所述外护层（21）而流通的阻隔层（22），所述阻隔层（22）不位于所述外护管（2）的最外层。

22.根据权利要求21所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）的外护层（21）为两层，分别位于所述阻隔层（22）的内、外两侧。

23.根据权利要求22所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）的两层所述外护层（21）分别与所述阻隔层（22）的内壁和外壁贴合固定。

24.根据权利要求23所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）的两层所述外护层（21）与所述阻隔层（22）的内壁和外壁分别形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置有连接层（23）。

25.根据权利要求24所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）的所述连接层（23）填满所述容纳间隙并分别与所述阻隔层（22）和所述外护层（21）贴合固定。

26.根据权利要求21所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）的所述外护层（21）为一层，所述阻隔层（22）位于所述外护层（21）的内壁上并与所述外护层（21）贴合固定。

27.根据权利要求21所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）的所述外护层（21）为一层，所述阻隔层（22）的外壁与所述外护层（21）的内壁之间形成容纳间隙，所述容纳间隙内设置连接层（23）所述连接层（23）填满所述容纳间隙，并分别与所述阻隔层（22）的外壁和所述外护层（21）的内壁贴合固定。

28.根据权利要求1-27中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）为镀锌铁皮管、钢管或铝皮管的一种。

29.根据权利要求1-27中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：采用的所述外护管（2）为聚乙烯管、聚丙烯管或聚丁烯管的一种。

30.根据权利要求1-29中任一项所述的高温绝热管道的生产工艺，其特征在于：还包括在套接所述外护管（2）之前将所述工作管（1）外表面经过抛丸机抛丸除锈处理的步骤，除锈等级不小于Sa2.5级。

31.一种高温绝热管道，其特征在于：采用权利要求1-30中任一项所述的生产工艺生产而成。

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