CN113196029A - 用于测试和用于检查工业设备的保温工程的功能性、特别是围绕管道的隔热层的功能性的方法；包括特别是用于输送冷却介质的管道的系统；以及用于这种管道的保温层 - Google Patents
用于测试和用于检查工业设备的保温工程的功能性、特别是围绕管道的隔热层的功能性的方法；包括特别是用于输送冷却介质的管道的系统；以及用于这种管道的保温层 Download PDFInfo
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Abstract
用于测试和用于检查工业设备的保温工程的功能，尤其是围绕管道的，特别是用于输送冷却介质的管道的保温层的适当安装的方法，其中，所述保温层包括至少一个隔热元件，优选地由开放的多孔材料制成，特别是由粘结矿物纤维制成，以及在所有周围表面以气密方式围绕所述保温层的蒸汽隔绝层，其中，泵连接到与所述隔热元件连接的阀，由此该阀将保温层的内部与周围部分连通，由此通过泵将保温层的内部气压升高或降低到预定压力，优选升高或降低至周围大气压之上或之下的最大50kPa，由此将预定压力显示在压力表上，由此在预定的时间间隔内测试和/或检查该预定压力的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测试和用于检查工业设备的保温工程的功能性、尤其是围绕管道(特别是用于冷却介质运输的管道)的保温层的正确安装的方法，其中，保温层包括优选由开放的多孔材料制成、尤其由粘结矿物纤维制成的至少一个隔热元件，以及在所有周围表面以气密方式围绕保温层的蒸汽隔绝层。此外，本发明涉及一种系统，该系统包括特别用于冷却介质输送的管道、保温层、阀、泵和压力表，其中，保温层包括优选地由开放的多孔材料制成、特别是由粘结矿物纤维制成的至少一个隔热元件，以及在所有周围表面以气密方式围绕保温层的蒸汽隔绝层。最后，本发明涉及一种用于管道的，特别是用于输送冷却介质的管道的保温层，其包括至少一个隔热元件，该隔热元件优选地是由开放的多孔材料制成，尤其是由粘结矿物纤维制成，以及在所有周围表面以气密方式围绕保温层的蒸汽隔绝层。
本发明的技术领域涉及工业设备和技术性建造设备中的保温工程。这些包括生产和分配设备，例如电器、容器、蒸馏塔、水箱、蒸汽发生器、管道系统、供暖、通风、空调以及冷热水设备。本发明最适合于管道系统，特别是用于冷却介质的运输、通风、空调和冷水设备的管道。在不限制范围的情况下，关于用于输送冷却介质的管道的隔热(保冷)以及包括这种管道的相应系统进一步描述本发明。
在用于冷却介质输送的管道(例如冷饮用水管道，雨水管道，冷却剂管道等)的隔热中，在保温系统中通常关注周围空气的露点温度。为了防止在管道上凝结，由粘结矿物纤维制成的包含管道的保温系统必须设有蒸汽隔绝层，并且该保温系统以紧密且特别是气密的方式固定在管道的所有周围表面上。这是为了防止管道可能与周围空气接触的各区域导致水蒸气在管道外表面上凝结。在本发明的上下文中，保温系统的所有周围表面应理解为覆盖保温系统的所有表面，该表面设置在围绕该设备的周围空气中以及系统隔热部分的侧向端面。必须防止由于冷凝而形成的湿气扩散到保温层中，因为这种湿气可能损害保温层并降低其隔热特性。此外，湿气进入保温系统会加剧管道或设备的腐蚀。
背景技术
在用于输送冷却介质的管道的隔热区域中，可以使用不同的材料，这些材料可以防止湿气扩散到保温系统中。因此，这些材料可以避免水蒸气冷凝的形成。广泛使用的材料之一是例如由建立隔热的乙烯基橡胶(合成橡胶)制成的闭孔软泡沫塑料，因为如果正确安装保温层，则可以有效防止湿气扩散。用于前述目的的另一种材料是泡沫玻璃，与闭孔软泡沫塑料相比，泡沫玻璃在防火要求方面具有优势。泡沫玻璃通常在该领域中用作保温层，并且由玻璃制成，其在加热下会起泡沫。泡沫玻璃不可燃。它也是一种闭孔隔热材料，模制件从一个块上切下，并用沥青粘合剂牢固地粘合到管道和配件上。泡沫玻璃是一种价格很高的保温层，其生产非常复杂。
另一方面，如果这些粘结矿物纤维制成的隔热材料配备有不透蒸汽的层压材料(例如铝箔)，则可以使用由粘结矿物纤维制成的隔热材料，即根据标准EN14303：2015的工厂制造的矿棉(MW)。这种层压材料—DIN4140：2014-04“工业设备和建筑设备的保温工程-隔热和保冷的执行”意义上的蒸汽隔绝层—需要实际上不渗透空气和水蒸汽扩散具有水蒸气扩散等效空气层厚度Sd≥1500m。
由粘结矿物纤维制成的优选的保温层基于石棉产品，该产品是开孔、可透蒸汽并且配备有特别稳定的玻璃纤维增强的铝层压片。铝层压片承担了这些隔热元件中的蒸汽隔绝层的任务。由于冷却管的露点位于保温层内，因此必须将所有接头、穿孔和连接点用胶布带粘合，以防止来自周围空气的湿气渗透隔热元件而在隔热元件内凝结。
由于保证保温系统的这一特性非常重要，因此必须在保温系统完成后检查其性能。
US2018/0017463A1公开了一种用于在管道节段之间形成现场接头的方法。该方法优选地被描述为用于预隔热的管道节段，该预隔热的管道节段包含被保温层包围的输送管和外套。连接输送管，并放置一根空气管，以便其第一端在连接区域内，而其第二端延伸到连接区域之外。套筒在连接区域的上方密封，连接外套，套筒定位成覆盖管道的第一端而不覆盖第二端。空气被注入到管中以对外套内的腔加压，并且管孔被密封以允许进行气压测试。如果测试显示没有气压损失，则将管孔永久密封以完成对现场接头的密封。该文献还描述了一种具有通过该方法形成的现场接头的管道系统。
这种方法和这种管道系统的一个缺点是，仅在保温层安装后不久就对保温层的一小部分进行测试，即对连接区域进行测试。该方法没有指出连接区域以外的区域的密封度。此外，该已知方法不允许重复气密性测试并且不允许在稍后阶段(例如在系统的初始操作之后)检查保温层的功能性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法，通过该方法即使在初始运行之后也可以关于围绕管道的保温层正确安装的功能性进行测试和检查，以确保可以方便地测试和检查围绕管道的保温层的整个区域，并提供更好的隔热性。
该目的通过一种方法来实现，该方法包括以下步骤：将泵连接至与隔热元件相连的阀，该阀将保温层的内部与周围的大气连通，由此通过泵将保温层的内部气压升高或降低到预定压力，优选升高或降低到周围大气压之上或之下的最大50kPa，在压力表上显示预定压力，并在预定时间间隔内测试和/或检查该预定压力的稳定性。
此外，上述目的是通过一种系统实现的，该系统具有将保温层的内部与周围大气连通的阀，该阀连接或可连接至隔热元件，由此泵可与该阀连接以将保温层的内部气压升高或降低到预定压力，由此将内部压力显示在压力表上。
最后，上述目的通过一种用于管道的隔热层来实现，该隔热件包括至少一个设有阀的隔热元件，该阀允许通过泵将隔热元件的内部气压升高或降低至与周围气压不同的预定压力。
根据本发明，确保了矿物纤维产品作为管道系统的保冷系统的适当处理。使用带有压力表的阀和泵，可以在保温层的某个部分内测试和检查隔热的功能性。此外，通过在保温层内部施加真空或负的气压，可以改善系统的隔热性能。尤其是，通过定期测试和检查保温层，可以避免保温层内部的水分未被检测到，由此不仅保温层被损坏，而且腐蚀也可能在管道发生——一种称为保温层下腐蚀(CUI，Corrosion under insulation)的现象。损坏管道的腐蚀是水蒸气冷凝的结果，这在欧洲造成数十亿欧元的损失。通过定期测试和检查保温层部分，不完好的保温系统可以被检测到并且修复或更换，由此防止管道受到此类腐蚀损坏。此外，通过使用适当工作的保温系统，可以减少冷却介质的加热，由此通过减少冷却介质所需的能量来节省大量资金。
本发明的另一方面是在预定的时间间隔内重复进行测试和/或检查。之所以可以进行这种测试和检查，是因为阀保持可接近的状态·，并且可以很方便地将泵连接到阀，并且可以在短时间内执行功能性测试和检查方法，而无需打开保温层。如果保温层仍处于良好状态并能发挥其功能，则无需拆除和更新保温层。优选将整个保温层分为一定长度的多个段，这些段可以仅在管道区域较长，而在天花板、终端、间隔、穿透部、过渡区、出口管道、管道交叉部分等这些段则需要较短，因为这些部分的气密性可能更多趋向于不完美。如果发现这样的缺陷，则与更新保温系统的整个保温层相比，仅去除和更新或修复短的节段可以节省成本。在管道区域中这种节段的平均长度约为3至4米。因此，所有节段，尤其是所有接缝、穿透部、和连接点都用胶带粘合，以防止周围空气中的湿气渗入并凝结在保温系统内部。
根据本发明的方法的另一个特征，保温层被永久地抽真空。根据该特征，例如在保温层抽真空之后通过关闭阀来建立并保持在周围大气压力以下的保温层内部压力。保温层的负压降低了保温层的热导率，这意味着保温层在隔热功能方面具有增强的热特性。可以不时地测试和检查这种负压，以在保温层内保持该负压，这可能由于阀的泄漏或阀与保温层的连接区域中的泄漏而需要重新建立负压。
优选地，将每个测试和检查的结果保存在记录中，并且该结果用于比较。该方法的这个步骤有助于保温层和/或阀的可能的泄漏部分的测试和检查以及监控。即使测试和检查的结果足够好，从记录中也可以看出将来可能会发生泄漏，因此可能需要提前进行保温层的更新。
最后，关于该方法，首先升高保温层的内部气压以测试密封性，然后将保温层的内部气压降低到一定的负压以改善保温层的隔热性能。
根据本发明的系统的优选实施例，保温层包括具有在40至130kg/m3之间，优选在90至115kg/m3之间的堆密度的隔热元件和/或尤其是在连接到建筑物(例如墙壁或天花板)的连接区域中的、堆密度在150至240kg/m3之间、优选在200至230kg/m3之间的隔热元件。在隔热元件，相应地在保温系统通过例如悬吊或悬挂装置以及围绕这些元件的管夹连接到建筑物的区域需要这种较高的密度。因此，在那些连接区域处安装了较高密度的隔热元件，以提供抵抗来自管夹的压缩力的相应抗力。
隔热元件非常适合用于管道(尤其是用于输送冷却介质的管道)的隔热领域。这些隔热元件具有足够的隔热特性，并且可以通过使用根据本发明的方法容易抽真空。此外，这些隔热元件可以容易固定到提供气密安装的管道上。
根据本发明的系统和保温层的另一方面是一种阀，该阀具有设置有螺纹的连接部分，利用该螺纹将阀拧入隔热元件中。这样的阀可以容易地结合到由粘结矿物纤维制成的隔热元件中。在将阀拧入隔热元件中并通过层压片之后，只需要利用在阀与隔热元件的接触点处固定到层压片上的胶带来密封阀和隔热元件之间的连接。
如前所述的层压片要求实际上不能渗透空气和水蒸气。它承担了蒸汽隔绝层的任务。蒸汽隔绝层优选由金属(优选合金)箔制成，形成层压片并固定在保温层的外表面上，并且其Sd值优选≥1500m。这样的金属箔例如可以很容易部分地去除以将阀结合到隔热元件中。当然，有必要通过使用围绕阀的胶带来密封阀和隔热元件之间的连接。.
根据本发明的另一方面，隔热元件由层压的管壳和/或层压的薄片垫制成。层压的管壳可以容易地固定到管道上，因此管壳的内径基本上与要隔热的管道的外径相对应。层压薄片垫优选用于接缝、穿透部和连接点的区域，因为薄片垫在弯曲处理方面具有很高的柔韧性，这是将薄片垫用于接缝、穿透部和连接点所必需的。在某些情况下，有必要使用一层以上的薄垫。
此外，根据本发明的系统优选地具有彼此相邻布置的两个隔热元件，因此通过使用固定在隔热元件的两个抵接端上的胶带来密封隔热元件。优选地，其抵接端相接触的两个层压的管壳可以使用带有两个管壳的过渡点并且在过渡点的区域内连接到两个管壳的胶带来密封。
附图说明
在从属权利要求中公开了本发明的其他实施例和特征，并且在示出本发明优选实施例的附图的以下描述中对其进行了描述。在附图中
图1示出表示一段隔热管道的剖视图的示意图。
图2示出表示一段隔热管道的第二实施例的剖视图的示意图。
图3示出表示根据图2的实施例的剖视图的示意图，以及
图4是表示根据图2的一段隔热管道的剖视图的更详细的图。
具体实施方式
图1示出了一个系统，该系统包括用于输送冷却介质的管道1和呈管壳3形式的保温层2，管壳3由石棉纤维和粘合剂制成且在其外表面上覆盖有由合金制成的金属箔4。
管壳3具有110kg/m3的堆密度，并且由沿着纵向凸缘彼此连接的两个半部组成。管壳3具有开口，该开口的内径对应于管道1的外径，使得管壳3的内表面与管道1的外表面接触。
该系统配备有经由导管7连接到泵6的阀5，通过导管7可以将管壳3抽真空以达到低于周围大气压约40kPa的预定气压。
此外，该系统包括连接至导管7并能够测量导管7内部的空气压力的压力表8，所述空气压力等于管壳3内部的压力。
图2示出了该系统的第二实施例，与图1相比，该系统还包括第二隔热元件9，第二隔热元件9也被金属箔4覆盖。该第二隔热元件9布置成与管壳3相邻，由此管壳3与隔热元件9两者的抵接端彼此接触。隔热元件9和管壳3的外表面用胶带10密封，该胶带10在接合区域中施加到隔热元件9和管壳3的外表面上以使两个元件均与胶带10接触。胶带10在一个表面配备有粘合剂，例如自粘层，其将胶带牢固地粘附到隔热元件9和管壳3的金属箔外表面上。
此外，也可以从图3中得出，隔热元件9配备有悬挂的悬挂装置11，该悬挂装置11具有围绕隔热元件9并连接到杆状元件13的环状元件12(管夹)，该杆状元件13将环状元件12连接到建筑物的天花板或墙壁上(图3中未显示)。因此，为了提供抵抗由环状元件12(管夹)所施加的压缩力的相应抗力，隔热元件9在那些连接区域包含较高的密度。在本实施例中，隔热元件9的堆密度为220kg/m3。
图4示出了阀5被插入到管壳3中的更详细的实施例。阀5包括圆柱形主体14，该圆柱形主体在其外表面上具有螺纹15。主体14被管子16穿透，该管子16终止于管壳3的内部并且在另一端上具有配备有螺纹17的部分。主体14具有环状部分18，该环状部分18布置在金属箔4和具有螺纹15的主体14之间。
螺母19拧在管子16的螺纹17上，从而将金属箔4夹紧在环状部分18和螺母19之间，螺母19已经拧紧了其中装有阀5的保温层2的区域。另外，夹紧箔4的环状部分18和螺母19的相应表面可以包括密封剂或密封胶泥，以确保连接的气密性。
此外，胶带20覆盖整个螺母19并且在第一侧在螺纹17的区域中固定到管子16，并且另一端固定到与管壳3连接的金属箔4。
未示出的导管7可以以气密的方式连接至管子16，使得经由与泵6连接的导管7，可以抽空管壳3，从而在管壳3内部产生相较于周围大气压力的负压。负压的稳定性可以通过未在图4中示出的压力表8进行测量。
通过在一定时间间隔内检查压力表，可以看出管壳3是否以气密的方式布置在管道1上以使来自周围空气的湿气不会渗透到保温层2中并在保温层2内部或在管道1的外壳和管壳3之间冷凝，该冷凝可能会在由金属制成的管道1上引起腐蚀。
阀5是背压阀，该背压阀例如在管壳3中达到预定的气压之后关闭。该预定的压力可以保持，但是当然阀5不会一直是气密的，因为其例如取决于外侧压力以及例如取决于外部和内部温度。因此，必须不时地检查管壳3内的气压，并且由于将阀5连接到保温层2上并且可以在任何时间用于检查或控制保温层2内部的压力，因此很容易重新建立预定压力。
为此目的，泵6通过导管7连接至阀5，由此阀5将保温层2的内部与周围区域连接。在下一步中，保温层2的内部气压例如通过泵6降低到周围大气压以下的预定压力，并且保温层2内部的预定压力在压力表8显示。在预定的时间间隔内，测试和检查预定压力的稳定性。
在预定的时间间隔内重复进行测试和/或检查。在预定压力已经改变的情况下，必须确定预定压力的损失是由于保温层2的缺陷引起的还是由前面提到的影响参数引起的正常压力损失而引起的。如果在一个时间间隔内的压力损失过高，则表明保温层2有缺陷，必须修理或更新。为了检查和测试，将结果保存在记录中并用于比较。
本发明提出了一种通过从保温系统中抽出或部分抽出(施加小真空)空气来测试技术设备的保冷功能性的方法。为此，使用了专用的设备。通过使用专用的真空泵从保温系统中抽出空气，保温系统中会产生负压(真空)。如果可以建立恒定的轻微负压，则可以认为保温系统是防漏的或气密的。真空泵通过整体地安装在在隔热材料中的专用的阀连接。在一定时间(估计为5到10分钟)内产生恒定的负压将确保并证明已正确安装了蒸汽隔绝层，并且接头等已被有效密封。
根据本发明的方法是测试技术设备的保冷功能性的方法，主要包括以下步骤：通过阀将真空泵连接到所述保温系统，从保温系统抽出空气从而在系统中产生负压(真空)，测量并估计系统的气密性和防漏性，最后标记测试区域以备记录。可选地，可以例如在年度检查期间频繁地重复该方法。
附图标记
1 管道
2 保温层
3 管壳
4 金属箔
5 阀
6 泵
7 导管
8 压力表
9 隔热元件
10 胶带
11 悬吊装置(悬挂装置)
12 环状元件(管夹)
13 杆状元件
14 主体
15 螺纹
16 管子
17 螺纹
18 环状部分
19 螺母
20 胶带
Claims (17)
1.一种用于测试和用于检查工业设备的隔热工程的功能性，尤其是围绕管道、特别是用于输送冷却介质的管道的保温层的适当安装的方法，其中，所述保温层包括至少一个隔热元件，优选地所述隔热元件由开放的多孔材料制成，特别是由粘结矿物纤维制成，以及在所有周围表面以气密方式围绕所述保温层的蒸汽隔绝层，
其特征在于，
泵连接到与所述隔热元件连接的阀，由此所述阀将所述保温层的内部与周围的大气连通，
由此通过泵将保温层的内部气压升高或降低到预定压力，优选升高或降低至周围大气压之上或之下的最大50kPa，
由此预定压力被显示在压力表上，并且
由此在预定的时间间隔内测试和/或检查所述预定压力的稳定性。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在预定的时间间隔内重复进行所述测试和/或检查。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
所述保温层被永久地抽真空。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其特征在于，
每个测试和检查的结果都被记录，并且所述结果用于比较。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其特征在于，
在降低所述保温层的内部压力以改善所述保温层的隔热性能之前，首先升高所述保温层的内部气压以测试密封性。
6.一种系统，其包括特别用于输送冷却介质的管道，保温层，阀，泵和压力表，其中，所述保温层包括至少一个隔热元件，所述隔热元件优选地由开放的多孔材料制成，尤其是由粘结矿物纤维制成，以及在所有周围表面以气密方式围绕保温层的蒸汽隔绝层，由此阀将保温层的内部与周围区域连通且所述阀连接或可连接至隔热元件，由此所述泵与所述阀能够连接以将所述保温层的内部气压升高或降低到预定压力，由此内部压力被显示在压力表上。
7.根据权利要求6所述的系统，
其特征在于，
所述保温层包括堆密度在40至130kg/m3之间，优选在90至115kg/m3之间的隔热元件，和/或特别是在与建筑物、尤其是与墙或天花板连接的区域具有堆密度在150至240kg/m3之间，优选在200至230kg/m3之间的隔热元件。
8.根据权利要求6或7所述的系统，
其特征在于，
所述阀具有带螺纹的连接部分，所述阀通过所述螺纹拧入所述隔热元件中。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的系统，
其特征在于，
所述蒸汽隔绝层由金属箔制成，优选由合金制成，所述金属箔固定至所述保温层的外表面并且优选地具有Sd值≥1500m。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，
其特征在于，
所述隔热元件由层压的管壳和/或层压的薄片垫制成。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的系统，
其特征在于，
两个隔热元件彼此相邻地布置，并且所述隔热元件通过使用固定在所述隔热元件的两个邻接端上的胶带来密封。
12.一种用于管道的，特别是用于输送冷却介质的管道的保温层，其包括至少一个隔热元件，该隔热元件优选地由开放的多孔材料制成，尤其是由粘结矿物纤维制成，以及在所有周围表面以气密方式围绕所述保温层的蒸汽隔绝层，
其特征在于，
所述隔热元件设置有阀，所述阀允许通过泵将所述隔热元件的内部气压升高或降低至预定压力。
13.根据权利要求12所述的保温层，
其特征在于，
所述保温层包括堆密度在40至130kg/m3之间，优选在90至115kg/m3之间的隔热元件，和/或特别是在与建筑物、尤其是与墙或天花板连接的区域具有堆密度在150至240kg/m3之间，优选在200至230kg/m3之间的隔热元件。
14.根据权利要求12或13所述的保温层，
其特征在于，
所述阀具有带螺纹的连接部分，所述阀通过所述螺纹拧入所述隔热元件中。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的保温层，
其特征在于，
所述蒸汽隔绝层由金属箔制成，优选由合金制成，所述金属箔固定至所述保温层的外表面并且优选地具有Sd值≥1500m。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的保温层，
其特征在于，
所述隔热元件由层压的管壳和/或层压的薄片垫制成。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的保温层，
其特征在于，
两个隔热元件彼此相邻布置，并且所述隔热元件通过使用固定在所述隔热元件的两个抵接端上的胶带密封。
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