绝热材料设计报告

第一篇：绝热材料设计报告

材料设计报告

材料中澳1401 蔡云伟 0605140118 本次材料设计任务由老师在课堂给出，题目如下：

设计一种绝热材料，密度小于1g/cm3，工作温度大于1600摄氏度，热导率小于0.1W/(m k).在进行了小组讨论和学术方向的查询之后，我们的小组得出了往陶瓷绝热材料方向进行设计的结论，我将以分点的形式展开我的设计报告。

一、绝热材料的相关介绍

在设计材料之前，我首先了解了这类材料的基本信息。绝热材料是指能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料。传统绝热材料，如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等，新型绝热材料，如气凝胶毡、真空板等。它们用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境，另一方面也节约了能源。国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能“。绝热材料种类繁多，一般可按材质、使用温度、形态和结构来分类。按材质可分为有机绝热材料、无机绝热材料和金属绝热材料三类。

二、材料的设计思路

首先我们要求是，热导率不到0.1，密度不超过水的材料，因此导热率和密度都不符合要求的金属材料。最好的选择即是非金属材料。我们参考了碳纤维、气凝胶、金属粉末涂层的不同材料，然而在研究过程中我们发现碳碳非金属材料在导热率上有缺陷，最近火热的气凝胶材料也在工作温度条件上达不到要求，气凝胶最高抵抗1400摄氏度，但我们所设计的材料工作温度就在1600度，因此气凝胶材料不符合要求。而且气凝胶材料的缺陷在于不好控制其微观材料结构（气态的均匀分布性以及分子热运动的影响），所以我们最终还是放弃了气凝胶材料。

之后我们把视野放到了无机非金属材料陶瓷上，陶瓷纤维材料在理论上完美符合我们的要求。其低密度，高耐热性，低热导率，且抗磨耐用的特点无疑是我们的首选。因为陶瓷是有悠久历史的固体材料，所以我们在设计中可以借鉴前人的工艺成果，并且将我们所需的特性进一步加强。陶瓷的低密度是因为多气孔，那么我们在设计材料时需要加入隔热的真空层来减轻质量，进一步加强优势，并且节省材料。并且寻找陶瓷脆性易损的原因，设计时考虑应力危险区，合理调整陶瓷的晶向结构，并增加其使用寿命。

三、陶瓷材料的简介

陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，它的直径一般为 2～5 μm，长度多为 30～ 250 mm，纤维表面呈光滑圆柱形。由于其重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，广泛应用于机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业。根据使用功能，陶瓷纤维可以分为高温陶瓷纤维和功能陶瓷纤维，用作绝热材料，过滤材料，高温超导材料等，此外陶瓷纤维还被用于生产耐高温陶瓷纤维纸和箱板纸。[1] 陶瓷纤维最早出现在美国，1941 年美国巴布维尔考克斯公司以天然高岭土为原料使用电弧熔融喷吹的方法制得陶瓷纤维[2]。20 世纪 40 年代后期，美国两家公司生产的硅酸铝系列陶瓷纤维首次应用于航天领域。20 世纪 60 年代，美国研制出多种应用工业窑炉壁衬的陶瓷纤维。目前，国外企业在原有 1000 型、1260 型、1400 型、1600 型[3]及混配纤维的基础上，在陶瓷纤维熔体内加入Zr O2、Cr2O3，提高了陶瓷纤维的使用温度[4] 陶瓷纤维绝热性能良好的原因：

陶瓷纤维之所以具有良好的隔热作用是由它的结构决定的。陶瓷纤维的内部组织结构是固态纤维与空气组成的混合结构，其显微结构特点是固相和气相都是以连续相的形式存在。在这种结构中，固态物质以纤维状形式存在，并构成连续相骨架，气相则连续存在于纤维材料的骨架间隙之中，气孔中的空气具有良好的隔热作用[5-6]

陶瓷纤维的特征：

陶瓷纤维是以氧化铝和二氧化硅为主要成分的人造矿物纤维。导热系数非常低，因此向炉外放散热量小，节能效果好 [图 1（a）]，因低密度、低热惯性，在加热炉温度变更时，温度控制容易[图 1（b)]。

陶瓷纤维主要使用的是 1200℃以下常温使用的氧化铝-二氧化硅系非晶质陶瓷纤维（非晶质陶瓷纤维）和 1250℃以上高温使用的氧化铝质结晶质陶瓷纤维（结晶质陶瓷纤维）。

（因为我们定位的材料目标温度是1600°，故考虑结晶质陶瓷纤维）结晶质陶瓷纤维的制造方法： 高氧化铝组成的熔液粘度低，不能采用非晶质陶瓷纤维所用的熔融纤维化方法制造，所以用产物母体纤维法制造。将含氧化铝的纤维产物母体溶液在室温下纺纱制作成产物母体纤维，使其在 1000℃以上烧成并结晶化，制成原棉。烧成前对产物母体纤维追加针状处理制造毡子。

目前，陶瓷纤维在高温工作环境下使用的实例，以钢铁工业为说明： [7] 弊端：陶瓷纤维也由于其质脆、强度差而限制了它的应用。

陶瓷纤维与植物纤维混合配抄生产箱板纸早已投入工业生产，大大节约了植物纤维浆，减少了木材的砍伐，保护了环境。此外，陶瓷纤维还可以与玻璃纤维配抄生产空气滤纸。这种高效陶瓷纤维空气滤纸具有空气流阻力低、过滤效率高、耐高温、抗腐蚀、化学性能稳定、环保无毒等特点，主要应用于大规模集成电路和电子工业、仪表、医药制剂、国防工业、地铁、人防工程、食品、生物工程、工作室的空气净化、有毒烟雾、煤烟微粒以及血液过滤材料等。

陶瓷纤维由于其耐热，多孔，耐化学腐蚀，质轻等优点，加入纸浆纤维中，使用造纸抄 造工艺，控制一定配比制成蜂窝状吸附材料，在石油炼制，气体分离，废水废气中有机物的脱除等方面应用广泛。同时陶瓷纤维纸由于其特殊的性能，也应用于燃料电池等。

文献引用列表：

[1] 朱俊.关注陶瓷纤维的发展和未来[J].上海建材, 2011(1): 24-27 [2] 刑声远.陶瓷纤维性能及其产品开发[J].纺织导报, 2005(5): 64-67.[3] 崔学正(译).陶瓷纤维技术动向[J].国外耐火材料, 1997(5): 7-11.[4] 朱俊.陶瓷纤维展望[J].化学工业, 2011, 29(4): 30-34.[5] 刘浩, 王玺堂, 张保国, 等.Ca O/Mg O 比对钙镁硅系陶瓷纤维晶化行为的影响

[J].稀土金属材料与工程, 2009, 38(2): 1200-1202.[6] 蒋忠道.日本推出耐高温陶瓷纤维纸[J].福建纸业信息, 2006, 18: 12.[7]《新日铁技报》 388 号，2008

四、对现有陶瓷材料的改进实验设想

陶瓷材料的制作工艺在多年的实践中已经趋于成熟，而我们想创新的方面即是通过在陶瓷纤维拉丝制作陶瓷纤维的时候进行二次甩丝处理，可以提高陶瓷纤维的韧性，让其成为更好的材料。

我们一般把陶瓷纤维毯分为两类，一种是甩丝毯，一种是喷丝毯。甩丝纤维更粗些，甩丝纤维一般为3.0-5.0µm，喷丝纤维一般为2.0-3.0mm。甩丝纤维更长，甩丝纤维一般为150-250mm, 喷丝纤维一般为100-200mm；喷丝毯由于纤维较细而优于甩丝毯；甩丝毯由于纤维更粗而优于喷丝毯；甩丝毯由于纤维较粗且长而优于喷丝毯，在组块制作的折叠过程中，喷吹纤维毯易于破碎和撕裂，而甩丝纤维毯可以折叠得非常紧密并且不易破坏，组块的质量会直接影响到炉衬的质量；甩丝毯由于纤维丝粗而长，具有更好的抗拉力，更经久耐用，所以甩丝毯优于喷丝毯；综上所述，我们认为选用甩丝毯更适合我们的材料设计。为了加强强度，我们希望采取的办法是打碎纤维后进行二次甩丝，并在这个过程中加入可以提高陶瓷纤维韧性的材料，使陶瓷纤维在保证原有性能的条件下变成复合材料。而且利用二次甩丝工艺，我们可以将陶瓷的空间结构进行合理调整，使之到达我们上述的改进要求。

理论上来说这样制作的陶瓷复合材料可以达到密度小于1g/cm3，工作温度大于1600摄氏度，热导率小于0.1W/(m k).的要求。

五、材料的性能预计以及预期应用

该隔热材料可应用于高温设备、窑炉、建筑等领域，能有效减少能量损失，降低企业动力费成本。该隔热材料比起现在广泛应用的隔热材料如聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料等，有着优秀的防火性能。从工艺上来说，我们设计的陶瓷材料相对传统绝热材料来说有隔热效果好、导热率低、密度小，工作温度高的特点，可以应用于建筑、工程、航天等多种领域中。

第二篇：绝热硝化简介

硝基苯装置

绝热硝化反应的简史

苯的绝热硝化的概念是杜邦在大约 50 年前所申请的美国专利文献中提出来的。当时所述的工艺是一间歇式硝化反应, 即在一个反应罐中, 通过搅拌和使用非常过量的硫酸进行硝化反应, 然后通过一个真空闪蒸浓缩器把剩余未反应的硫酸浓缩。该工艺的特点是其较低的能耗, 因为硝化反应的反应热被用来浓缩反应后的硫酸溶液, 以及过程本身的安全性。硫酸既是催化剂, 传热的载体。随后苯的连续的绝热硝化工艺被提出和开发应用。

NORAM 公司独立完成的工作导致了亲电反应器的开发和应用, 并成功地使得5个世界级规模的生产装置成功地达到了满负荷的运行, 包括在英国 Wilton 的 ICI 聚胺酯装置(现名为 Huntsman 聚胺酯装置), 然后是最近的德国 Uerdingen 的 Bayer 公司。而前者则是目前世界上最大的 MNB 生产装置。该装置的反应器系统证明是硝化反应系列最可靠性能的简化。并大大增加了该工艺本身的安全特征。与传统的系统相比, 亲电子反应器的硝化系统提供一个显著的和增加的 反应速率, 不仅通过在所选择的工艺条件下进行协调操作, 可以遏制副产品的生产, 而且该系统中没有转动部件, 这样就极大地减少了装置在日后运行中的维修工作量和开支。

通过强大的试验装置和工业规模装置的工作, NORAM 还掌握了一些关键的, 能够控制异相系统中硝化速率的工艺参数。这导致了对硝化反应的化学和所涉及的反应动力学过程都有了一个崭新的和先进的理解。关于亲电子反应器系统和在新的工艺条件下的使用, 在美国和欧洲都申请了专利保护。MNB 工艺说明 概述

该装置包括了 NORAM 的专利设备亲电子反应器和工艺系统,以及硫酸闪蒸器(SAFE)和产品净化系统的专有设计。

亲电子反应器的具体设计又加强了工艺过程的内在安全特性。此反应器和其柱塞流特征, 与传统搅拌式反应器相比, 提供了一个非常快的反应速率。

新近的对反应器设计的改进和该善, 特别是对喷射冲击部件的安放, 更是进一步增加了反应的动力。相关的收益是大大的增加了原材料的转化产率。

装置还包括了先进的能量回收, 挥发和废液的控制等步骤工段。这些改进的结果是导致了蒸汽消耗的降低。在界面控制和它们对处在反应器的出口处的 MNB/酸分离器的物相分离方面的新的开发和改进, 是作了整体外形的设计。这样使得粗 MNB 中硫酸的夹带比例进一步降低(即, 降低了硫酸的损失)。该分离器的操作是在常压下进行的, 这样整个系统的安全性非常好。

工艺装置总体上包含了三个功能区域: 反应区域、酸浓缩区域和产品净化区域。而产品净化区域还包括了对工厂废液和工厂放空气体的工艺处理和步骤。

最引人注目的是装置本身的安全性能和其节能性。这将在下面作进一步的讨论。反应器系统

在反应合成工段，苯和硝酸被依次与一个体积非常大的循环的硫酸混合，而硫酸同时作为催化剂和传热介质，以封闭的形式循环，并吸收硝化过程和稀释过程中的热能。在接近与大气的压力下，通过重力分离出粗笨，而大量经过反应的硫酸重新通过SAFE回路中打循环。过程中的热平衡通过原料苯和粗的 MNB 之间的热交换被快速实现。该系统的操作采用了使苯过量的工艺，这样保证使得全部的硝酸转化成产品。现场生产数据表明反应后硝酸的浓度非常地低，在合成工段的末端几乎监测不出硝酸的存在（即：反应器出口）。

亲电子反应系统由两个并列的单元系列组成，每个系列的正常生产能力是 100.000 吨/小时。

在此生产能力下的亲电子反应器系统的设计，是基于一个非常安全的理论基础之上和结合已经承建的数套满负荷生产装置的数据和经验，而建立一个被证明了的新的反应系统。

另外，工程设计还包括了几乎可以达到百分之百原材料转化率和最小的副产品生成产率的专利工艺条件。后者的专利化学条件，已经由 NORAM 的试验生产装置，在经过数年的研究后，被彻底优化。总的来说，反应器的设计非常紧凑，大大降低了反应装置的在线贮料数量。而没有转动部件，使得系统的维修费用和成本大大降低。正如一些NORAM客户的前项目经理在回头审查工作时所证实的，NORAM 反应工艺是世界市场上所有的绝热法硝基苯硝化工艺中，副产品产量最低的生产装置。产品的净化

粗的MNB从分离器中出来后, 进入一个预洗涤系统, 以除去溶解的和夹带的硫酸。在SAFE中产生的有机冷凝液（即，从循环酸中汽提出的 MNB）和从废液汽提塔中回收的 MNB，一起进入预洗涤系统。此三项物流一起形成总的MNB物流。而SAFE的液体冷凝液（即，反应中生成的水和从硝酸中带入的水）和废液汽提塔的尾气在冷凝后被用于预洗涤系统。

在进入废液洗涤塔之前，从预洗涤系统出来的含水液体流体被送到一个贮槽，减弱了反应和净化系统的污水处理区域的功能。

然后从预洗涤系统用泵把 MNB 打入到 NORAM 专利设计的碱洗系统。在此使用了水和最佳数量的碱用于洗涤有机酸副产品，主要是把 MNB 中的硝基酚洗涤除去。

碱洗涤器系统根本不需要任何额外的新鲜水补充。在工艺过程中产生的废水全部备用于该洗涤系统，其目的就是进可能地减少整个装置的废液。在装置开车和进行其它辅助工作时，必须严格控制所加入的洗涤水的量。从碱洗系统出来的废水包含了几乎全部的有机酸副产品，即硝基酚。该富含硝基酚的废液物流构成了 NORAM 另外的主要特征。这样使得下游处理装置对高浓度的硝基酚污水的处理，不仅设备投资少，而且操作成本低。而后者的优劣又主要取决于所选择的含硝基酚废水的处理工艺技术，如：热裂解、焚烧等技术。但是对于此项目此废水的处理，由用户指定选择了最易于操作的硝基酚热裂解装置（即：在下游建设一个设备投资成本最低，而且运行成本最低的硝基酚热裂解装置 或 TDZ 装置）。

NORAM洗涤系统可以按照需要来开发和选定技术路线，以消除影响传统搅拌式洗涤技术的典型问题（如操作和维修问题）。MNB 的生产商从很早就非常地清楚，产品的洗涤净化是多么的敏感，当洗涤系统发生问题时，有多少的产品会被影响和需要处理。无论采用那种洗涤技术，影响MNB洗涤的最普遍的问题是乳化现象。如果洗涤的设计有问题，就会很容易发生乳化现象，从而导致操作困难。NORAM 的设计特别可以很好地解决该问题。

首先NORAM 洗涤器的设计不再使用搅拌器。如果设计了搅拌器，物料在某些区域的切向混合不充分（如在靠近搅拌器轴的叶片区域），而在其它区域的切向混合又太充分（如叶片端部区域）。洗涤所需的平均混合强度是综合通过叶片的混合后获得的（即从轴的连接处到叶片末端）。操作不稳定时，如果在搅拌器叶片末端的切向混合太高，就很容易加重当时的乳化程度。NORAM 的设计则采用了专有的静态混合器。此种混合器，在经过了数个工业装置的使用和证明后，已被 NORAM 最优化定型，可以向流经洗涤器的液相物流提供一个均匀的能量输入（即，混合强度），从而避免出现物料的不均匀混合区域（或高、或低的混合度）。另外，静态混合器也没有转动部件，因此也不需要维修。

第二个重要特征是 NORAM 洗涤器的尺寸就是分离器的尺寸。洗涤器之分离室的设计必须小心。如果分离室设计太大，自然是按照成本高；反之如果分离室设计得太小，就会使得缓冲量偏小，对未知的工艺过程波动无法克服。当分离室偏小时，如果发生即使很小的生成波动，也会导致操作上的困难和可能的装置停车。NORAM 分离器尺寸的设计，在经过了工业装置试用、试验装置试验和对操作经验的总结和研究后，已被最优化定型。

NORAM 碱洗系统被用户证明是最科学的洗涤技术。事实上在每种场合，从NORAM 洗涤系统出来的产品质量都超过了用户的期盼值。这种“纯净的”的 MNB 产品，根据用户的观察，使得下游的苯胺工厂所使用的催化剂寿命大大延长和远远超过了其预期的寿命。废液的汽提处理

在废水废液汽提塔，所溶解的 MNB 和苯，通过动力蒸汽汽提的方法被回收。废液在经过中和后被送出界区。顶部的尾气被冷凝后被打到预洗涤系统用于回收 MNB 和作为洗涤用水的补水。

汽提塔的设计也已经被最优化，通过使用 NORAM 已设计的数个装置废液汽提塔现场数据，可以在满足保证值要求的情况下，明显地减少蒸汽的消耗。放空气体处理

工厂尾气放空被小心地隔离，以尽可能减小或消除放空气中有机蒸汽与空气和氧气的混合。放空管线和设备每段管线的设计和布置都将遵守严格和系统的安全释放和放空规范要求。

放空气还将通过一个专利技术的NOx回收系统作进一步的处理。在此回收系统中，工厂放空气中 NOx 的浓度将被降低到规定的数值以下，和得到一个较稀浓度的硝酸，然后循环返回到系统中去。这最后的一个专利步骤，按照原料的消耗指标，使得 NORAM 工艺成为世界上最高效的绝热法硝化工艺。再加上 NORAM 的专利反应器，生产的MNB中是所有绝热法苯硝化工艺中副产品含量最低的反应器，这已经有过去客户的前项目经理在回头审查工作时所证实。同时 NORAM 工艺与市场上任何相同或相当工艺相比，是生产产品收率最高的技术。产品的汽提

在产品 MNB 净化工段的最后一步，MNB 被用泵从碱洗系统打入到产品汽提塔中。在此塔中，由于在反应器中加入的过量的苯被汽提出去，与产品 MNB 分离。而苯被循环返回到前面工段继续硝化。NORAM 通过对现场生产数据的收集和研究，能够作出最优化的设计，使得所建的工业装置，在使用最少量的汽提蒸汽条件下，产品中的苯的含量远低于 10ppm。

产品 MNB 在被送到界区的合格产品仓库之前，还将通过一个在汽提塔下游的专利设计的脱水装置作进一步的处理。本征安全特性

有关 NORAM 绝热法苯硝化工艺的部分安全特点说明如下：

由于参加反应的原料是分散到一个体积巨大的硫酸循环体系中，而硫酸的作用又是硝化反应的传热介质，因此工艺本身是非常安全的。硫酸的循环比率是通过手动调节建立的。此处不设自动控制阀，因任何一个到自控阀的信号的故障，都将导致较大的安全事故。而本和硝酸的喂料被控制为一个固定的比例。所设定的最大流量将以循环硫酸的热容量为基础。两个流量都将通过使用特殊的流量元件进行监测，监测信号还将与适当的切断阀和连锁相连接。

通过提供一个加速的反应速率，亲电子反应器系统允许一个相对的较低的工艺存料量，以加强安全方面的保证。

位于反应器的出口的 MNB －酸分离器的工艺操作压力是接近于大气压力的。这将尽力降低发生达到所给出的二级危险放热反应温度范围的潜在可能性。（即，在大气压力下，分离器内的易挥发性物质在一个低于放热反应开始温度的温度下沸腾挥发掉）。

对化学动力学的理解的提高和加上亲电子反应器系统的可以预知的性能，使得工厂的操作在最少的取样处理和分析支持的状态下完成。前者可以使操作工减少接触工艺中 的化学品的机会。事实上 NORAM 工艺的可预测性和可靠性是如此的有用，很多 NORAM 的客户在操作时，只需将最少量废水和 MNB 产品样品取样，就可以满足后续工段员工的操作要求。

在正常操作情况下，所有盛装 MNB 和/或苯的容器，都有蒸汽空间, 并有氮气充填保护。放空气体被安全隔离，以防止富含有机蒸汽的放空气与富含氧气和空气的气体接触和混合而发生危险。从每个设备的每个放空点的工程设计都将遵守严格和系统的安全释放和放空标准规定。

NORAM 绝热法苯硝化工艺的特点总结

对用户来说，NORAM 硝化工艺最大的优点总结如下：

专利的反应器设计和化学条件，可以获得非常快的反应速度，结果是在非常紧凑的反应器中，几乎可以达到百分百的反应物料转化率。

NORAM 承建的工业装置已经证明，所投入苯原料的转化率超过 99.99%。

当采用了 NORAM 的 NOx 专利回收技术（也是本报价书的一个部分）后，该工艺是任何绝热法苯硝化工艺中 MNB 产率最高的技术。

反应器的设计不含有任何的转动部件，使得维修作业和维修成本大大降低。

是国际市场上任何绝热法苯硝化工艺中副产品产率最低的，这已经由我们客户的原项目经理在工作总结中证明。副产品产率的降低不仅可以提高产品的收率，更为重要的是可以大大减少下游含有硝基酚废水处理的设备投资和操作成本。

可以把含硝基酚废水浓缩成一个较高浓度的副产品物流的技术，结果可以降低下游处理设备的投资和操作成本。后者几乎就是所选择的一个独立的工艺技术，用来处理硝基酚类物质（即热裂解、焚烧等技术）。对于该相目，将根据用户的指定要求将采用热裂解技术对该废液中的硝基酚类进行热裂解处理（所提出的使用硝基酚类热裂解装置对废液进行处理将是投资最低和操作费用最低的方案）。

预洗涤系统和碱洗系统的设计，对在没有使用搅拌器的操作中所发生的工艺波动时的处理非常有利。

整个生产装置的设计非常紧凑，使得系统中化学物料的存贮量很少。

经证明 NORAM 工艺的开车率超过 98％。

NORAM 工艺还包括了很多特殊的安全特点，部分已经在 3.2.3 中提及。通过对大批量的安全知识和用户意见的研究，所开发出的安全特性，都是适用于专业的 MNB 生产。NORAM 已将其作为文件，贯穿罗列在多年来的工程设计、研究和开发、和项目工作中。一些安全措施是由 NORAM 的科学家和工程师们第一次增加和专门用于MNB工艺的，从而使得 NORAM 的工艺更具安全特性。

最小的项目风险

－ NORAM 硝化技术已被用于七个不同的现场

－ NORAM 硝化技术已达到了全部项目的的所有保证值 用户满意

所有 NORAM 的用户对于此绝热法硝化技术的工艺和设计都非常地满意。结果所有这些用户又重复采用了 NORAM 技术，并成为 NORAM 的二次客户。

第三篇：绝热工程-工业炉窑砌筑（定稿）

绝热工程

金属表面预处理方法：手工除锈、喷射除锈、化学除锈、火焰除锈。其中优选喷砂除锈。火焰除锈：适用于除掉旧的防腐层或带有油浸过的金属表面工程，不适用于薄壁的金属设备、管道，也不能使用在退火钢除锈工程上。例如：橡胶衬里、玻璃钢衬里、树脂胶泥砖板衬里、硅质胶泥砖板衬里、化工设备内壁防腐蚀涂层、软聚氯乙烯粘接衬里应采用喷射除锈法，无法处理的场合可以采用化学除锈法。在设备及管道技术表面处理达到要求后，应尽快涂装。施工环境温度宜为10-30℃湿度≧85%，表面温度≧3℃。

防腐蚀衬里施工技术：

1．聚氯乙烯塑料衬里：硝酸、盐酸、硫酸和氯碱。如电解槽（耐腐又不漏电）、酸雾排气管道、海水管道。施工方法：松套衬里、螺栓固定衬里、粘贴衬里

2．铅衬里：适用于常压或压力不高、温度较低和静载荷作用下工作的设备。常用在制作输送硫酸的泵、管道和阀等设施的衬里。

3．橡胶衬里：粘贴法，粘贴顺序是立式设备先衬底部，然后由上往下衬垂直面；卧式设备先衬上半部，后衬下半部

4．块材衬里：胶泥砌衬法，常用胶泥主要是水玻璃胶泥和树脂胶泥

管道保温层施工技术要求：

1．高度<2米

2．保温层厚度>100mm，应分两层或多层施工。

3．同层错缝，上下层压缝，同等材料胶泥勾缝。

4．搭接长度>100mm

5．保冷层厚度>80mm，应分两层或多层施工。

6．硬质或半硬质材料做保温层，拼缝宽度不应大于5mm

7．水平管道的纵向接缝位置，不得布置在管道垂直中心线45度范围内

8．捆扎采用包装钢带或镀锌钢丝，至少2道，逐层捆扎，并进行找平和严缝处理

9．伴热管按规定固定，伴热管与主管线保持空隙，不得填塞保温材料。

10．管道上的阀门、法兰等部位保温层采用可拆卸式结构。

11．敷设在地沟内管道的保温层，外表面应设置防潮层，施工应采用粘贴、包缠、涂抹或涂膜等结构。

12．管道三通部位保护层，应自下而上包裹，支管与主管相交部位宜翻边固定，顺水搭接。垂直管道或设备金属保护层的敷设，应由下而上进行施工，接缝应上搭下。

工业炉窑砌筑

酸性耐火材料：二氧化硅为主要成分，如硅砖、锆英砂砖，能耐酸性渣腐蚀。

碱性耐火材料：氧化镁、氧化钙为主要成分，如镁砖、镁铝砖、白云石砖，能耐碱性渣腐蚀。中性耐火材料：三氧化二铝(铬)和碳为主要成分。如刚玉砖、高铝砖、碳砖，对酸碱都耐腐。静态炉窑施工程序：

1．不必进行无负荷试运转。

2．起始点一般选择自下而上的顺序。

3．炉窑静止不能转动，每次环向缝一次可完成。

4．从两侧拱脚同时向中心对称砌筑。并采用拱胎压紧固定，带锁砖完成后，拆除拱胎。动态式炉窑砌筑必须在炉窑单机无负荷运转验收合格后方可进行。

砌体分类-类别(砖缝厚度mm)：特类<0.5；Ⅰ类<1；Ⅱ类<2；Ⅲ类<3；Ⅳ类>3。砌筑时的要求：

1．湿砌时泥浆饱满，表面勾缝，干后不得敲击砌体。干砌时，砖缝以干耐火粉填满，插入钢片。

2．砖的加工面不宜朝向炉膛、炉子通道内表面及膨胀缝。

3．砌筑中断或返工拆除时，应做成梯形斜搓。

4．加工砖的厚度不得小于原砖厚度的2/3。

第四篇：刷油、防腐、绝热工程量计算公式[范文模版]

刷油、防腐蚀、绝热工程

工程量计算公式

一、除锈、刷油工程

1、设备筒体、管道表面积计算公式：S=π×D×L

式中：π——圆周率D——设备或管道直 L——设备筒体高或管道延长米。

2、计算设备筒体、管道表面积时已包括各种管件、阀门、人孔、管口凹

凸部分，不再另外计算。

二、防腐蚀工程

1、设备筒体、管道表面积计算公式同1。

2、阀门、弯头、法兰表面积计算式如下：

（1）阀门表面积： S=π×D×2.5D×K×N

式中：D——直径K——1.05N——阀门个数。（2）弯头表面积： S=π×D×1.5D×K×2π×N/B

式中：D——直径B植取定：

K——1.0590°弯头B=4；

N——弯头个数；45°弯头B=8。

（3）法兰表面积： S=π×D×1.5D×K×N

式中：D——直径K——1.05N——法兰个数。

3、设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式：

S=π×（D+A）×A

式中：D——直径A——法兰翻边宽。

三、绝热工程

1、设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：

V=π×（D+1.033δ）×1.033δ

S=π×（D+2.1δ+0.0082）×L

式中：D——直径1.033、2.1——调整系数δ——绝热层厚度L——捆扎线直径或钢带厚。

2、设备封头绝热、防潮和保护层计算公式：

V=[（D+1.033δ）/2]2π×1.033δ×1.5×N

S=[（D+2.1δ）/2]2π×1.5×N3、阀门绝热、防潮和保护层计算公式：

第五篇：低温绝热压力容器定期检验细则

低温绝热压力容器定期检验细则

1、总则

（1）目的 为了认真贯彻《特种设备安全监察条例》，保证低温绝热压力容器的安全运行，特制定本工艺。

（2）范围 本规则适用于已经注册登记的属于《固定式压力容器安全技术规程》管辖的低温绝热压力容器的定期检验。

2、依据

（1）《特种设备安全监察条例》；《山东省特种设备安全监察条例》；（2）TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》；（3）TSG R7001《压力容器定期检验规则》；（4）GB150《钢制压力容器》；（5）GB18442《低温绝热压力容器》；（6）HG20585《钢制低温压力容器技术规定》；（7）相关的技术标准及设计文件。

3、方法、程序、内容和要求

3．1 使用单位在检验前应做好下列工作：

3．1．1 隔断介质来源，清空内部介质，缓慢地升温，使之达到可以进行检验工作的程度； 3．1．2必要时按检验单位的要求搭好脚手架； 3．1．3 使用单位应当提供以下资料:（1）设计、安装、使用说明书，设计图样，强度计算书等；

（2）压力容器产品合格证、质量证明书（包括封口真空度、真空夹层泄露率、静态蒸发率指标等）、竣工图等；

（3）制造、安装监督检验证书，进口压力容器安全性能监督检验报告；（4）使用登记证；

（5）全面检验周期内的检查报告；（6）历次全面检验报告；

（7）运行记录（包括包括频率和工况、有无异常情况发生等）、操作条件变化情况以及运行中出现异常情况的记录等；

（8）有关维修或者改造的文件，重大改造维修方案，告知文件，竣工资料，改造、维修监督检验证书等。

3．1．4 检验时，使用单位压力容器管理人员和相关人员到场配合，协助检验工作，负责安全监护。3．1．5 依据检验单位的提出的检验辅助要求，做好检验辅助工作。

3．2 检验单位在检验前必须做好下列工作。

3．2．1配备检验检测人员好检验检测所需的仪器、设备；

3．2．2检验人员应审查3.1.3规定的资料，其中（1）至（3）款的资料在压力容器投用后首次检验时时必须审查，在以后的检验中可以视需要查阅。

3．2．3检查现场安全措施落实情况

应按使用单位规定的安全要求采取有效的防护措施，并对参与检验工作的检验、检测人员进行安全教育，要求自觉遵守使用单位的安全规定。

3．3 现场检验员在检验前必须做好下列工作。（1）熟悉检验方案及3.1.3条规定的资料。

（2）检查使用单位在容器检验前的准备工作，对不能保证检验质量，不具备检验条件时有权拒绝检验。

3．4 检验程序

检验人员应严格按照批准后的检验方案进行检验。检验中与检验方案相比有检验项目增加或减少，检验范围扩大或缩小，并对检验结论有影响时，检验人员应及时告知检验机构质量管理部门备案，并通知使用单位。

3．5 检验内容

定期检验包括全面检验和耐压试验。3．5．1用户使用情况调查：

(1)运行记录（包括使用频率和工况、有无异常情况发生等）；(2)日蒸发率变化情况，外壳体有无结霜、冒汗等情况发生。3．5．2外部检验及外壳体结构检查和腐蚀情况检验。

检验方法以宏观检查为主，必要时采用其他有效的检验检测方法。3．5．2．1宏观检查。

宏观检查主要是检查外观、结构及几何尺寸等是否满足容器安全使用要求。3．5．2．1．1外部检查

（1）夹套对接焊缝、角焊缝表面（包括近缝区），以肉眼或5～10倍放大镜进行表面裂纹检查。（2）检查夹套体表面的有无变形、腐蚀、机械损伤和泄露；（3）查看夹套体表面是否有结露现象；（4）检查设备基础有无下沉、倾斜、开裂； 上述项目以发现运行过程中产生的缺陷为重点。3．5．2．1．2结构检查（1）绝热夹套的形式；（2）支座形式；

（3）安全阀和爆破片连接形式；（4）法兰；（5）静电接地装置。

上述项目仅在首次全面检验时进行，再检时，仅对运行中可能发生变化的内容进行复查。3．5．3压力表、安全阀、液面计、内胆爆破片装置的检验与校验。3．5．3．1压力表

压力表应符合《容规》第160～163条的规定。3．5．3．2安全阀

（1）安全阀应当从压力容器上拆下，按《安全阀安全技术监察规程》要求”进行解体检查、维修和调校。校验合格后，应打上铅封，出具校验报告后方可使用。

（2）要求在线校验时，必须符合《安全阀安全技术监察规程》中的有关前提规定。3．5．3．3爆破片

按《容规》规定，按期更换。3．5．3．4液面计

压力表应符合《容规》第164～167条的规定。3．5．4管路系统和阀门的检验。

（1）各安全附件和其他附件接口的泄露，连接的牢固可靠；（2）各管路系统与真空夹层的连接焊缝的表面裂纹；（3）各管路的碰伤、堵塞等情况。3．5．5绝热性能检查。

3．5．5．1夹层上装有真空测试装置的低温液体（绝热）压力容器，测试夹层的真空度。其合格指标为：

（1）未装低温介质的情况下，真空粉末绝热夹层应低于65Pa,多层绝热夹层应低于40Pa；（2）装低温介质的情况下，真空粉末绝热夹层应低于10Pa,多层绝热夹层应低于0.2Pa.3．5．5．2 夹层上未装真空测试装置的低温液体（绝热）压力容器，检查日蒸发率的变化情况，进行日蒸发率的测量。实测日蒸发率指标小于2倍额定日蒸发率指标为合格。

3．5．6必要时，利用合适的介质进行内胆气压试验。3．5．6．1基本要求如下：

（1）试验所用气体为干燥氮气或者其它惰性气体；

（2）低合金钢制压力容器的试验用气体温度不得低于15℃。其它材料制压力容器，其试验用气体温度应当符合设计图样规定；

（3）气压试验时，试验单位的安全部门进行现场监督。3．5．6．2气压试验的操作过程如下：

（1）缓慢升压至规定试验压力的10%，保压5～10min。如果无异常可以继续升压到规定试验压力的50%。

（2）如果无异常现象，其后按规定试验压力的10%逐级升压，直到试验压力，保压30min。然后降到规定试验压力的87%，保压足够时间进行检查，检查期间压力应当保持不变，不得采用连续加压来维持试验压力不变。

3．5．6．3气压试验过程中，符合以下条件为合格：（1）压力容器无异常响声；（2）无明显压力降；（3）无可见的变形。

试验后，应当保留0.05～0.1MPa的余压，保持密封。

4、结果的处理

结果的处理指安全状况等级的评定。

安全状况等级的评定：全面检验工作完成后，检验人员结合耐压试验情况，评定压力容器的安全状况等级、并确定压力容器的下次检验周期。

5、记录和报告 5．1记录：

检验人员检验时必须有记录,记录应当详尽、真实、准确，记录包括《压力容器全面检验原始记录》。5．2报告。

（1）现场检验工作结束后，检验人员应该及时汇总并审核检验原始记录，若检验合格, 因设备使用需要，检验人员可在报告出具前，首先出具《特种设备检验意见通知书（1）》将检验初步结论书面通知使用单位。

（2）检验发现缺陷，检验人员需要使用单位进行整改，应出具《特种设备检验意见书（2）》，将缺陷情况通知使用单位。并通知发证机构，整改合格后，再出具检验报告；

（3）检验工作结束后，一般设备应当在10日（大型设备可以在30日）内出具检验报告。全面检验报告须有检验、审核、审批三级签字。

6、资料归档（1）检验协议书；

（2）检验过程中有关检验方案及来往文件、信函及等资料；（3）SDTJ/JLJ-RQ-010-01压力容器全面检验原始记录；（4）SDTJ/JLJ-RQ-010-02压力容器全面检验报告；（5）SDTJ/JLJ-RQ-010-05压力容器耐压试验记录；（6）SDTJ/JLJ-RQ-010-06 压力容器耐压试验报告；（7）SDTJ/JLJ-RQ-010-03 压力容器检查记录；（8）SDTJ/JLJ-RQ-010-04压力容器检查报告；（9）SDTJ/JLJ-RQ-010-07 特种设备检验意见通知书（1）；（10）SDTJ/JLJ-RQ-010-08特种设备检验意见通知书（2）。

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