储罐、锅炉、烘炉和热风管如何保温,用什么材料?

先看两点:表面形状和实际最高温度。平壁——锅炉壁、烘炉、矩形热风管——适合用保温钉固定的岩棉板;曲面、不规则表面和有振动的设备适合钢丝网毡;无振动的大型储罐可以用岩棉卷毡。较厚或温度很高时应多层错缝安装,为金属的热膨胀留出余地,并用防水的外护层收尾。只有温度超出岩棉的范围时才使用陶瓷纤维。厚度和固定细节应由专业人员设计。
各类设备有什么不同?
| 设备 | 表面特点 | 需要特别考虑的问题 |
|---|---|---|
| --- | --- | --- |
| 储罐和容器(Tank / Vessel) | 大半径罐壁、罐顶、封头 | 高罐壁上保温层的重量、罐顶的雨水、有人踩踏的部位 |
| 锅炉(Boiler) | 平壁和曲面,有加强筋、开孔和大量管道 | 高温、热膨胀、振动 |
| 烘炉和烘箱(Oven) | 平壁、门、检查口 | 周期性启停、门周围的接缝 |
| 热风管和烟道(Hot Duct / Flue) | 矩形或圆形,外部有加强筋 | 气流引起的振动、长度方向的膨胀 |
平壁:保温钉固定的岩棉板
岩棉板能自己保持形状,把大面积平面铺平,并能很好地承托外护层。ROCKWOOL 的资料这样说明固定方法:岩棉板用保温钉(Insulation Pin) 固定在设备上,保温钉焊接或机械固定在设备表面;每块板的边缘要紧密对接;处于腐蚀环境中的钢表面,应先清理并涂防护涂层,再做保温。
可考虑的产品:ROCKWOOL ProRox SL,用于设备壁、锅炉、塔器、储罐和热风管的岩棉板,6 个等级,最高使用温度按型号为 450–850 °C。
需要了解:
- 保温钉的数量和间距取决于保温层重量、表面朝向(立面、底面)和温度,由设计人员确定
- 底面和有振动的表面,固定要比立面更牢靠
- 保温钉和压片的材质必须能承受表面温度
曲面和有振动的设备:钢丝网毡
钢丝网毡(Wired Mat)是缝合在钢丝网上的岩棉,可以包裹曲面、封头、弯头和复杂形状;设备振动时,钢丝网能把纤维固定住。相邻两块毡的网边用铁丝或挂钩缝合在一起。
可考虑的产品:ROCKWOOL ProRox WM。制造商说明其用于管道、锅炉壁、炉体和烟道(WM 950 SA),以及高压蒸汽管、反应器和炉体(WM 960 SA / 970 SA)。最高使用温度按等级为 650 / 650 / 750 °C。
钢丝网毡抗压能力低,通常需要设置支撑件(Spacer) 或外护层支撑结构,避免外护层的重量把保温层压扁。在立面上,要用支撑圈(Support Ring) 承托保温层的重量,防止下滑。
无振动的大型储罐:岩棉卷毡
大型储罐的罐壁曲率半径大、面积大,长卷铺设快、接缝少。
可考虑的产品:ROCKWOOL ProRox BL,岩棉卷毡,3 个等级,最高使用温度 350 / 450 / 650 °C。制造商规定用于无振动的设备;有振动时请考虑钢丝网毡。
储罐还要注意:
- 罐顶和有人踩踏的部位 — 需要能承压的保温材料,或设置支撑结构。保温层被压扁会使外护层下凹并积水
- 罐壁与罐顶的交接处、接管和罐底 — 这些部位容易进水和积水
- 温度不太高或周期性运行的储罐 — 处于需要关注保温层下腐蚀(CUI)的范围
多层错缝
当所需厚度较大或温度较高时,分成两层或更多层,并使各层接缝相互错开,好处是:
- 没有从热面直通外护层的接缝
- 金属膨胀使内层接缝略微张开时,外层仍然把它盖住
- 各层可以采用不同材料,例如内层的耐温等级高于外层
ROCKWOOL 的安装指导要求外层的接缝沿长度方向错开,条件允许时横向也错开,并且每一层都要固定贴紧。确定层间界面的温度(用来选择每一层的材料)属于设计计算。
热膨胀与外护层
钢受热会伸长。大型设备和长风管相对于外面温度较低的外护层,会有相当大的位移。
- 保温和外护层系统必须能容纳这种位移,而不被撕裂或拉开接缝,例如按设计设置伸缩缝(Expansion Joint)
- 金属外护层用来防雨、防冲洗水和防碰撞。ROCKWOOL 的资料要求外护层接缝用螺钉或铆钉固定,并密封防水
- 开孔、炉门、检查口和加强筋周围要仔细收口,这些地方既是漏热点,也是进水点
外护层的种类还会影响外表面温度,参见 防烫保温。
什么时候需要陶瓷纤维?
工业岩棉可以覆盖储罐、锅炉和热风管的大部分工况,前提是在各等级的最高使用温度以内(在我们销售的范围内,最高为 ProRox SL 978 SA 的 850 °C)。以下情况才需要陶瓷纤维:
- 表面温度高于现有岩棉等级的使用温度,例如高温炉的内壁
- 需要耐温更高的内层,在多层系统中用岩棉作外层
- 高温部位的密封、填缝,或制作可拆卸保温套
可考虑的产品:MINEWOOL Ceramic Fiber Blanket,密度 128 kg/m³,两个等级,工作温度 1,050 °C(标准型)和 1,350 °C(含锆型)。
岩棉已经能够胜任的工况不宜使用陶瓷纤维,因为其施工时的健康防护要求更严。参见 什么是陶瓷纤维。
安全
- 焊接保温钉、在仍然高温的设备上作业、高处作业,以及储罐或炉内等受限空间作业,必须由具备资质的承包商按工厂的作业许可制度进行
- 首次升温时,含有机粘结剂的矿物棉可能短时间冒烟或释放气体,应按制造商建议通风
- 陶瓷纤维须佩戴防护用品,并遵循安全技术说明书(SDS)
- 保温厚度必须按实际工况计算,我们不提供现成的厚度数值
常见错误
- 在有振动的设备上使用普通卷毡,保温层下沉,上部出现空隙
- 只装一层厚保温,留下直通的接缝
- 没有考虑膨胀,开车后外护层被撕裂或接缝张开
- 按密度选等级,而不是按资料中的最高使用温度
- 忽视罐顶和接管周围的外护层,使水进入保温层
延伸阅读:岩棉板、卷毡、钢丝网毡和管壳怎么选 · 高温保温材料如何选择 · 保温固定配件
参考资料
- ROCKWOOL — RockTech Slab Series 数据表(Handling and Installation:保温钉、接缝、表面处理、外护层)
- ROCKWOOL Technical Insulation — Insulation with SeaRox wired mats(支撑件、支撑圈、错缝)
- ROCKWOOL Technical Insulation — Installation guidance videos(容器上的钢丝网毡、外护层)
- ROCKWOOL Technical Insulation — Storage tanks 产品类别页
- ROCKWOOL Thailand — ProRox SL、BL、WM 产品数据表(08/25)
- 3T Insulation — MINEWOOL Ceramic Fiber Blanket 产品目录
- American Petroleum Institute — API RP 583(目录:容器、储罐和保温支撑圈的 CUI 易发部位)
相关产品
与本主题相关的产品类别与示例产品
- ROCKWOOL ProRox SL — 用于锅炉壁、储罐和热风管的岩棉板:6 个等级,450–850 °C
- ROCKWOOL ProRox WM — 用于锅炉壁、炉体和烟道的钢丝网毡:650 / 650 / 750 °C
- ROCKWOOL ProRox BL — 用于无振动大型储罐和容器的长卷毡:350 / 450 / 650 °C
- MINEWOOL Ceramic Fiber Blanket — 超出岩棉范围时:陶瓷纤维,工作温度 1,050 / 1,350 °C



