石油工业的新型保温材料——岩棉

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一、概述
用于保温的岩棉制品,对节能有显著效果。如工业热力装置上每采用1立方米岩棉保温,平均可节省能量2500千卡/小时,相当于每年节省3吨标准煤。岩棉制品的综合特点是:导热系数低,价格较便宜,容重轻、不腐、耐热、吸音、防火性能好,并可直接从天然岩石资源中制取。因此,作为保温和隔热的基本材料,国外主要发展和应用的是岩棉。据查,苏联、欧洲大部分国家和日本岩棉制品应用最多,品种多达几十种。如苏联使用的全部保温材料中,岩棉约占50%。瑞典的岩棉工业水平较高,目前欧州各国几乎都引进瑞典的专利。
岩棉制品在国外广泛应用于石油、化工、电力、国防、纺织和交通运输等各个行业,是管道、储罐、蒸馏塔、锅炉、烟道、热交换器和车船等工业设备的保温、隔热和隔音的理想材料。
我国石油工业是使用保温材料最多的一个部门,据估计约在200万立方米以上,而每年需更换的保温材料在15万立方米左右。此外,由于岩棉制品容重很轻,并具有良好的保温隔音性能,为发展高层建筑,为消除城市和工业设备上的噪音,提供安静、舒适的工作及生活环境创造了条件。
我国在经济调整和振兴时期开展此项工作尤为重要。为满足当前节能之急需,北京新型建筑材料厂近年来从瑞典容克公司引进了具有国际先进水平的岩棉制品生产设备和工艺,自动化程度较高,年产能力达16300吨。自1981年5月投产以来,产品性能优异、质量可靠,获得了产品合格证书。经一年多的实践和使用,深受全国各地用户的赞誉和欢迎。目前已广泛地用于纺织、石油、化工、电力、冶金、船舶、交通运输、建筑等工业。二、岩棉制品技术性能
1.导热系数
岩棉纤维含有大量不流通的空气,具有良好的绝缘性能,因此导热系数小。岩棉制品的导热系数随容重和温度的不同而变化。.图1是岩棉制品实测的导热系数,一般导热系数表都是平均温度下的导热系数值(平均温度即热面温度与冷面温度之和的平均值),为查找方便,把热面温度(介质温度)也在表上注明。
岩棉的常温导热系数为0.030kcal/
m·h·℃。

2.不燃性
龙牌岩棉制品不燃性符合德国标准DIN
4102A级,即置样品于初始温度为750℃的炉内进行加热试验,不会产生火焰闪光和可燃气体。中国船舶工业总公司船舶检验局天津办事处对此产品取样,经公安部四川消防科学研究所检验,鉴定为不燃性材料;中国船舶工业总公司委托西德SDG机构检验认可为不燃性材料,鉴定结果表明,试验材料满足“SOLAS1974”
第Ⅱ章2A节第三条(a)和“联合国政府间海事协商组织”决议A270(VW)所规定的在船舶制造方面不可燃烧建筑材料的条件。
3.吸湿率
按美国国家标准ANSI/ASTM C553一70(1977年)规定,吸湿率<5%为合格。龙牌岩棉经中国船舶工业总公司船检局天津办事处取样,由上海建科所测定,其结果按美国标准表示,吸湿率为0.1~0.33%。
4.憎水率
按日本工业标准JISA9512(1977)规定,憎水率>98%为合格,龙牌岩棉经中国船舶工业公司船检局天津办事处取样,由上海市建科所测定,其结果按日本标准表示,憎水率为99.8%以上。
5.纤维直径
纤维的粗细是决定岩棉机械性能和绝缘性能的重要因素。龙牌岩棉纤维直径为4~7u,也可根据要求的机械性能来调整。
6.吸声性能
岩棉纤维在吸收声能后将声能迅速地转变为热能,所以岩棉制品具有良好的吸声性。其吸声性能的量采用吸声系数a来表示,其定义为:
a=EA-E&.100%
E入
式中:E、——入射到材料表面的总声能;E反——被材料反射回去的声能。7.工作温度
岩棉制品的工作温度是岩棉制品保温效果不发生变化的最高使用温度。龙牌岩棉纤维通过试验确定最高工作温度为700℃,每种岩棉制品的使用温度是由岩棉纤维的酸度系数、品种容重,树脂含量及使用方法等因素决定的。岩棉制品由酚醛树脂粘结剂成型,具有一定的强度。酚醛树脂在200℃时,就开始挥发分解,树脂挥发是正常现象,不影响岩棉制品的保温性能。在高温下树脂挥发,岩棉由黄色变为深褐色,树脂全部挥发时则是岩棉的本色。
这些变化均不影响岩棉制品的使用效果。
8.软化温度
软化温度是指材料发生50%变形的温度,龙牌岩棉制品的软化温度为900~1000℃。
9.化学稳定性
岩棉纤维不仅酸度系数高,而且钾钠氟氯含量限制比较严格,因此化学稳定性好。具有耐水性,做保温材料经较长时间运行或受潮后,不会变成粉末状和出现塌落情况。岩棉纤维为中性材料,对任何材料均无腐蚀性。已通过试验证明了对于钢材、铝材以及不锈钢等金属材料均无腐蚀作用。

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