Ống vận chuyển bằng thép tạo thành lõi của ống thép cách nhiệt polyurethane, Cung cấp sức mạnh cấu trúc và khả năng vận chuyển chất lỏng. Các tiêu chuẩn vật liệu và sản xuất của nó được điều chỉnh theo đường kính và ứng dụng đường ống. Cho các đường ống có đường kính danh nghĩa (DN) của ≤150 mm, ống vận chuyển thường là một 20# ống thép carbon liền mạch phù hợp với GB/T 8163-2018 tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn này đảm bảo độ bền kéo cao (≥410 MPa) và khả năng hàn tuyệt vời, Làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có đường kính nhỏ hơn như nước nóng dưới lòng đất hoặc nước ướp lạnh. Ống liền mạch được ưa thích trong các kích cỡ này do cấu trúc đồng nhất của chúng, trong đó giảm thiểu nguy cơ rò rỉ dưới áp lực.

Đối với các đường ống lớn hơn với DN ≥200 mm, Các ống thép carbon hàn xoắn ốc Q235 được sử dụng, Tuân thủ GB/T 9711-2017 tiêu chuẩn, thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp dầu khí. Thép Q235 cung cấp cường độ năng suất ≥235 MPa và độ dẻo tốt, Thích hợp cho vận chuyển khối lượng lớn trên đường dài, chẳng hạn như đường ống dầu thô. Hàn xoắn ốc cho phép sản xuất hiệu quả về chi phí của các ống có đường kính lớn trong khi duy trì tính toàn vẹn cấu trúc. Sự lựa chọn của các đường ống hàn xoắn ốc cho đường kính lớn hơn cân bằng hiệu suất và cân nhắc kinh tế, Giảm chi phí vật liệu xuống 101515% so với các lựa chọn thay thế liền mạch.

Tính linh hoạt trong tiêu chuẩn là một lợi thế quan trọng, Vì ống vận chuyển bằng thép cũng có thể tuân thủ các thông số kỹ thuật quốc tế như API 5L, ASTM A53, Hoặc một của bạn 10217, Tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng. Ví dụ, Các ống API 5L được sử dụng rộng rãi trong các đường ống dầu thô do khả năng chống ăn mòn cao và khả năng chịu được áp lực lên đến 25 MPa. Astm A53 Ống, Có sẵn ở dạng liền mạch hoặc hàn, là phổ biến trong các hệ thống sưởi ấm huyện, Cung cấp hiệu suất đáng tin cậy ở nhiệt độ lên đến 150 ° C. Tiêu chuẩn DIN đảm bảo khả năng tương thích với các dự án cơ sở hạ tầng châu Âu, nhấn mạnh độ chính xác và độ bền. Khả năng thích ứng này cho phép các ống thép cách nhiệt polyurethane đáp ứng nhu cầu thị trường toàn cầu đa dạng, Đảm bảo tuân thủ các quy định địa phương và thông số kỹ thuật của dự án.

Bề mặt ống mang thép thường được xử lý để tăng cường độ bám dính với lớp cách nhiệt bọt polyurethane. Các quá trình như phun cát thành SA 2.5 mức độ sạch sẽ loại bỏ quy mô nhà máy và gỉ, Cải thiện sức mạnh liên kết bằng 20 0%, theo ISO 8501-1 tiêu chuẩn. Chuẩn bị bề mặt thích hợp là rất quan trọng để ngăn chặn sự phân tách, có thể làm tổn hại hiệu quả nhiệt hoặc dẫn đến ăn mòn dưới lớp cách nhiệt (CÁI MÀ). Bằng cách kết hợp các vật liệu mạnh mẽ và các tiêu chuẩn có thể tùy chỉnh, Ống vận chuyển bằng thép đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ của toàn bộ hệ thống đường ống, hỗ trợ các ứng dụng từ mạng lưới sưởi ấm đô thị đến các mỏ dầu từ xa.

Thuộc tính lớp cách nhiệt polyurethane

Lớp cách nhiệt là trái tim của ống thép cách nhiệt polyurethane, Cung cấp hiệu suất nhiệt đặc biệt. Bao gồm bọt polyurethane cứng nhắc CFC có nguồn gốc từ các nhà sản xuất có uy tín như BASF hoặc Bayer, Lớp này đảm bảo tuân thủ môi trường bằng cách tránh các chất làm suy giảm ozone. Bọt được sản xuất bằng cách sử dụng các tác nhân thổi nâng cao như N-Pentane, có tiềm năng nóng lên toàn cầu gần như không (GWP), Căn chỉnh các quy định như Quy định F-GAS của EU (517/2014). Công thức thân thiện với môi trường này duy trì hiệu quả cách nhiệt cao, làm cho nó phù hợp cho các dự án cơ sở hạ tầng bền vững.

Mật độ bọt là một tham số quan trọng, với tối thiểu ≥60 kg/m³, như đã chỉ định. Mật độ cao hơn giúp tăng cường sức mạnh nén (≥0,3 MPa), cho phép cách nhiệt chịu được các ứng suất cơ học trong các ứng dụng dưới lòng đất hoặc áp suất cao. So với bọt mật độ thấp hơn (35Tiết40 kg/m³) được sử dụng trong các hệ thống ít đòi hỏi hơn, Mật độ ≥60 kg/m³ đảm bảo độ bền trong môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như đường ống dầu thô, nơi tải trọng đất hoặc sự giãn nở nhiệt có thể xảy ra. Cấu trúc tế bào kín, với tỷ lệ đóng ô là 92 trận95%, giảm thiểu sự hấp thụ nước xuống .2,2 kg/m2, Bảo vệ ống vận chuyển bằng thép khỏi ăn mòn và duy trì hiệu suất cách nhiệt trong nhiều thập kỷ.

Độ dẫn nhiệt là một tính năng nổi bật khác, với các giá trị ≤0,033 w/(m · k) ở 50 ° C., thấp hơn đáng kể so với len khoáng sản (0.035–0.045 w/(m · k)) hoặc sợi thủy tinh (0.033–0.048 w/(m · k)). Độ dẫn thấp này làm giảm tổn thất nhiệt lên đến 40% Trong hệ thống sưởi ấm huyện, Chuyển sang tiết kiệm năng lượng 300 Ném500 kWh mỗi kw năm, Dựa trên dữ liệu mạng đô thị điển hình. Bọt được áp dụng bằng máy tạo bọt áp suất cao, trong đó tiêm hỗn hợp polyurethane giữa ống vận chuyển bằng thép và áo khoác ngoài. Quá trình này đảm bảo độ dày đồng nhất (30Mạnh100 mm, tùy thuộc vào ứng dụng) và loại bỏ khoảng trống, Tăng cường hiệu quả nhiệt và tính toàn vẹn cấu trúc.

Quá trình tạo bọt được kiểm soát chặt chẽ để đạt được chất lượng nhất quán. Các thông số như nhiệt độ trộn (20Mùi25 ° C.), áp lực (100Thanh 1550), và thời gian chữa bệnh (20–30 phút) được tối ưu hóa để tạo ra một bọt với các khiếm khuyết tối thiểu. Kiểm tra sau khi san hô, chẳng hạn như những người được nêu trong en 253, Xác minh mật độ, Độ dẫn nhiệt, và độ bám dính vào ống thép và áo khoác ngoài. Kết quả là một lớp cách nhiệt mang lại hiệu suất đáng tin cậy trên phạm vi nhiệt độ rộng (-50° C đến 150 ° C.), Làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng từ nguồn cung cấp nước lạnh đến phân phối nước nóng trong mạng lưới sưởi ấm huyện.

Thông số kỹ thuật của áo khoác bên ngoài

Áo khoác ngoài của ống thép cách nhiệt polyurethane cung cấp sự bảo vệ thiết yếu chống lại các yếu tố môi trường, đảm bảo tuổi thọ của lớp cách nhiệt và ống mang. Hai vật liệu chính được sử dụng: polyetylen mật độ cao (HDPE) Áo khoác ống hoặc áo khoác thép mạ kẽm. HDPE là lựa chọn phổ biến nhất do khả năng chống ăn mòn của nó, tính linh hoạt, và hiệu quả chi phí. HDPE trải qua điều trị Corona, một quá trình kích hoạt bề mặt làm tăng năng lượng bề mặt của nó từ 30 mn/m đến 38 bóng42 mn/m, Cải thiện độ bám dính vào bọt polyurethane bằng 25 0%, Theo tiêu chuẩn ASTM D2578. Trái phiếu mạnh này ngăn chặn sự phân định, Ngay cả khi đi xe đạp nhiệt hoặc căng thẳng cơ học.

Áo khoác HDPE có mật độ polyetylen tối thiểu ≥940 kg/m³, Đảm bảo độ bền kéo cao (≥20 MPa) và khả năng chống va đập. Mật độ này cũng góp phần vào áo khoác không thể tránh khỏi, với tốc độ hấp thụ nước bên dưới 0.05%, Bảo vệ lớp cách nhiệt khỏi sự xâm nhập của độ ẩm trong các cài đặt ngầm. Độ dày của áo khoác thường dao động từ 2 trận5 mm, Tùy thuộc vào đường kính ống và điều kiện môi trường. Ví dụ, Áo khoác dày hơn (4Mạnh5 mm) được sử dụng trong các đường ống dầu thô để chịu được tải trọng đất và mài mòn, trong khi áo khoác mỏng hơn (2Mạnh3 mm) đủ cho các hệ thống sưởi ấm quận trong môi trường đô thị.

Áo khoác thép mạ kẽm là một giải pháp thay thế cho các ứng dụng yêu cầu bảo vệ cơ học bổ sung, chẳng hạn như các đường ống trên mặt đất tiếp xúc với tác động hoặc phá hoại. Thép được phủ một lớp kẽm (70Càng100 dày) để ngăn chặn sự ăn mòn, đáp ứng các tiêu chuẩn như ASTM A653. Trong khi thép mạ kẽm mạnh hơn, nó nặng và đắt hơn hdpe, Tăng chi phí lắp đặt lên 15 %. Việc sử dụng nó thường được giới hạn trong môi trường có nguy cơ cao, chẳng hạn như các nhà máy hóa chất hoặc khu vực ven biển có độ mặn cao.

Cả hai loại áo khoác được thiết kế để chịu được những thách thức về môi trường, bao gồm cả bức xạ UV, biến động nhiệt độ, và tiếp xúc với hóa chất. Áo khoác HDPE thường được ổn định UV với các chất phụ gia màu đen carbon, kéo dài tuổi thọ dịch vụ của họ lên 30 năm50 trong các ứng dụng ngoài trời. Áo khoác thép mạ kẽm yêu cầu kiểm tra định kỳ để đảm bảo lớp phủ kẽm vẫn còn nguyên vẹn, vì sự ăn mòn có thể thỏa hiệp bảo vệ theo thời gian. Sự lựa chọn giữa HDPE và thép mạ kẽm phụ thuộc vào các yếu tố như vị trí lắp đặt, ngân sách, và khả năng bảo trì, Với HDPE là tùy chọn ưa thích cho hầu hết các ứng dụng ngầm do sự cân bằng về hiệu suất và chi phí của nó.

Ứng dụng và Phân tích hiệu suất

Ống thép cách nhiệt polyurethane được thiết kế cho một loạt các ứng dụng, Tận dụng độ cách nhiệt và độ bền của nhiệt độ cao của chúng. Một cách sử dụng chính là trong nước nóng dưới lòng đất và hệ thống cấp nước ướp lạnh, nơi họ duy trì nhiệt độ chất lỏng với mất năng lượng tối thiểu. Trong các hệ thống nước nóng hoạt động ở 80 nhiệt120 ° C, Độ dẫn nhiệt thấp (≤0,033 w/(m · k)) bọt polyurethane làm giảm mất nhiệt xuống còn 1 %2%, so với 8 trận10% cho các đường ống truyền thống. Hệ thống nước lạnh, Hoạt động ở 5 nhiệt10 ° C., được hưởng lợi từ sự kháng cự của bọt đối với sự ngưng tụ, ngăn chặn sự ăn mòn và duy trì hiệu quả làm mát.

Mạng lưới làm nóng và làm mát của quận là một ứng dụng quan trọng khác. Trong môi trường đô thị, Những đường ống này cung cấp nước nóng hoặc lạnh trên một quãng đường dài, Phục vụ các tòa nhà dân cư và thương mại. Ví dụ, Mạng lưới sưởi ấm ở Stockholm, Thụy Điển, sử dụng các đường ống cách nhiệt polyurethane để đạt được hiệu quả năng lượng của 90%, giảm phát thải CO2 bằng cách 200 tấn hàng năm mỗi 10 km đường ống. Khả năng tùy chỉnh kích thước đường ống (DN 6 trận1220 mm) và độ dày cách điện đảm bảo khả năng tương thích với tốc độ dòng chảy và yêu cầu nhiệt độ khác nhau, Làm cho các đường ống này trở thành nền tảng của cơ sở hạ tầng đô thị hiện đại.

Đường ống dầu thô đại diện cho một ứng dụng đòi hỏi, trong đó lớp cách nhiệt polyurethane duy trì độ nhớt của dầu bằng cách ngăn chặn nhiệt độ giảm trong khoảng cách xa. Trong môi trường Bắc cực, chẳng hạn như đường ống Sakhalin-II ở Nga, Những đường ống này hoạt động ở nhiệt độ thấp tới -40 ° C, với độ dày cách nhiệt 80, 100 mm đảm bảo nhiệt độ dầu vẫn còn trên 50 ° C. Áo khoác HDPE có khả năng chống ăn mòn đất và ống vận chuyển bằng thép tuân thủ các tiêu chuẩn API 5L đảm bảo độ tin cậy dưới áp lực cao (10MP20 MPA) và điều kiện khắc nghiệt.

Các đường ống cách nhiệt nhiệt khác, chẳng hạn như những người trong chế biến hóa học hoặc hệ thống năng lượng địa nhiệt, cũng được hưởng lợi từ cách nhiệt polyurethane. Trong các ứng dụng địa nhiệt, Các đường ống xử lý chất lỏng ở 100 nhiệt150 ° C, với sức mạnh nén bọt và độ hấp thụ nước thấp đảm bảo hiệu suất trong áp suất cao, môi trường ẩm ướt. Nghiên cứu so sánh, chẳng hạn như những người trong Tạp chí Kỹ thuật Năng lượng, Cho thấy rằng các đường ống cách nhiệt polyurethane làm giảm chi phí năng lượng 20% ​​so với len khoáng hoặc sợi thủy tinh trong các ứng dụng này, Do hiệu quả nhiệt và độ bền vượt trội của chúng.

Bảng tóm tắt đặc tả

Bảng sau đây tóm tắt các thông số kỹ thuật chính cho các ống thép cách điện polyurethane, Dựa trên các chi tiết được cung cấp:

Bảng này cung cấp một tài liệu tham khảo ngắn gọn cho các kỹ sư và người quản lý dự án, làm nổi bật các vật liệu, tiêu chuẩn, và các ứng dụng xác định hiệu suất của ống thép cách nhiệt polyurethane.