摘要：在热力管网是个施工过程中有一道重要的工序就是热力管道的保温。热力管道保温后，可以比不保温时减少90%左右的热损失。本文从保温材料的性能和保温结构等出发，探讨各种因素对保温节能效果的影响，并对强化保温的节能效果进行了分析。
关键词：热力管网,保温,必要性,因素,材料,措施
0前言
热力管网在输送热介质的过程中，由于介质温度高于周围环境的温度，将有一部分热量没有做功就白白地损失掉。因这部分热量是通过表面散失的，很难回收和利用，对此，只有采用保温隔热的方式来减少损失。由此可见，保温节能的效果是非常显著的。
1热力管网保温的必要性
热力管网处在外界空气中，随着介质温度升高，二者的热损失量之差将越来越大，就会有一部分热量被白白的浪费掉。这部分热量是通过管道表面散失的，为了避免这部分白白浪费的热量损失，在热力管网采取保温措施是非常必要的。
2影响热力管网热损失的因素
保热力管网的热损失受保温材料性能、保温结构和施工质量等方面的综合影响。
2.1温材料性能的影响。在保温工程中，要想正确地选择和使用保温材料，必须了解保温材料的各种性能。保温材料的主要性能有容重、导热系数、热容、吸湿性和机械强度。保温材料导热系数是影响热力管道保温节能效果的重要因素，然而，保温材料的导热系数与保温材料中的气孔结构和其它性能紧密相关，具体影响情况如下。
2.1.1保温材料的气孔结构对导热系数的影响。通常气孔直径愈小气孔中的气体分子的活动受到限制，材料的导热系数也愈小;当气孔的直径小于气体分子平均自由行程时，保温材料的导热系数就会大大减小。大量封闭气孔的保温材料的绝热性能也比具有大量开口气孔的要好一些。
2.1.2保温材料固相和气相材质对导热系数的影响。保温材料中的热传递有两条线路，即固相中的传导和气孔内气体的传热，气孔内的传热包括高温固体表面对气体的辐射与对流，气体本身的传导与对流，气体对低温固体表面的辐射与对流，以及热固体高温表面和冷表面之间的辐射传热。因而保温材料的导热系数通常在固相导热系数，和气相导热系数之间，并且固气相导热系数之比越小越好。
2.1.3容重对导热系数的影响。一般容重越小则气孔率就越大，保温材料的导热系数也越小。除纤维材料外，保温材料的导热系数随容重的增加而增大。对于纤维材料，当容重较小时，其导热系数随容重的增加而降低，然后再随容重的增加而升高，存在一个最低的导热系数容重值。产生这种现象的原因，是由于容重不同的纤维材料中的辐射传热所占比例不同而致。
2.1.4温度对导热系数的影响。随着保温材料温度的升高，气孔中的气体对流与辐射传热作用不断增强，因而保温材料导热系数也急剧增大。通常情况下，导热系数与温度有直线关系。
2.1.5湿度对保温材料导热系数的影响。由于水的导热系数是空气的25倍，冰的导热系数更大，所以保温材料吸水后的导热系数会大幅度增加。吸水1%以后导热系数提高25%，若吸水量达百分之几，则其导热系数可增大数倍。如果保温材料中含有大量的开口连通气孔，则水会在毛细管力的作用下，渗透到材料的其它部位，危害更大。此外，温度的影响作用也很显著，这是由于在高温区产生的水蒸气，在低温区凝结成水，水如在毛细管力的作用下流向高温区，如此反复循环，加速了传热过程。
2.2保温结构的影响。目前国内热力管道保温多采用贴挂、绑扎、缠绕和包裹的方法，使整体保温层内部形成多层枝状沟流，导致保温层整体总导热系数增大。保温层或保温瓦之间的沟缝处的散热损失为无缝处散热损失的22倍，如经沟缝其散热损失是无缝处的1.6倍。
2.3管托散热的影响。热力管道管托的散热损失是影响热力管道保温节能效果的一个不可忽视的方面。有资料报道，普通型的热力管托与保温层之间往往有间隙，而且管托的下底部暴露在周围环境中，其热损失达到热力管道保温标准允许热损失(两管托之间总长度的散热损失)的22%～24%。对各种类型管托的散热损失进行了试验测试。
2.4风速的影响。热损失和风速有着重要的关系，风速越大，光管热损失就越大。
2.5保温厚度的影响。保温厚度并不是越厚越好，否则适得其反，也就是说有个最佳厚度即“经济厚度”。保温厚度增加超过一定厚度，会造成热损失减少不多，而材料费剧增，从而显得不经济的后果。
3保温材料种类、性能、适用范围
3.1岩棉制品。有管壳、板、毡、带。抗压强度低，容量小，导热系数小，阻燃性小、防火性差，有刺皮肤感，纤维飞扬、施工管理不便，劳动保护费增加、成本较高。适用于保温、保冷、隔音和隔热。
3.2新型矿渣棉制品。是近代一种新型产品，性能胜过以往各种矿物棉制品。有管壳、板、毡、带、粒状棉。抗压强度低，容量小，阻燃性大、防火性能好。导热系数较小，最高使用温度923K(650度)。板、毡、带有刺皮肤之感，纤维有所飞扬、管理和施工稍有不便。但管壳经特殊配方加工成型，无刺皮肤之感，是当前管道保温、保冷佳品。
3.3泡沫石棉制品。也是近代生产的一种新型产品，抗压强度低，容重小，导热系数小，最高使用温度773K(500度)，阻燃性大，不刺皮肤，可依形包扎，柔软无尘、对环境无污染，可重复使用。适用于大小管道及设备的保温、保冷、隔热、隔音、防火等方面。
3.4离心玻璃棉制品。品种有管壳、板、毡。抗压强度低、容重小，导热系数小，最高使用温度623K(350度)，阻燃性大，防火性能好，有刺皮肤之感，纤维飞扬，影响环境，对施工管理部便，劳动保护费增加，成本高。适用于保温、保冷、隔热、隔音、防火方面，受到欢迎。
4热力管网的保温措施
管道一般采用普通型管托支撑，主要保温材料为水泥膨胀珍珠岩制品，性能较差，并且硬质制品保温层沟缝较大，致使管网蒸汽输送热损失大，温降大。为了提高蒸汽管网输送效率，采用性能较优的保温材料进行管道的保温。因此在热力网保温施工中保温材料的选择就显得非常重要。
4.1保温材料的选用原则。在保温材料的物理、化学性能满足工艺要求的前提下，应优先选用导电热系数低、密度小、价格低廉、施工方便、便于维护的保温材料。
4.2保温厚度的计算原则。为了减少保温结构散热损失，保温厚度应按“经济厚度”的方法计算，并且其散热损失不得超过计算出的数值。“经济厚度”与投资的年分摊费用和保温后的年散热损失费用有关，当二者之和即年总费用的值为最小时，其保温厚度就是“经济厚度”。计算“经济厚度”是个较复杂的问题，他与能源价格、材料费、施工费、运输管理费等诸因素有着互相密切的关系。在当前改革开放的经济政策下，随着时间的推移，这些因素的费用将不断调整。
5总结
由上述分析可见，影响热力管网保温效果的因素较多，强化保温应从这众多的因素入手，分析各因素的影响程度，抓住主要矛盾，达到以较少的投资获取显著的节能效果。由此可见强化热力管网保温对降低单位生产总成本提高整体经济效益具有重要的意义。考虑到保温材料的物化性能、劳动保护、施工管理方便、价格低廉、导热系数等因素提出以下建议。
5.1管径D小于等于350mm，表面温度小于等于873K(600度)，应采用新型矿渣棉管壳保温。
5.2管径D大于350mm，换热设备表面温度小于等于773K(500度)，应采用泡沫石棉板保温。
