高温玻璃棉技术.ppt

欧文斯科宁高温玻璃棉在工业系统中的应用,欧文斯科宁（中国）投资有限公司,主要内容,欧文斯科宁公司介绍工业中保温的基本原理及应用欧文斯科宁高温玻璃棉的特点欧文斯科宁高温玻璃棉的应用业绩欧文斯科宁彭州石化项目工作计划工业中常见保温材料的比较,主要内容,欧文斯科宁公司介绍,关于欧文斯科宁（NYSE:OC）,全球领先的节能建筑材料和复合材料供应商，总部位于美国俄亥俄州托莱多市成立于1938年，连续53多年位列财富500强的榜单自2003年起，连续六年被财富杂志被评为建筑材料领域最受尊敬的企业 在全球26多个国家拥有员工16,000名,传承历史“创新生活无限”,成长之路 可持续发展,在成长的过程中，欧文斯科宁不断地对环境施加积极的影响 可持续发展的三个有效途径：产品 欧文斯科宁产品有助于节约世界的能源和保护环境流程 我们对环境的承诺包括采取有效的方法，在生产过程中保护自然资源、减少生产对环境影响员工 欧文斯科宁人每天都在为环境的可持续发展而努力,我们的业务,TEXT,TEXT,TEXT,TEXT,节能建筑材料系统,屋面系统及沥青产品,复合材料方案,其它建材及服务,在服务的每一个领域，欧文斯科宁的技术、产品及应用均名列前茅。,工业市场高温玻璃棉应用,高温玻璃棉保温材料-工业,高温玻璃棉在工业市场的应用,节能建筑材料 商业及工业系统,节能建筑材料 住宅系统,复合材料方案,主要市场优势：使车辆更轻，运输成本更低使基础设施更强、更持久产生价廉、可再生的能源使电子产品更轻巧、更多效使房屋维护成本低廉,屋面系统及沥青产品,脊瓦通风产品WeatherLock 加强垫层起始条,瓦片垫层商用屋面防水材料工业及特殊应用,屋 面 配 件,沥 青 产 品,其它建材及服务,作为对节能建筑材料业务的补充，其它建材及服务为欧文斯科宁开拓了更为广阔的市场发展空间欧文斯科宁公司已经成为了领先的人造石材供应商崭露头角的建筑改造、规划和安装服务提供商,主要发明,Glass fiber玻璃纤维HydrovacTM technologyHydrovacTM 挤压成型技术Fiberglas asphalt shingles多彩玻纤瓦MiraflexTM fiberMiraflexTM 新型纤维,关于亚太区建材部,1994年，欧文斯科宁建材部亚太区总部在香港设立2004年，亚太区总部迁入中国上海2005年，亚太区科学技术中心在上海成立1000多名员工，7家材料生产工厂在中国、日本、韩国和印度等国家或地区设有工厂、销售办事处及覆盖广泛的分销网络,亚太区建材部在中国,5 家材料工厂,1个科学技术中心,个销售办事处,上海,多个玻璃棉生产基地：1995年广州投资2400万美元，成立玻璃棉生产基地1997年上海投资3200万美元，成立玻璃棉生产基地2005年天津投资2000万美元，成立玻璃棉生产基地到目前为止,欧文斯科宁在中国已有年产玻璃纤维产品六万六千吨的生产能力：广州厂 18000吨/年上海厂 24000吨/年 天津厂 24000吨/年,在中国的玻璃棉生产基地及产能,通过的认证体系：ISO9001 质量管理体系标准 ISO14001 环境管理体系标准OHSAS18001职业安全与健康管理体系标准UL认证,CE认证,FM认认证执行的标准：美国ASTM标准中国国标:GB/T 13350-2000绝热用玻璃棉及其制品各应用行业的相关标准:GB/T 17795-1999 建筑用绝热玻璃棉制品 JC 469-92 吸声用玻璃棉制品 CB/T 3829-98 船用玻璃棉制品 铁道部工技576 欧文斯科宁标准:高于美国和中国标准,在中国的质量管理体系和执行标准,通过的认证,TV 德意志莱茵集团（GZ）始终有效能显示产品的独有特征可结合一个或多个产品特征进行声明有了TV标志，不但保证了产品的安全和质量因素，同时也提供的其他认证信息，如人体工学等SGS 通标公司（SH）Originally founded in 1878 in Rouen as French grain shipment inspection house,the Company was registered in Geneva as Socit Gnrale de Surveillance in 1919.Shares of SGS were first listed on(SWX)Swiss Exchange in 1985.Since 2001,SGS has only one class of shares consisting of registered shares.BSI英国标准学会（TJ）世界上第一个国家标准化机构。英国政府承认并支持的非营利性民间团体。成立于1901年,总部设在伦敦。,通过的认证,GZ plantUL certification un-face blanket productASTM E84-5 Duct warp,Duct Line,sound attenuation Batt insulationSH plant中国船级社认证美国船级社ABS认证德国船级社EC认证TJ plant EC 认证 EN 13162-2001GreenGuard认证TJ，GZ R11，R13SH R11，R13，R15，R19,日常测试方法介绍,测试方法的分类OC 内部的测试方法 例如 L07E W-05DbASTM 测试方法例如 ASTM C167GB 国标的测试方法例如 GB/T 13350 GB/T 11835内部控制的方法例如 抗剪切强度,主要技术装备及检测设备,主要内容,工业中保温的基本原理及应用,保温材料定义,保温材料被定义为:能阻止热量(能)的流动的材料.主要功能节能：通过较少热能的损失来达到目的防烫伤：控制表面的温度以防止人员烫伤或提高舒适度温度控制：控制工艺过程温度防结露：在冷表面阻止水蒸汽的流动及表面的结露提高效率：提高加热,通风,制冷,供汽,工艺过程及发电系统的效率设备保护：阻止或减少设备因暴露在明火或腐蚀气体环境下的损害,保温材料分类,保温材料分类 vs.使用温度热保温材料:50C 800C保冷材料:800C保温材料分类 vs.保温材料结构闭孔型保温材料：适用于保冷应用XPS,聚氨脂，泡沫玻璃等开孔型保温材料：适用于保温，耐火纤维类保温材料适用于保温：如玻璃棉,岩棉,矿棉适用于耐火：硅酸铝等颗粒类保温材料适用于保温：微孔硅酸钙,膨胀珍珠岩,膨胀蛭石,酚醛泡沫等,热保温材料分类,低温热保温材料温度范围：50200 0C 常用材料：岩棉；矿棉；普通玻璃棉；膨胀珍珠岩；蛭石 中温热保温材料温度范围：200450 0C常用材料：高温玻璃棉；硅酸铝；硅酸盐高温热保温材料温度范围：450800 0C常用材料：硅酸铝；硅酸盐；微孔硅酸钙,常见保护层种类,工业保温材料外常用保护层种类抹面材料（水泥耐碱纤维）特点：造价低，寿命短，防水效果不理想，外观差两布三油（玻璃布沥青玻璃布沥青沥青面漆）特点：造价低，寿命短，防水较理想，外观一般镀锌铁皮特点：造价高，寿命长，防水理想，外观美铝皮适用于靠近海边工程处（如油库）造价高，寿命长，防水理想，外观美不锈钢皮（镜面）核电站（核反应堆内）,国内常见保温设计原则,防烫伤设计法烫伤温度：防烫伤设计则是确保保温结构表面温度特点：对保温要求很低，热损失很大表面温度控制法国家有关行业标准要求：保温结构表面温度=50C（当环境温度为25C时；(表面温度环境温度)=25C目前国内大部分设计单位及用户采用这种保温形式保温效果较理想，热损失较小最大热损失法单位面积保温结构表面热损失必须小于国家标准规定值保温要求较低经济厚度法保温工程投资与因保温带来的节能的平衡点对应保温厚度考虑因素太多，很少采用,影响保温材料厚度的主要因素,表面温度控制法国家有关行业标准要求：保温结构表面温度=50C（当环境温度为25C时；或(表面温度环境温度)=25C主要影响因素环境温度:环境温度越高,保温结构的表面温度也越高保温结构表面特征”E”:表面发射率越高,保温结构的表面温度越低,但热损失越大环境风速:风速越大,表面温度越低同样保温材料系统,室内的表面温度会远高于室外通风不好室内的表面温度高于通风好的室内的表面温度室外一般取该区域年平均风速(可查有关手册),保温材料选择原则,热学特性：最高使用温度；材料导热系数：材料固有特性表面放热系数as：影响热量损失和表面温度物理化学性能PH值；对金属管道的腐蚀性能；防水或憎水性能；膨胀及收缩性能；抗拉强度；抗菌性能；防火性能；毒性施工性能安装方便程度；破损率；刺痒性,热学基本名词,导热系数：稳态条件下，1m厚的物体，两侧表面温差1k，1秒钟的单位时间内通过1m2面积传递的能量J单位：W/m.k生活中常见材料的导热系数：钢 50 混凝土 0.8 玻璃 0.8红砖 0.6软木 0.04 棉花 0.17水 0.59 空气 0.024热阻值保温厚度导热系数热量损失x（温差面积热阻）,影响纤维保温材料导热系数的因素,产 品 密 度 纤 维 直 径 平 均 温 度,0.03,0.031,0.032,0.033,0.034,0.035,0.036,0.037,0.038,0,50,100,150,200,密度(kg/m3),导 热 数,(W/mk),导 热 系 数 与 密 度 的 关 系,纤维直径对导热系数的影响,0.031,0.032,0.033,0.034,0.035,0.036,0.037,0.038,0.039,0.040,0,20,40,60,80,100,8微米7微米6微米5微米,纤维直径:5-8 微米,密度(kg/m3),纤维直径,0.041,0.042,导 热 数,(W/mk),平均温度对导热系数影响,0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.12,0.14,0.16,0.18,0,50,100,150,200,250,300,16kg,32kg,48kg,64kg,平均温度(oC),产 品 密 度,导 热 数,(W/mk),主要内容,欧文斯科宁高温玻璃棉的特点,离心玻璃棉,建筑用普通玻璃棉：用于普通的建筑空调保温、钢结构隔热、建筑隔音、吸声的玻璃纤维保温材料。普通玻璃纤维的耐温温度为183 普通玻璃棉生产工艺,离心玻璃棉,耐高温玻璃棉：用于电力、石油、化工、热网等设备、管道的玻璃纤维保温材料。耐高温，可用于450以下的中高温工作环境，最高使用温度达到538，保温性能非常优异。高温玻璃棉生产工艺,工艺流程介绍,流程图:,配料和输送,玻璃的熔制和调整,成纤,搜集成型,干燥和固化,粘结剂配制,冷却,切边,清洗水过滤,上贴面,切断,产品包装,树脂予混合,Process,Input,Output,工艺概述,工艺概述,欧文斯科宁高温玻璃棉产品,纤维特点(fiber characteristics)v.渣球(非纤维化部分)含量 0 v.纤维平均直径 6.5微米 v.纤维长度 15-25 厘米,高温玻璃棉技术数据,导热系数：:k=0.032W/M.K(48 kg/m3,常温)k=0.033W/M.K(38 kg/m3,常温)k=0.027+0.00018T(50kg/m3管壳)纤维平均直径:6.0微米渣球含量：0.1%防火等级：不燃A级 最高使用温度：棉板38 48kg/m3:538 管壳50 kg/m3:454抗水性:材料雨淋或浸水后材料不散，晒干后性能不变.通过96 小时沸水煮沸试验,各项物理化学性能变化不超过5%,高温玻璃棉特点,导热系数低,保温性能优异良好的耐高温性能保证使用安全抗水性好，经过96小时耐沸水煮沸试验氯离子含量低,对设备管道无腐蚀产品回弹性好，充分保证设计厚度抗振动性好，长期使用性能稳定,优越施工速度快、安装损耗小、施工工地干净健康、安全、环保,高温玻璃棉的高效保温性能,计算案例 以一蒸汽输送管道为例，管道直径630,管道长度10公里,取 环境年平均温度15，年平均风速3.2m/s，介质温度320,流量80T/H采用硅酸铝进行保温 Vs采用OC TIW II高温玻璃棉进行保温，保温厚度均为140mm；外保护层均为铝皮,按全年运行8000小时计算理论依据q=(ts-ta)，其中 q-热损失，W/m ts-保温结构外表面温度，ta-环境温度，-保温结构与周围环境换热系数，无风时为11.63w/m.k,保温经济性能比较,保温经济性能比较,计算结果 1.管路温降：“硅酸铝”106；“高温玻璃棉”70；保温层外表温度“硅酸铝”26；“高温玻璃棉”22；2.热量损失:“硅酸铝”保温热损失4475 kW,全年总热损失128880 x 106kJ“高温玻璃棉”保温热损失2969 kW,全年总热损失85507x 106kJ经济比较加热介质：煤，热值4500 kcal/kg，价格700元/吨，利用效率为0.9 加热价格：P=700/(1000 x4500 x4.18x0.9)=41.35元/106kJ 采用两种方案10公里长管道每年总热损失相差量折换成加热价格约为QxP=(128880-85507)X41.35=179.3万元/年,高温玻璃棉的耐高温特点,组成玻璃纤维特点-玻璃熔融温度 1450 C-纤维成纤温度 1200 C-纤维软化温度 700 C特殊玻璃成分-硼硅酸盐玻璃-中高温度下玻璃膨胀系数随温度变化较小纤维特点-纤维细(高温下纤维的柔性好)-纤维长(纤维交织强度高)-不加树脂,四川泸州电厂选用非高温玻璃棉后保温材料燃烧,四川泸州电厂全部改用欧文斯科宁高温玻璃棉，成功通过168小时试运行,保温材料长期使用性能试验(美国),产品种类TIW 岩棉产品尺寸1.2m x 0.6m x 0.05m试验温度 454 C振幅1.3mm频率每秒20次时间96小时,试验结果,高温玻璃棉TIW与岩棉的振动试验比较,TIW,岩棉,高温玻璃棉耐水性沸水96小时煮沸试验,试验前高温玻璃棉样品,沸水96小时煮沸试验,试验样品制备,沸水96小时煮沸试验,96小时煮沸后样品,沸水96小时煮沸试验,烘干后样品 vs 未煮过样品,岩棉在热力架空管道使用后的情况,高温玻璃棉对设备无腐蚀性,满足美国保温材料对不锈钢设备腐蚀性标准规范的要求：ASTM C795(GB/T17393),欧文斯科宁高温玻璃棉腐蚀性测定,保温材料直接接触金属表面，其溶出的各种微观离子与金属材料形成化学反应，影响使用寿命。测试标准：GB/T 17393-1999测试日期：2006年11月9日测试结果：Cl-0.030%F-0.0012%SiO32-0.47%Na+0.25%,国家标准要求SiO32-+Na+=0.72%,Cl-+F-0.052%,岩棉,欧文斯科宁高温玻璃棉,保温材料对金属材料腐蚀性试验(美国),试验条件：保温材料在奥氏体金属材料表面使用二年后,未产生电化学腐蚀延长使用寿命,保温材料对人体的健康影响,保温材料与人体健康-现代医药研究发现纤维直径 1微米，长度 3毫米的纤维易被人体吸入肺内-对保温材料要求：v.纤维的直径、长度不在此范围 v.纤维为生物可降价材料为何石棉为致癌产品？人造纤维 石棉纤维,热荷重温度和最高使用温度测试方法,GB/T 11835：热荷重收缩温度试验方法：其试验装置如左图，玻璃棉产品在490Pa的压力下，以一定的加热速度升温到要求温度，测量试样厚度收缩10%时的温度，玻璃棉试样完全在实验的温度下。GB/T 17430/ASTM C411：最高使用温度试验方法：样品经表面温度538度，96小时处理后，要求尺寸，质量，密度，导热系数未发生显著变化，同时要求达到：试验过程中，未见冒烟，燃烧，闪光现象。卸载后，试样未发现翘曲，裂缝，分层现象；试验过程中，试样各层温度均未超过热面温度,工业用保温材料使用温度的选择,大部分的工业应用中，最高使用温度更为接近玻璃棉的实际使用情况，为单一热面接触，对实际使用的产品在538度的情况下对所有的产品指标进行评估（考虑的因素更为全面），在不发生产品失效的情况下的最高使用温度。而热荷重温度跟材料的容重，材料的纤维细度有关系，与实际使用状况有很大的差异综上所述，使用最高使用温度要比热荷重收缩温度更为科学安全,主要内容,欧文斯科宁高温玻璃棉的应用业绩,工业玻璃棉在国内石化行业的应用,随着市场的发展，的高温玻璃棉被越来越多的石化企业所接受使用,高温玻璃棉在石化行业的应用,新疆独山子石化,高温玻璃棉在石化行业的应用,广西钦州石化,高温玻璃棉在石化行业的应用,上海洋山港油码头,Oil,Alyeska and Owens Corning Insulation,高温玻璃棉在电力行业的应用,到目前为止，全国有上百家电厂的万以上的机组采用了欧文斯科宁高温玻璃棉做为保温材料浙江长兴电厂 2300MW江苏苏州华能太仓电厂2300MW江苏扬州二电厂 2 x 600 MW 江苏张家港电厂 2 x 600MW 山东日照电厂 2 x 300MW 河南许昌龙港电厂 2 x 350MW 河南平东电厂 2X600MW 湖南金竹山电厂4 x 600MW 河北定洲电厂 2 x 600MW内蒙达奇电厂 2 x 300MW 山西大同二热电 2X600MW黑龙江七台河电厂 2 x 350MW 广东大唐潮洲电厂 2 x 600MW 深圳西部妈湾电厂 2 x 350MW广西北海电厂 2 x 300MW 福建南浦电厂 2 x 300MW 贵州盘南电厂 6 x 600MW 云南滇东电厂 8 x 300MW 四川泸州电厂 2600MW四川金堂电厂 2600MW,玻璃棉保温材料在电厂的主要应用,锅炉本体保温烟风道保温静电除尘器保温蒸气管道保温烟囱内壁保温设备填充保温（散棉填充）脱硫和脱硝热力管网,使用TIW国内锅炉生产厂家,已将TIW列为其锅炉本体标准保温材料的锅炉厂有：v.哈尔滨锅炉厂(1998 年开始)v.武汉锅炉厂(1998 年开始)v.东方锅炉厂(1999年)v.北京巴韦锅炉有限公司(2001年初)v.上海锅炉厂锅炉有限公司(2001年10)全国生产300MW以上机组的配套锅炉厂家全部采用欧文斯TIW高温玻璃棉作为锅炉本体标准保温材料,高温玻璃棉在其他工业行业的应用,主要用在工艺设备,余热炉，烟风道，除尘器等管道和设备,主要内容,欧文斯科宁四川石化项目计划,欧文斯科宁彭州石化项目人员安排,专设的市场销售小组郑敏：西南地区“工业及民用系统”市场发展主任蔡爱红：华南地区“工业及民用系统”销售经理张海涛：中国区“工业及民用系统”工业产品销售经理专业的技术和服务支持亚太区科技中心：蔡志红，周磊客服服务中心：何东东质量管理中心：黄敏专注的现场服务和培训中国区工程及施工团队：李继，刘绍峰,欧文斯科宁彭州石化项目工作计划,售前:参观考察 人员技术培训 产品技术支持/咨询:规格选择,保温计算,保温施工方案售中:保证供货周期,保证产品质量 现场安装培训及指导,施工问题解决 及时提供相关检测报告及质保书 售后:保证二十四小时到现场服务,七十二小时提供解决方案 使用情况的及时跟踪和反溃,主要内容,工业中常见保温材料的比较,纤维类保温材料的生产工艺,纤维成型工艺 fiber forming process-火焰喷吹法(fiber blowing)v.岩棉(rockwool)v.矿棉(slagwool)v.硅酸铝(alumina silicate)v.超细玻璃棉(fiberglass)-离心法 v.高温玻璃棉(HT fiberglass),火焰喷吹法生产工艺,火焰喷吹纤维成型工艺,火焰喷吹成纤产品特点,纤维特点(fiber characteristics)v.渣球(非纤维化部分)含量 20-40%wt v.纤维平均直径 10 微米 v.纤维长度 4.0 厘米产品特点(product characteristics)v.密度：100-200 kg/m3(增加了支吊架用量)v.长期使用温度(岩棉、矿棉)250 C(树脂分解)v.保温初始保温性能还可以，但随时间变差 v.保温材料雨淋后会散掉 v.安装速度慢、安装损耗大、施工工地有大量散落保温材料,岩 棉(矿 棉)保 温 材 料,原材料-岩棉：玄武岩(粘土矿物)-矿棉：工业废渣产品组成-产品=短纤维(80-90%)+渣球(10-20%)+酚醛树脂(3%)酚醛树脂：分解温度：177 C生产工艺-火焰喷吹法保温性能-200 C 以下设备管道 v.静止的设备、管道-保温性能稳定 v.振动的设备、管道-保温性能随时间急剧恶化(掉渣)-200 C 以上保温性能随时间急剧恶化(掉渣)施工性能：安装损耗高/扎手碰水会散掉,硅酸铝纤维耐火材料,原材料:焦宝石/氧化铝+石英 生产工艺:火焰喷吹法产品组成产品组成=短纤维(80-90%)+渣球(10-20%)+尿醛树脂(3%)-产品密度：80 200 kg/m3产品主要用途:耐火材料而非保温材料(国外)使用温度：800/1100C保温性能：比高温玻璃棉差 400C 保温性能低于TIW 400-500C 与TIW 相当安装费用：远高于TIW(安装速度慢,损耗大)回弹性差:施工过程中不能保证保温所需厚度,微孔硅酸钙保温材料,原材料-(石英+石灰)+增强纤维产品特点-使用温度：650 C-保温性能：400C 以下保温性能很差 480-550 C 保温性能与硅酸铝相当-密度太高：100-250 kg/m3-施工安装麻烦-施工材料损耗高-保温材料重复使用率极低,复合硅酸盐保温材料,复合硅酸盐原材料-海泡石(20-50%)-石 棉(30-60%)-岩棉(矿棉、硅酸铝)5%-淀粉-分散剂保温性能：与岩棉相当安装性能-安装时没有扎手的感觉-保温层与层间需用高温胶粘结(增加了材料成本及施工成本)属致癌产品,常见保温材料性能比较,高温玻璃棉在设备施工中,TIW半硬质板材包扎热网管道,管道包扎样品制备,TIW半硬质板材包扎热网管道,V 型槽切割,TIW半硬质板材包扎热网管道,切完V型槽样品,TIW半硬质板材包扎热网管道,TIW半硬质板材包扎热网管道,保温材料施工,核电站项目,秦山核电站 田湾核电站 岭澳核电站,高温玻璃棉现场施工的几点问答,问：在现场施工中，现场的环境比较恶劣，工人的违章搬运、踩踏，挤压，甚至还有材料高空落地现象，是否会对材料产生损伤？答：欧文斯科宁高温玻璃棉的容重非常轻，一个或二个工人可以轻松的搬运，即使失手落地也不会对施工人员造成伤害。而其材料本身的100%的回弹性，保证其在受到踩踏、挤压时不会变形散掉，优秀的防震能力又使其在高空落地时不会有损伤。问：在现场施工中，如遇到需要剪、割时是否方便？答：非常方便。施工人员只需用普通的裁纸刀就可以将其剪、割成需要的任意形状，板材的厚度也可根据需要剪割。问：欧文斯科宁高温玻璃棉在现场施工安装时，尤其在3月11月份的漫长雨季里的施工，有何影响？答：欧文斯科宁高温玻璃棉在国内首先通过了严格的沸水煮沸实验（100的水煮沸96小时）保证其在雨淋时材料不发生改变，甚至在现场受到雨水浸泡也不会使其发生变形。所以使用欧文斯科宁高温玻璃棉保温材料在雨季施工不受影响，可正常进行。,高温玻璃棉现场施工的几点问答,问：在运输和施工中是否有损耗？答：欧文斯科宁高温玻璃棉在运输中无损耗，施工时，基本上无损耗，在订货时只需订够设计用量，而无需多加余量。问：在施工时有无其它注意事项？答：施工时，严格执行国家保温施工标准，注意检查管壳和管壳接缝处的密实性，所有缝隙必须用碎棉塞实.单层管壳的开口处向下,双层管壳错缝安装.管壳外用细铁丝或铁丝网捆扎,必要时用玻纤布包裹,最外层包铁皮或铝皮问:弯头处怎样处理?答:弯头处切西瓜块,拼合.缝隙用碎棉塞实。问：是否需要特殊外保护层？答：不需要，外保护层用铁皮、铝皮包覆即可。,