关于金属护套的ASTM新标准于2010年和2016年发布。在这里,我们和绝缘行业专家David song讨论了这些标准以及它们的含义。
这些“新的”ASTM标准试图如何帮助澄清行业中的一些困惑?
当涉及到ASTM标准时,新当然是一个相对的术语。这两个关于金属护套的“新”标准分别于2010年和2016年颁布,但很少有人听说过。几乎每个星期,我都花时间解释另一个“更新的”ASTM标准,实际上是在2005年发布的腐蚀!信不信由你,只要人们一直在安装金属外套对于几乎所有工业机械绝缘组件的这个非常重要的部件,从来没有一个标准化的材料规范。随着越来越多的工程师和业主将这些标准纳入他们的专有规范中,这些标准将有很长的路要走。
这些新的材料标准将如何影响绝缘系统的设计?
这些新的材料标准将有助于围绕金属护套创造一个共同的名称和语言。当它们被采用时,所有利益相关者都可以通过确保每个人都提供正确的防风雨功能来潜在地改进其规范、项目文件和投标结果包层.
在选择护套时冶金学起什么作用?
金属包层有四种主要类型:铝、不锈钢、涂漆低碳钢和镀锌.毫无疑问,铝是最常见的,因为它是最低的成本。然而,在很多情况下,铝并不是最好的选择。所有不同的金属护套制造商都非常擅长帮助利益相关者从性能和成本的角度确定哪种选择对他们的项目是最好的。
为什么铝护套标准根据底层绝缘参考不同的金属厚度?
ASTM C1729确实有不同的金属厚度要求,基于抗压强度绝缘。该标准验证了一个众所周知的事实,即更高强度的刚性绝缘材料更有效地支撑覆层,以防止工人在绝缘表面行走、将梯子靠在绝缘表面或将脚手架系在管道或设备上造成的现场物理损伤。
该标准将15psi的抗压强度量化为“刚性”或“非刚性”的分界线。任何抗压强度大于15psi的绝缘材料都被认为是“刚性”的,因此需要更薄、更便宜的金属护套。“刚性”绝缘的例子有硅酸钙,扩大了珍珠岩、泡沫玻璃及多种泡沫塑料材料。任何小于15psi的绝缘材料都被认为是“非刚性”的,需要更厚、更贵的金属护套。“非刚性”绝缘材料的例子包括矿棉、玻璃纤维、陶瓷纤维,弹性泡沫和薄毯子。
绝缘和护套之间的关系是什么,因为它与发射率有关?为什么这对系统设计如此重要?
在我看来,表面发射度是最不被理解的物理性质之一,但它对成本和性能有严重的影响。首先,快速定义一下辐射率:想象一个理论上不存在的“黑体”。如果它这样做,它将发射或释放它所吸收的全部能量的100% (E = 1.0)。真正的材料会保留一部分吸收的能量,这个系数被称为表面发射率。金属护套提供了不同的发射率值,这些发射率值被预装到热计算软件程序中,如3EPlus (www.pipeinsulation.org).全新的铝护套辐射率最低,为0.04,而涂漆的金属辐射率最高,为0.95。
因此,关系很简单:更高的发射率包层意味着更高的热损失,但较低的表面温度,因为它更容易散热。如果严格为安全接触条件设计,高发射率包层可以减少所需的绝缘厚度,但从工艺控制的角度来看,代价是更高的热损失。
采用不锈钢护套被动防火的趋势背后是什么?
约翰曼维尔工业保温集团不生产金属护套,但我对工业市场的这一新兴趋势充满热情!API 521是美国石油学会发布的一份报告,帮助工程师设计、建造和维护工厂的减压系统。
这是一个例子。如果植物发生火灾,储存的大量挥发性很强的液体会很快变热。想想高压锅:水沸腾变成蒸汽,产生高压力和高热量,食物很快就熟了。在密封的盖子上有一个小的加重盖,有条不紊地释放蒸汽,这样锅就不会爆炸。在大的范围内,想象一个巨大的压力容器在火灾发生时充满高度易燃的液体或气体。减压阀、闪回密封和震击鼓连同地面照明弹一起传递和燃烧液体/气体远离火灾,以防止爆炸和灾难。
521报告中一个鲜为人知的推论是,指定了一种设计合理的绝缘系统,这种绝缘系统能够在火灾中存活下来,从而减少热量的增加,从而有可能在第一个地方防止它沸腾。API 521列出了五种不同的绝缘材料,可与不锈钢护套结合使用,提供这些价值健康、安全和环境(HSE)以及节约成本的好处。JM目前生产所列五种绝缘材料中的四种,我们很乐意与任何利益相关方讨论哪种材料将提供最佳解决方案。
底线,铝护套将熔化约1200°F(650°C),所以它不能幸存的火灾。不锈钢在2500°F(1370°C)左右熔化,因此可以承受石油火灾的恶劣温度,稳定在1660°F(904°C)左右。在发生火灾时,不锈钢带和翼封以及不锈钢护套在管道或容器上起到了至关重要的作用,从而为消防人员提供了宝贵的灭火时间。尽管这些组件比铝套的非刚性绝缘组件更贵,但在减少压力释放和占用空间方面,为业主节省了成本密封系统相比。
你能给我们一些关于硅酸钙绝缘材料的背景资料吗?关于在潮湿地区的安装和脱水性能方面,最近有哪些进展?
硅酸钙是一种坚硬的,有粘结性的预制管道、容器和设备绝缘材料,大约自1973年以来一直存在。四十年来,它一直是高温绝缘的选择,有很好的理由,但就像其他所有东西一样,它并不完美。从那时起,Calsil出现了两个主要的进步,这需要重新审视。在过去,卡塞尔的美国配方没有整体的防腐蚀化学成分,它吸收了大量的水,因此,由于历史上的CUI事件,它有点让很多人印象深刻。2002年,我们公司的一个化学工程师团队发现并实施了一种新的配方和工艺,称为XOX缓蚀剂™。这个完整的包五种不同的无机,可溶性硅酸盐离子已被证明在过去的15年里有效地抑制存在水的CUI。当绝缘干燥时,它是休眠的,如果在使用中出现任何水进入,它就被激活。
关于Calsil的第二个主要进展目前正在顺利进行。正如我所提到的,由于Calsil的胶凝特性,它在“旧形式”中非常具有吸水性。约翰·曼维尔工业绝缘集团刚刚宣布了美国硅酸钙的重大发展。开发oxx缓蚀剂的化学工程师中,有些人已经完善了一种工艺,将整体防水化合物融入绝缘材料中。这款新一代产品被称为thermo1200™,具有防水性能,如果现场出现暴雨,安装人员可以有更多时间穿上护套。许多承包商多年来一直对他们的生产率下降表示担忧,因为他们不得不在下雨之前停下来用塑料布盖住Calsil。这种开创性的新产品目前正在我们的科罗拉多州Fruita硅酸钙制造工厂推出,它将在今年晚些时候从我们的路易斯安那州Ruston工厂推出。
如果您由于以前的经验而在说明书中写了硅酸钙,我们认为现在是时候认真查看数据,并考虑我们所做的改进,这些改进将显著降低生命周期成本,并提供完整的CUI保护文件。