专利名称：：泡沫石棉管壳及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及保温保冷工程上使用的一种产品泡沫石棉管壳及其制造方法。其方法是，对要制造的管壳图形进行分解，根据分解图形制模，用分解注模、分解干燥的方法制造分解件，再用组合成型的方法将分解件组合成泡沫石棉管壳。现有的泡沫石棉板，是以温石棉纤维为原料，经过制浆、发泡、注型、干燥的方法制造出来的。虽然泡沫石棉具有容重小(30-50Kg/m3)、导热系数小(0.028-0.041W/m·K)、使用温度高(500℃)、耐振力强、不燃烧、无粉尘、不刺激皮肤等优点，但是泡沫石棉保温板却存在着适应面窄(只适应用于平壁面，不适用于园壁面)、不便施工(需多层缠绕)、浪费材料(要层层挤压)、保温效果差(将结构压实)的缺陷。在保温
技术领域：
需要解决这一矛盾，需要研制出一种泡沫石棉管壳。图1为水平放置的板注模示意图。图中A-模壁，B-型面。图2为凹面向上放置的管壳注模示意图。图中A-模壁，B-不能形成的下凹半园形面。图3为凸面向上放置的管壳注模示意图。图中A-模壁，B-不能形成的上凸半园形面。图4为水平放置的上凹形模具注模示意图。图中A-模壁，B-型面。图5为竖直放置的管壳注模示意图。图中A-模壁，B-型面，h-型厚。图6为凹面向上放置的管壳示意图。图中A-切割线。图7为凹面向上放置的1/2管壳示意图。图中AB-切割线，CD-切割线。图8为下凸形分解件示意图。图中S-平面积，h-最大厚度。图9为上凹形分解件示意图。图中S-平面积，h-最大厚度。图10为中间层分解件示意图。图中S-上平面积，h-厚度。虽然管道保温需要泡沫石棉管壳，但由于泡沫石棉注模成型难，到现在还没有制造出来。现有的制造泡沫石棉板的注模成型方法，是把经过制浆、发泡处理的石棉纤维浆液，浇注在长方体模内(如图1所示)，然后放在干燥窑内干燥成型。用这种一次注模成型的方法，只能制造出厚度不大的泡沫石棉板，不能制造出泡沫石棉管壳。因为在注模干燥成型上存在以下难点1、注不成模。泡沫石棉是一种超轻质的海绵状多孔材料，需要用浓度低(棉水比1∶30)、含气量高的石棉纤维浆制造。在重力作用下，用流动性大的浆液注模，不能浇注出如图2中B所示的下凹半园形面和如图3中B所示的上凸半园形面。2、蒸不出型。变换方式，像图4、图5那样注模，虽然能注出模，但蒸不出型。因为泡沫石棉的成型机理是浆液在沸点以下定温蒸发，里面的空气和水分子受热后缓慢逸出，留下一个个小的空隙，形成海绵状多孔结构。温度一定，逸出动力也一定。当蒸发面积减小、蒸发层厚度增大，逸出阻力增大到等于或大于逸出动力时，蒸发就会停止。图4和图5是因为蒸发面积B太小、蒸发层厚度h太大，蒸不出型来。现有的岩棉、微孔硅酸钙、聚氨脂保温管壳，都是用化学的方法成型的，而泡沫石棉需要用物理的方法成型。现有的制造其他材料管壳的成型方法，也不能用来制造泡沫石棉管壳。本发明的任务在于提供泡沫石棉管壳及其制造方法。以下结合详细叙述本发明的内容。本发明的泡沫石棉管壳及其制造方法包括对要制造的泡沫石棉管壳进行设计制图，对设计图形进行分解，根据分解图形制模，用分解注模、分解干燥的方法制造分解件，再用组合成型的方法将分解件组合成泡沫石棉管壳。设计、制造注模采用下列方法a、根据使用条件(管道或容器外径、内部介质温度、周围空气温度)，计算要制造的泡沫石棉管壳厚度，确定其长度。绘制设计图形。b、如图6所示对设计图形进行2等分切割(切割面经过管壳轴线)，得到1/4园筒体。c、如图7所示，沿过1/4园筒体端面上AB线段并且平行轴线的平面切割，得到如图8、图9所示的分解件图形。d、分解的原则是使每一个分解件只少有一个平面S，最大厚度h不超过蒸发允许厚度。当设计管壳的厚度很大，需要切割成3个(或以上)分解件时，如图7所示，再沿过平行于AB的CD线段的平面进行切割。e、根据分解件图形制造注模使注模的平面-面开口向上。注模的上边缘要留有一定的收缩余量。注模的上底面开有间距50mm、直径5mm的滤水孔。根据模底形状制作水平底坐。f、对干燥窑内部结构进行相应的改造。分解注模、分解干燥制造分解件采用下列方法a、将经过制浆发泡处理的石棉纤维浆液浇注到垫有屉布的分解件注模内，注满刮平静放15分钟。b、将注模放入经过改造的干燥窑的水平移动架上。c、根据浆液入窑温度、分解件蒸发面积和最大蒸发层厚度调整窑温、车速、排潮管开度和出窑时间。一般窑温90±5℃、时间20±2小时。d、控制分解件质量内部结构整齐，发泡充实;外形完整，楞角无损;表面平整，尺寸准确。组合成型采用下列方法a、用粘结剂沿切割面将分解件粘结在一起组成1/4管壳，再将2个1/4管壳组成一个半园筒形的泡沫石棉管壳。b、粘结剂要符合下列要求在使用温度下不与主材起化学反应;导热系数、使用温度、燃烧特性与主材有相同或优于的性能。200℃以上使用水玻璃(硅酸钠)做粘结剂，200℃以下使用乳白胶(聚乙烯醇)。c、根据使用要求做或不做防水处理。做防水处理，将组合成型的泡沫石棉管壳放在200-220℃的处理窑内，用硅油(三氧基硅烷)熏制。本发明与现有技术相比所具有的优点和效果1、制造方法先进。泡沫石棉是以长方体板材的形式研制出来的，因为成型难，到现在只能生产泡沫石棉板。本发明的优点在于发明了一种分解注模、分解干燥、组合成型的方法，突破了整体注模一次成型的传统模式，解决了泡沫石棉成型难的课题，将泡沫石棉管壳研制出来。2、产品性能好。本发明的泡沫石棉管壳与现有的其他材料管壳相比，综合性能最好。详见下表几种不同材料的管壳主要性能比较表</tables>3、实施效果好。实施本发明，我国现有的生产泡沫石棉板的厂家，可以增加品种扩大生产，除满足国内需要外，还可以出口。用于大型火力发电厂和石油化工保温工程上，泡沫石棉管壳与现有的用量最大的微孔硅酸钙管壳相比，容重减少4倍，导热系数降低30%。并且环境特性好，无粉尘，不刺激皮肤。实施例火力发电厂20万千瓦汽轮机组抽汽母管，管径325mm，抽汽温度402℃，周围环境空气温度20℃。如用现有的泡沫石棉板，需用厚度50mm的缠绕两层，费工费料效果不好。用本发明的泡沫石棉管壳实施方法如下代入导热系数公式计算导热系数为0。064W/m·K，代入热力管道经济厚度公式计算保温层厚度为100mm。对设计出的内径325mm、外径525mm、厚度100mm、长度1000mm的管壳，做如图6和图7所示的切割，得到如图8和图9所示的分解件图形。以此制模，则最大蒸发面积为1000×360mm2，最大蒸发层厚度75mm。用分解注模、分解干燥的方法制造出分解件，用组合成型的方法制造出泡沫石棉管壳。用该管壳保温，只要两半扣合，省工省料效果好。权利要求1.一种用于保温保冷工程上的泡沫石棉管壳及其制造方法，其特征在于该泡沫石棉管壳是用分解注模、分解干燥的方法制造分解法，再用组合成型的方法将分解件组合成泡沫石棉管壳，该泡沫石棉管壳的用途是广泛地应用在保温保冷工程上。2.根据权利要求1的一种用于保温保冷工程上的泡沫石棉管壳及其制造方法，其特征在于该泡沫石棉管壳是用分解注模、……的方法制造分解件，其特征在于采用下列方法a、根据使用条件设计泡沫石棉管壳，确定几何尺寸，绘制设计图形。b、用过该设计管壳图形端面上外半园与直径交点的直线并且平行管壳图形轴线的平面(或用平行于该平面的平面)，对设计管壳图形进行切割，得到两个或两个以上的设计管壳的分解件图形。c、根据设计管壳的分解件图形设计制造注模，且使注模平面-面水平向上。d、将经过制浆发泡处理的温石棉纤维浆液浇注在用上述方法制造的注模里。3.根据权利要求1的一用于保温保冷工程上的泡沫石棉管壳及其制造方法，其特征在于该泡沫石棉管壳是用……、分解干燥的方法制造分解件，其特征在于采取以下方法a、将符合质量要求的注型放入干燥窑内，使注型保持水平匀速移动。b、根据入窑的浆液温度、注型蒸发面积、注型最大厚度，调整窑温、车速和排潮，使蒸发和干燥有规律的进行。c、控制出窑分解件质量内部结构整齐、发泡充实;外型完整、楞角无损;表面平整，尺寸正确。4.根据权利要求1的一种用于保温保冷工程的泡沫石棉管壳及其制造方法，其特征在于该泡沫石棉管壳是用……，再用组合成型的方法将分解件组合成泡沫石棉管壳，其特征在于采用下列方法a、用粘结剂沿切割面将分解件粘结在一起，组合成泡沫石棉管壳。b、粘结剂要符合下列要求在使用温度下不与主材起化学反应;导热系数、使用温度、燃烧特性与主材有相同或优于的性能。200℃以上使用水玻璃(硅酸钠)做粘结剂，200℃下使用乳白胶(聚乙烯醇)。5.根据权力要求1的一种用于保温保冷工程上的泡沫石棉管壳及其制造方法，其特征在于……，该泡沫石棉管壳的用途是广泛地应用在保温保冷工程上，其特征在于该泡沫石棉管壳应用在以下使用条件的保温保冷工程上a、该泡沫石棉管壳广泛地应用在电力、石油、化工、冶金、铁路、交通、航空、航天、轻纺、建筑等的保温保冷工程上。b、单纯温石棉材质的泡沫石棉管壳应用在使用温度t＜500℃的热力管道、阀门、压力容器等园形壁面的保温工程上，应用在使用温度t≥-196℃的制冷管道、阀门、容器等园形壁面的保冷工程上。c、里层与硅酸铝复合的泡沫石棉管壳应用在使用温度t≥500℃的热力管道、阀门、压力容器等园形壁面的保温工程上。全文摘要一种用于保温保冷工程上的泡沫石棉管壳及其制造方法，其特征是用分解注模、分解干燥、组合成型的方法制造的，先制成分解件，然后将分解件组合起来，构成泡沫石棉管壳。泡沫石棉管壳与泡沫石棉板相比，具有便于施工、节省材料、保温保冷效果好的优点。同其它材料管壳相比，具有容重小、导热系数小、耐振力强、不燃烧、无粉尘、不刺激皮肤等优点。广泛地应用在电力、石化、航空、航天等工业的圆形壁面的保温保冷工程上。文档编号F16L59/14GK1055989SQ90102329公开日1991年11月6日申请日期1990年4月20日优先权日1990年4月20日发明者王立和,王燕申请人:王立和