岩棉密度对导热系数及机械性能的影响.pdf

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1、54石油工程建设2010年12月★★★_K★★蘑麓镧一韩长军，郭超，谭传强，樊平，罗艳灵(中国石油工程建设公司，北京100120)摘要：我国标准GB和美国标准AsTM关于岩棉保温材料密度指标值等的规定不同，这导致对在国际项目中采用国标要求生产的岩棉产品产生争议。文章比较了GB和ASTM标准中岩棉制品各项参数值的不同，并通过试验研究了岩棉密度、服役温度对岩棉制品各项性能指标的影响(包括导热系数、抗压强度、线性收缩率等)，为解决岩棉制品因采用不同标准进行生产而产生的争议提供依据。关键词：岩棉保温材料；GB和ASTM标准；争议；密度；服役温度；导热系数中图分类号：TQ176．

2、74TE973．3文献标识码：B文章编号：1001—2206(2010)06—0054—030引言清和计算验证使得业主最终接受了此批产品，但对在化工、电力、船舶、汽车和建筑等行业中，项目进展还是产生了一定影响。因此有必要对国内常需用各种保温材料对管道和设备进行保护。以期外岩棉保温材料标准进行比较和分析．并研究岩棉达到保温、防火或吸音的目的，这些保温材料对确密度对其性能的影响，以便为此类产品的设计、生保工艺装置稳定运行、降低运行风险、节能减排等产、质检和施工提供依据，为解决岩棉制品因采用也起到了关键的作用_lJ。常用的保温材料有玻璃不同的标准进行生产而产生的争议提供依据，

3、同时棉、硅酸钙、硅酸铝纤维、膨胀珍珠岩、岩棉、硬也为国内产品顺利进入国际市场提供参考。质聚氨酯等。其中岩棉保温产品由于价格低廉、导1国内外岩棉相关标准技术参数差异分析热系数小、容重轻、无腐蚀性，并具有较好的化学目前，国内保温材料的权威标准为GB／1r稳定性和吸声性能而在保温材料市场中占据重要的11835—2007《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》，该地位f21。近年来随着摆锤法等先进生产工艺的应标准对岩棉板、带、毡、管壳等产品性能指标都进用，岩棉羊产￥品￥的应羊用羊四范围得到了进一步的拓展。行了限定。而国际工程通用的岩棉保温材料标准为由于国际交流与合作，国内外工程技术标准都

4、美国材料与试验协会的ASTM系列标准，该系列标趋于接近。但国内外标准关于岩棉产品的密度指标准将岩棉管壳、岩棉毡和岩棉板分别用不同的标准存在显著的差异，这导致对在国际项目中采用国标来描述，其最新的版本分别为ASTMC547—2007、要求生产的岩棉产品存在争议。例如在阿尔及利亚ASTMC592—2008和ASTMC612—2009。虽然近年某石化项目中业主就对我国生产的岩棉产品密度、国内外都对与岩棉制品相关的标准进行了升版，但厚度等指标提出异议，甚至一度拒绝已经到场的价技术参数仍然存在差别，如表1所示。值数百万元人民币的岩棉制品。虽然经多次技术澄可以看出，国内外标准中岩棉

5、制品的主要性能表1ASTM和GB标准中岩棉制品技术参数对比岩棉管壳岩棉毡岩棉块测试项目ASTMGBASTMGBASTMGB密度／(kg／m)默认40～200≤19240～150≤32040～3oo表观导热系数(70~C)／(W／(m·K))≤0．041≤0．044≤0．045≤0．044≤O．046≤0．044线性收缩率，％≤2≤5≤4≤5≤2≤5注：上述ASTM标准的数据为TypeIV的要求。第36卷第6期韩长军等：岩棉密度对导热系数及机械性能的影响55参数包括岩棉的密度、导热系数和线性收缩率等都数也越大。但气体的空间越大则岩棉材料内空间的存在差异。ASTM标准只规定

6、了各种岩棉制品密度热辐射和对流热损失就越多，导致密度小到一定程的最大值。而国标中把各岩棉制品的密度限定在一度后岩棉的导热系数也开始变大[31。综合各种因素定范围内，两个标准中对密度值的要求也不一致。的影响。岩棉保温材料的密度需要控制在一定范围对于导热系数和线性收缩率，国内外标准都是限定内才能起到理想的保护效果。了最大值。ASTM标准对于管壳导热系数的要求严于国标，而对其他两种岩棉制品的导热系数要求稍低于国标。对于各种岩棉产品线性收缩率的要求美基标都高于国标。与另外两个参数相比，岩棉的密度为一个相对独立的参数，它受外界影响较小并可以妊对上述另外两个参数和保温层的其他性能产

7、生影＼响。因此为便于理解国内外标准对岩棉的性能要啦求，本文研究了岩棉密度对保温层性能的影响。2密度和服役温度对岩棉导热系数的影响图2密度为105kg／m的岩棉制品在不同温度下的导热系数导热系数是决定保温材料性能的最重要的参数之一，保温材料的材质、密度以及使用温度等条件图2中岩棉的导热系数与温度近似呈线性关对导热系数都有重要影响。为研究岩棉密度对导热系。对所测数据的线性拟合结果为Y=0．026+系数的影响，采用摆锤法分别生产了不同密度的岩1．56X，相关性系数为0．9812，所测温度范围内的棉块，在150℃的温度条件下进行测试，试验结导热系