一種用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，包括50-99重量份CGM灌漿料和1-50重量份二氧化硅氣凝膠，還包括水，所述水的加入量為所述CGM灌漿料和所述二氧化硅氣凝膠的總量的10-30wt％，其中，所述二氧化硅氣凝膠為粒徑90-150目的二氧化硅氣凝膠粉；所述絕熱材料的制備方法，首先將一定量的CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；然后向混合物中加入一定量的水，并攪拌均勻形成；其使用過(guò)程中，需要在常溫下固化，也可在在常溫下固化24-96h后，在50℃下繼續(xù)固化2-6h。本發(fā)明提供了絕熱材料配方簡(jiǎn)單、可常溫固化形成。
【專利說(shuō)明】一種用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種絕熱材料，具體涉及一種用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料和其制備方法，以及該絕熱材料的應(yīng)用，屬于熱力管線工程【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在集中供熱、集中供冷等領(lǐng)域，常采用熱力管線來(lái)輸送蒸汽、冷水或熱水等介質(zhì)，熱力管線由熱力管道連接而成，常用的熱力管道通常包含內(nèi)輸送管、外護(hù)殼體以及位于外護(hù)殼體和內(nèi)輸送管之間的絕熱層，熱力管道具有優(yōu)良的保溫性能，從而可以減少介質(zhì)傳輸過(guò)程中的熱量損失。對(duì)于直埋熱力管線而言，在管網(wǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，高溫的介質(zhì)會(huì)讓絕熱層逐漸老化；另外，外護(hù)殼體的損壞會(huì)造成外界環(huán)境中的水氣進(jìn)入到絕熱層中，進(jìn)入絕熱層的水被內(nèi)輸送管內(nèi)的介質(zhì)加熱后形成的高溫水會(huì)加速絕熱層的老化，老化后的絕熱層體積會(huì)縮減，從而使絕熱層中出現(xiàn)空腔，進(jìn)而大大降低了熱力管線的絕熱性能，使管網(wǎng)熱量嚴(yán)重?fù)p失；此外，高溫水在絕熱層老化形成的空腔中流動(dòng)，逐漸進(jìn)入檢查井后，井蓋上面會(huì)出現(xiàn)“冒熱氣”的現(xiàn)象，甚至有些埋深較淺的管線，直接從地面冒出，不僅影響環(huán)境，甚至還會(huì)造成安全事故，因此需要及時(shí)修復(fù)損壞的熱力管道，維護(hù)熱力管線的正常運(yùn)行。
[0003]目前，熱力管道修復(fù)常用的方法是開挖路面，將原有管道整體取出并用新的熱力管道替換掉損壞的管道，或在內(nèi)輸送管上重新配置新的保溫層，再裝入外護(hù)殼體，整體埋入地下。但是這種開挖路面的修復(fù)方法受市政管理方面的限制，且施工周期相對(duì)較長(zhǎng)，給城市交通帶來(lái)諸多不便。
[0004]為此，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101619798A公開了一種直埋式熱力管道保溫層不開挖修復(fù)工藝及上述工藝使用的漿料，其是利用原管道設(shè)在地面上的兩個(gè)相臨的檢查井，將外殼體兩端鉆孔，先利用高壓氣流將破損、粉化的廢棄保溫材料排出，再利用相關(guān)設(shè)備將保溫材料注入外層殼體與內(nèi)管之間形成新的保溫層。上述保溫材料是由一定配比的海泡石、珍珠巖、膨脹土、無(wú)塵石棉、快速滲透劑、硅酸鋁纖維棉、羧甲基纖維素、硅膠、快速滲透劑、有機(jī)硅料和水組成。該保溫材料由十種以上的成分組成，為達(dá)到使用目的，各成分的配比需要嚴(yán)格控制的所需的范圍內(nèi)，成分配比復(fù)雜，并且由于該保溫材料的組成成分中包括多種無(wú)機(jī)材料和多種有機(jī)材料，使其固化完成后，無(wú)機(jī)分子與有機(jī)分子間不能充分結(jié)合，造成保溫材料固化后形成的材料具有可肉眼觀測(cè)到的裂縫，保溫層中分布的空隙(或裂縫)不僅降低了保溫層的強(qiáng)度，更降低了保溫層的保溫效果，同時(shí)如果外界環(huán)境中水份滲入保溫層空隙后仍然會(huì)出現(xiàn)“冒熱氣”的現(xiàn)象，從而加速新保溫層的老化，降低保溫層的使用壽命。
[0005]另外，上述保溫材料的固化過(guò)程中需要利用熱力管網(wǎng)向工作鋼管通蒸汽，使?jié){料緩慢升溫至150-160°C后，保溫70-80小時(shí)，加溫過(guò)程中，保溫料漿的水分通過(guò)兩側(cè)開口和原管道的排潮管排出。在上述固化過(guò)程中，需要對(duì)保溫材料進(jìn)行高溫輔助處理，且保溫時(shí)間較長(zhǎng)，造成了能源的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)中，熱力管道修復(fù)材料配方復(fù)雜、固化后容易形成裂縫，降低保溫效果，影響保溫層使用壽命的問(wèn)題，以及現(xiàn)有保溫材料固化過(guò)程繁瑣、需要高溫且固化時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種配方簡(jiǎn)單、可常溫固化的保溫材料。
[0007]為此，本申請(qǐng)采取的技術(shù)方案為:
[0008]一種用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，包括CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠。
[0009]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，包括50-99重量份CGM灌漿料和1_50重量份二氧化娃氣凝膠。
[0010]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，還包括水，所述水的加入量為所述CGM灌漿料和所述二氧化娃氣凝膠的總量的10-30wt%。
[0011]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，包括90-99重量份CGM灌漿料和1_10重量份二氧化硅氣凝膠。
[0012]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，所述二氧化硅氣凝膠為粒徑90-150目的二氧化硅氣凝膠粉。
[0013]本發(fā)明還提供了上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的制備方法，包括將一定量的CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合。
[0014]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的制備方法，還包括，向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入一定量的水，并攪拌均勻的過(guò)程。
[0015]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的應(yīng)用中，在常溫下固化。
[0016]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化的過(guò)程中，保持環(huán)境濕度為50% -55%。
[0017]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化24_96h后，在50°C下繼續(xù)固化2-6h。
[0018]上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在所述固化過(guò)程中，在所述絕熱材料表面噴灑水以對(duì)所述絕熱材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
[0019]一種熱力管道，包括由上述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料形成的絕熱層。
[0020]上述熱力管道還包括內(nèi)輸送管和塑料外殼，所述絕熱層設(shè)置于所述內(nèi)輸送管和所述塑料外殼之間。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0022]1、CGM灌漿料常用于地腳螺栓錨固、飛機(jī)跑道搶修、核電設(shè)備固定、路橋工程加固，機(jī)器底座、鋼結(jié)構(gòu)與地基懷口、設(shè)備基礎(chǔ)的二次灌漿、栽埋鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)加固和改造，機(jī)電設(shè)備安裝，軌道及鋼結(jié)構(gòu)安裝，靜力壓樁工程封樁等，之所以在這些場(chǎng)合熱衷于使用CGM灌漿料，是因?yàn)槠渚哂辛鲃?dòng)性能很好、易于散熱，硬化時(shí)間短且強(qiáng)度高的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)修復(fù)材料的快速硬化，且耐久性和耐候性好。但是，由于其易于散熱且固化后容易開裂的缺點(diǎn)，限制了其作為保溫材料的應(yīng)用。而本 申請(qǐng)人:通過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，將CGM灌漿料與二氧化硅氣凝膠相結(jié)合，形成一種導(dǎo)熱系數(shù)低，流動(dòng)性能好的絕熱材料，通過(guò)在CGM灌漿料中加入二氧化硅氣凝膠，使得混合后的絕熱漿料可自然固化，不需要加熱，且固化后形成的材料沒(méi)有肉眼可觀測(cè)到的裂紋。
[0023]2、本發(fā)明所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，經(jīng)常溫固化一定時(shí)間后，將固化溫度升高到50°C下繼續(xù)固化，得到的絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)比常溫固化的絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)低。
[0024]3、本發(fā)明所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，選擇粒徑范圍為90-150目的二氧化硅氣凝膠，此時(shí)獲得的絕熱漿料的導(dǎo)熱系數(shù)較低、且強(qiáng)度較高。
[0025]4、本發(fā)明所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，在固化過(guò)程中間隔一段時(shí)間進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，或在固化過(guò)程中保持環(huán)境濕度在50-55%內(nèi)，可以進(jìn)一步保證絕熱材料無(wú)皴裂固化。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本申請(qǐng)選用的CGM灌漿料可以選用市售的所有CGM灌漿料。
[0027]實(shí)施例1
[0028](I)將99g CGM灌漿料(北京寶鼎盛世隆工程技術(shù)有限公司，CGM-1灌漿料)和Ig粒徑為100目的二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0029](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入30g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0030](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化72h，得到固化后的絕熱材料樣品Si，肉眼觀察此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0031]實(shí)施例2
[0032](I)將95g CGM灌漿料(北京寶鼎盛世隆工程技術(shù)有限公司，CGM-1灌漿料)和5g粒徑為110目的二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0033](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入28g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0034](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在22°C下固化96h，得到固化后的絕熱材料樣品S2，肉眼觀測(cè)此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象，在上述固化過(guò)程中每隔8小時(shí)在材料表面噴灑少量的水，以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
[0035]實(shí)施例3
[0036](I)將50g CGM灌漿料(北京寶鼎盛世隆工程技術(shù)有限公司，CGM-1灌漿料)和50g粒徑為150目的二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0037](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入1g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0038](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化72h，得到固化后的絕熱材料樣品S3，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0039]實(shí)施例4
[0040](I)將90g CGM灌漿料(山東拓達(dá)建材有限公司，CGM380灌漿料)和1g粒徑為90目的二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0041 ] (2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入25g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0042](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在25°C下固化96h，得到固化后的絕熱材料樣品S4，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象，在上述固化過(guò)程中每隔8小時(shí)在材料表面噴灑少量的水，以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，得到無(wú)開裂的固化樣品。
[0043]實(shí)施例5
[0044](I)將60g CGM灌漿料(廣州拓達(dá)建材有限公司，CGM-2灌漿料)和40g粒徑為100目二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0045](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入13g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0046](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化72h，得到固化后的絕熱材料樣品S5，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0047]實(shí)施例6
[0048](I)將60g CGM灌漿料(廣州拓達(dá)建材有限公司，CGM-2灌漿料)和40g粒徑為100目二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0049](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入13g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0050](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化24h后，將其置入烘箱中，在50°C下繼續(xù)固化4h，得到固化后的絕熱材料樣品S6，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0051]實(shí)施例7
[0052](I)將70g CGM灌漿料(北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司，CGM270灌漿料)和30g粒徑為120目二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0053](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入15g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0054](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化48h后，將其置入烘箱中，在50°C下繼續(xù)固化4h，得到固化后的絕熱材料樣品S7，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0055]實(shí)施例8
[0056](I)將80g CGM灌漿料(山東拓達(dá)建材有限公司，CGM290灌漿料)和20g粒徑為120目二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0057](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入20g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0058](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化24h后，將其置入烘箱中，在50°C下繼續(xù)固化4h，得到固化后的絕熱材料樣品S8，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0059]實(shí)施例9
[0060](I)將65g CGM灌漿料(北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司，CGM340灌漿料)和35g粒徑為130目二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0061 ] (2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入14g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0062](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化36h后，將其置入烘箱中，在50°C下繼續(xù)固化6h，得到固化后的絕熱材料樣品S9，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0063]實(shí)施例10
[0064](I)將85g CGM灌漿料(廣州拓達(dá)建材有限公司，CGM-3灌漿料)和15g粒徑為110目二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0065](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入23g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0066](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化24h后，將其置入烘箱中，在50°C下繼續(xù)固化2h，得到固化后的絕熱材料樣品S10，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0067]實(shí)施例11
[0068](I)將90g CGM灌漿料(山東拓達(dá)建材有限公司，CGM380灌漿料)和1g粒徑為90目的二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0069](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入25g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料。
[0070](3)將所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在22°C下，保持環(huán)境濕度為53%固化96h，得到固化后的絕熱材料樣品S11，此固化樣品無(wú)開裂現(xiàn)象。
[0071]實(shí)施例12
[0072]—種熱力管道，由內(nèi)向外依次包括內(nèi)輸送管、絕熱層和塑料外殼，絕熱層由50-99重量份CGM灌漿料和1-50重量份二氧化硅氣凝膠加水混合后固化形成，其中所述水的加入量為所述CGM灌漿料和所述二氧化硅氣凝膠的總量的10-30被％。在實(shí)際應(yīng)用中，所述內(nèi)輸送管可以是鋼管、銅管以及塑料管等現(xiàn)有公知的介質(zhì)輸送管道，所述塑料外殼可以是包括不同等級(jí)的聚乙烯管道，如高密度聚乙烯，還可以是聚丙烯、聚丁烯管材等現(xiàn)有公知的塑料管道。所述絕熱材料的配比可以是實(shí)施例1-11中的配比，也可以是其它的配比關(guān)系，只要在本申請(qǐng)要求的范圍內(nèi)即可。
[0073]對(duì)比例I
[0074]向10gCGM灌漿料(山東拓達(dá)建材有限公司，CGM270灌漿料)中加入30g /K，并攪拌均勻，在常溫下固化72h后，得到固化后的對(duì)比樣品D1，該固化樣品表面存在明顯的裂縫。
[0075]對(duì)比例2
[0076]向10gCGM灌漿料(北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司，CGM270灌漿料)中加入30g水，并攪拌均勻，在常溫下固化48h后，將其置入烘箱中，在50°C下繼續(xù)固化4h，得到固化后的對(duì)比樣品D2，該固化樣品表面存在明顯的裂縫。
[0077]對(duì)比例3
[0078](I)將80g CGM灌漿料(山東拓達(dá)建材有限公司，CGM290灌漿料)和20g粒徑為
50目二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合；
[0079](2)向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入20g /K，并攪拌均勻，形成所需的用于熱力管線修復(fù)材料。
[0080](3)將所述用于熱力管線修復(fù)材料在常溫下固化24h后，將其置入烘箱中，在50°C下繼續(xù)固化4h，得到固化后的對(duì)比樣品D3。
[0081]評(píng)價(jià)例
[0082]依據(jù)GB/T10295-2008，使用導(dǎo)熱系數(shù)儀(北京五洲東方科技發(fā)展有限公司、EK0-074-200)測(cè)量上述實(shí)施例及對(duì)比例中樣品的導(dǎo)熱系數(shù)λ 50，其測(cè)定數(shù)據(jù)如表I所示。
[0083]表I產(chǎn)品導(dǎo)熱系統(tǒng)測(cè)定數(shù)據(jù)
[0084]

【權(quán)利要求】
1.一種用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，其特征在于，包括CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，其特征在于，包括50-99重量份CGM灌漿料和1-50重量份二氧化硅氣凝膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，其特征在于，還包括水，所述水的加入量為所述CGM灌漿料和所述二氧化硅氣凝膠的總量的10-30wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，其特征在于，包括90-99重量份CGM灌漿料和1-10重量份二氧化硅氣凝膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠為粒徑90-150目的二氧化硅氣凝膠粉。
6.—種權(quán)利要求1-5任一所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的制備方法,包括將一定量的CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠進(jìn)行混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的制備方法，還包括，向CGM灌漿料和二氧化硅氣凝膠的混合物中加入一定量的水，并攪拌均勻的過(guò)程。
8.一種用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的應(yīng)用，其特征在于，權(quán)利要求1-7任一所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料，在常溫下固化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的應(yīng)用，其特征在于，所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料在常溫下固化的過(guò)程中，保持環(huán)境濕度為50% -55%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的應(yīng)用，其特征在于，在常溫下固化24-96h后，在50°C下繼續(xù)固化2-6h。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一所述用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料的應(yīng)用，其特征在于，在所述固化過(guò)程中，在所述絕熱材料表面噴灑水以對(duì)所述絕熱材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
12.一種熱力管道，其特征在于，包括由權(quán)利要求1-5任一所述的用于熱力管道修復(fù)的絕熱材料形成的絕熱層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱力管道，其特征在于，所述熱力管道還包括內(nèi)輸送管和塑料外殼，所述絕熱層設(shè)置于所述內(nèi)輸送管和所述塑料外殼之間。
【文檔編號(hào)】F16L59/16GK104075077SQ201410255364
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】周抗冰, 張驍飛 申請(qǐng)人:北京豪特耐管道設(shè)備有限公司