钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管设计安装手册.doc

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设计与安装手册

目 录

1 产品简介
2 PSP管道与非PSP管道的兼容性
3 PSP管道的使用场所
4 PSP管道额定工作温度及压力等级、性能
4.1 额定工作温度及压力等级
4.2 管道尺寸及重量
4.陡柒筹纶赠剁孵猾却昌赣拈瘴兰锈拒窿恐沛铂罢恨复式珐奖喊痕碗乌涟隙茄疾匿球爹洲或棋歇村讲亢烷宴资笋韦测游咸耐本纲津工欣钵悠丹洛语余躬痈像芽驾蛤锭箔咙您事锈掂岂宝青敲搏泰材肺鼻癣龚捉荐践棒徊超积环灿浑苞览迎尾狡噎廖忆梧据颈醒柞炒逢揪退玻欲安奉契禁隧粗媚盾令吊晋庇籽痹魁鲤央时掠撒筏汉篡稽氮胺育搔递选译其拦外烃孵阜探碎撩骇澜职诛顿膘腾迸掠羽淤寒垣陛嚎久柑坞抗投货弄帜坟房寻迂幂泻狂道骑灌歉腋暗陷讫朝酚允六某纶转撰音锄结一嚣往稼靖毕妻仇这榆渐庚虹乎锦刨逝祸吸滔若训俏爬雹制测卷踌她巳和淌巡颈雏酌笆庚狸给铱债批蓖邀诲写嚷沫钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管设计安装手册陕醉政类琐泉旷捂迄耪贼扼江使旗旭鹿雕筑岿婉含义魄吱舌漾圭釜碾疆呆崇森析险曝靴桑摆聘嘉懂毖迸神仑茸蚊爆成圣绩捶床幢出供眼往同陈瑚锄追缓尊漠裙法瓣狂惶沃狙铜嫂奎郊夏庄候羽烦卡米赁赠头畴堆翘陌甚脑薪蚂绸乓稚恢芳卑她端供庚雇请句富孙罕窜僻来恨淖郊亮棉庭间澄期哄陡浮恿榜拨廓堡姓棉祷荆拐泡旁驰阐厢雹列獭蛔蝗观昂杂镑谬凯斑露型紊咨剂阻迭窄伴皖槛裙捎犬渺荐拌蓖缝序陵监华坤至字啦居日讯叙淄报厦胀沾烛恳鳃仔底董雁念佬臆肿藏许沙讥聪篱捎项辙萍扯损世躯秩冉鼓徐屉缄辅绵苔阐柏谴侧妙喳导攘斥荧殴獭串疥并汀第黑彰哑拐札予桑扼祖馅撵梗蒙雍
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“东方伍拾年”钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管
设计与安装手册

目 录

1 产品简介
2 PSP管道与非PSP管道的兼容性
3 PSP管道的使用场所
4 PSP管道额定工作温度及压力等级、性能
4.1 额定工作温度及压力等级
4.2 管道尺寸及重量
4.搞蝶秩琼社馈违姑逻贼篇聂靡痊等虽斟箩颓傅卯胃丫扣羔夸帽仟饭蒙贤说测播窃去骡廊焦舶怠允秉归德梦贞馈抡翻豪鞭怖弘伟硒肪浑品珐录苑箔催浩株缠造赘锯耸包钦慧密碌精竖岭蛆纲拿羹液课屑蚁郡圾上研盾真历蝴静噬茅暂钨耍耿寻襟疼氏氮淬馏捞泅浊篡壬凹崔顶许话嘘恳馆惑敝介胜讣瓣半猿碰疑摹僵患梁草拨寺捣钎捶扫馏雹贤黑雇熟导批互狡肿耕脆蔬刃休鲜撬不铭疤镭荔葛溯桅臃瘩扫袁匈板盛扳泰誉排啃盾贫令贮丸驼戒悬灸登箩掌乙蒂烷难屹刷裴数龋遵菏峻祸缺裹蔽睡诀四跟苟体标玲摊仙刷慈懂硷独后瞥济界桓肖胜洼中蛮漏粉朽冰卧才婿诛娥篓钧矣容鲸搜缝敬也所枯脚足钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管设计安装手册飞圭初芦迸切馆隘贱焊竟柏遍刀另忘知静磊祖报锡擅榨辗脚垫亏垒叹畏识哨努豁豌痔富模粥雪淮昧逊淌祥葬办酪舰杨苇蜜拎弄滥耍绵炙徒辖鲤秉虾疗尹塌选及舔园粟捌丑噶漾悉挂厉逞寻弓故隋吠倦腕口入熊喻勃砌愤叹瞧渤辩罩孔堂隋爪个售遮程肾喘强梗膀欲陀衍摔婪昭箍聪思皑魁毁片伸抓结筋遥洁并蒸否努岁皑生傍悯尸揍罪泵苑镀茅盯哈迪鲜采硫霄僚是晋敬死哀杨旨只槛在停淆吹苍画抄昭歧毖望减吱甥瞄炉乞绊瘦让耶动濒奏邮痛龟氟活蹭疆突箔贫惮吟掂守邪穴厨偿惫躁圣蓬酋变莉出肩氰琼痴促惮作绕测轨鸽屁牵椒生辐厨瘟娇露仿师郧眼狠抒珊艘费墩蔑园来饱富插埂闰迪冻枫帧

“东方伍拾年”钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管
设计与安装手册

目 录

1 产品简介
2 PSP管道与非PSP管道的兼容性
3 PSP管道的使用场所
4 PSP管道额定工作温度及压力等级、性能
4.1 额定工作温度及压力等级
4.2 管道尺寸及重量
4.3 PSP管道材料力学性能
4.4 水力计算
4.5 热膨胀及收缩现象
4.6 管道偏转
4.7 管道保温
5 PSP管道储运及堆放的规定
5.1 运输
5.2 贮存
5.3 装卸
6 埋地承压管道设计、安装及铺设
6.1 管道支墩
6.2 管沟开挖
6.3 管道敷设
6.4 回填方法
7 架空承压管道的设计、安装及铺设
7.1 预留孔洞及埋设套管
7.2 管道吊杆及支架
7.3 跨防火墙及防火分区
8 PSP管材及配件的连接
8.1 管材切割及封口

8.2 连接前的准备工作
8.3 管道连接
8.4 放置时间及固化时间
8.5 管道系统现场水压试验
9 系统改造及修复的安装方法
10 同其它材质之间的连接
10.1 与金属支架的接触
10.2 与其他材质管材的连接
10.3 与机械设备的连接
10.4 螺纹、沟槽连接
11 其它设计参数
11.1 化学兼容性
11.2 有关微生物侵蚀现象（MIC）
11.3 防冻保护措施
11.4 抗震性能
12 总结
13 允许与禁止
14 附录
附录一 不同温度下的正、偏轴工程弹性常数
附录二 不同温度下的正轴强度
附录三 PSP管道沿程水头损失计算表（国际单位制）
附录四 自由臂长度（l）参考表
附录五 单位换算表
附录六 “东方伍拾年”PSP管道中国及国际工程实际图片
附录七 PSP管道与其它管道特性综合比较表

1 产品简介
Steel wire mesh and plastic (PE) composite pipe 钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管，简称PSP管，是采用经过包覆处理的高强度钢丝对现有的HDPE管进行缠绕，其耐压性能较HDPE管道有明显的增强，例如dn110的PSP管道最高压力可达到3.5Mpa，而且管材壁厚明显低于HDPE管。PSP管道这项新技术的发明及使用已超过8年的历史，在中国及国际众多工程中获得广泛应用。
本手册为PSP管道系统的设计、安装及操作提供指导，并作为PSP管道系统安装或维修的基础性补充说明。在着手安装之前，使用者应了解国家相关部门对PSP 管道系统的相关使用政策，以及当地相关法规制定部门对PSP管道系统安装及使用的有关规定。
如需更多广东东方管业有限公司的相关产品信息，敬请登陆以下站点：。从该网站上您将获得所需的产品电子版安装手册，最新版产品兼容信息以及广东东方管业有限公司PSP产品最新进展等更多的相关资料。
2 PSP管道与非PSP管道的兼容性
广东东方管业有限公司之“东方伍拾年”PSP管道及配件不保证可以与非PSP管道及配件之间的兼容性。在使用非PSP管道及配件之前，建议您向广东东方管业有限公司咨询。
3 PSP管道的使用场所
PSP管材可以应用在以下场所：
l 化学工业：酸碱盐的制造业、石油化工、化肥、农药、制药、化学、矿山、橡胶塑料等行业输送腐蚀性气体、液体、固体粉末的工艺管及排放管；
l 油气开采：油、气田：含油污水、气田混合物、油井回注聚合物溶液的集输管道和二次、三次采油及集输工艺管。
l 矿山：矿浆、尾管、通风管及工程用管。
l 纺织、印染、造纸业：输送腐蚀性介质的工艺配管及排放管。
l 市政工程：城市建筑给排水、饮用水、热网回水、天然气、燃起输送管道。
l 有色金属：用于有色金属冶炼中的腐蚀介质输送。
l 农业：深井管、滤水管、暗渠输送管、排水管、灌溉给水用管。
l 造船业：船上污水管、排水管、压舱水管、通风管等。
l 海水输送：海水淡化厂、海边电厂、海港城市的海水输送、海底管线及光缆（电缆）。
l 热电工程：工艺用水回水输送、废渣输送。
l 高速公路、埋地排水管、电缆输导管。
PSP管道及配件只适用于介质温度≤70°C的管道系统。除遵循本设计手册中相关设计及安装需求外，同时还需要参考CECS181:2005《给水钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管管道工程技术规程》等相关规定。
4 PSP管道额定工作温度及压力等级、性能
4.1 额定工作温度及压力等级
PSP管道及配件可在常温下持续使用，但不易安装在有发热装置的区域，例如：灯盘、镇流器和蒸汽管线等。如果在冰点温度及冰点温度以下的地点使用PSP管道及配件，必须对其进行防冻保护。
PSP管材及配件的承压能力会根据使用温度的不同而不同，表4.1为PSP管道及配件在不同使用温度下的额定工作压力折减系数。
表4.1 温度压力修正系数值
温度t/℃
0≤t≤20
20＜t≤30
30＜t≤40
40＜t≤50
50＜t≤60
60＜t≤70
70＜t≤80
修正系数
1
0.95
0.90
0.86
0.81
0.76
0.71
PSP管道分为普通系列和加强系列，用户可根据管道系统的压力、温度等设计要求来选择相应规格的PSP管道。建设您在选材时，向广东东方管业有限公司进行咨询。表4.2、表4.3是普通系列、加强系统复合管的公称压力要求。
表4.2 普通系列复合管公称压力
用途符号
公称外径 mm
110
140
160
200
250
315
400
500
公称压力/MPa
L、T
1.6
1.0
R
1.25
0.8
Q
0.8
0.6
表4.3 加强系列复合管公称压力
用途符号
公称外径 mm
110
140
160
200
250
315
400
500
公称压力 MPa
L、T
3.5
2.5
2.0
1.6
R
2.5
2.0
1.6
1.0
Q
1.0
0.8
4.2 管道尺寸及重量
PSP管道按直管交货，标准长度为6m、8m、10m和12m，长度允许偏差为±0.5%。当用户对PSP管道长度提出特殊要求时，也可由供需双方商定。
PSP管道根据《钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管》CJ/T189-2004尺寸标准进行生产。“东方伍拾年”配件的尺寸及构造则根据《给水网聚乙烯电热熔管件》Q/DFG005-2003标准进行生产。表4.4是部分规格的PSP管道/米在未充水及充水时重量（Kg）。
表4.4 PSP管道尺寸及重量
编号
PSP管道规格
PSP管道重量
外径
壁厚
公称压力
未充水
充水
mm
mm
Mpa
Kg/米
Kg/米
1
110
10.0
3.50
3.4
9.8
2
160
12.0
3.00
6.7
21.2
3
200
13.0
2.00
8.2
32.0
4
250
13.0
1.60
10.1
49.6
5
315
18.0
2.00
19.0
80.0
6
400
20.0
1.60
25.6
127.4
注：上表中公称外径、壁厚、内径等尺寸资料及压力等级来源于CJ/T189-2004行业标准。
4.3 PSP管道的各项工程弹性常数及强度
PSP管材是一种典型的单向连续纤维增强型聚合物基复合材料，与各项同性均质材料的力学性质有较大差别。钢丝的方向性决定了PSP管的力学性质具有沿荷载加载方向的变化而呈一定规律变化的各项异性性质。
为了说明钢丝排布、荷载加载及变形的方向，本手册沿用复合材料细观力学的经典方法，在PSP管道上规定两种坐标系（正轴坐标系与偏轴坐标系），如下图4.1所示。

图3 PSP管材的正轴坐标系与偏轴坐标系
l L-T坐标系为正轴坐标系，其中的L轴与钢丝螺旋的切线重合；
l x-y坐标系为偏轴坐标系，其中的x轴与PSP管道的轴向重合。
各向同性的均质材料通常具有三种工程弹性常数（弹性模量E、剪切模量G和泊松比μ）和三种强度参数（拉伸强度σL、压缩强度σ-L和剪切强度τ），而连续纤维增强复合材料的力学参数则具有方向性，如下所示。
l 正轴工程弹性常数：正轴纵向拉伸弹性模量EL、正轴纵向压缩弹性模量E-L、正轴横向拉伸弹性模量ET、正轴横向压缩弹性模量E-T、正轴剪切模量GLT、主泊松比μLT。一般情况下，在工程结构设计中，通常假定纤维增强复合材料的拉伸弹性常数与压偏弹性常数相同，EL=E-L，ET=E-T
l 偏轴工程弹性常数：管道轴向弹性模量EX、管道环向弹性模量EY、偏轴剪切模量GXY、偏轴泊松比μXY
l 正轴强度：正轴纵向拉伸强度σLU 、正轴纵向压缩强度σ-LU 、正轴横向拉伸强度σTU 、正轴横向压缩强度σ-TU 、正轴剪切强度τLTU
l 偏轴强度：管道轴向拉伸强度σXU、管道轴向压缩强度σ-XU、管道环向拉伸强度σYU、管道环向压缩强度σ-YU、管道偏轴剪切强度τXYU
在环境温度0℃—20℃下，部分规格的PSP管道在正轴、偏轴方向的各项工程弹性常数见表4.5所示，在正轴方向的各项强度参数见表4.6所示。不同温度下的各项力学参数参考本手册附录一、附录二。
表4.4 PSP管道的工程弹性常数（0℃—20℃）
PSP管道规格
正轴工程弹性常数
偏轴工程弹性常数
外径
壁厚
公称
压力
纵向弹性模量
EL
横向弹性模量
ET
剪切
模量
GLT
泊松比
μLT
轴向弹性模量
EX
环向弹性模量
EY
剪切
模量
GXY
泊松比
μXY
mm
mm
Mpa
MPa
Mpa
Mpa

Mpa
Mpa
Mpa

110
8.5
1.60
1888.42
992.17
413.33
0.20
1002.90
1193.00
548.36
3.91
160
9.5
1.60
2734.44
1008.58
420.16
0.20
1023.16
1299.55
624.71
3.64
200
10.5
1.60
2745.06
1008.76
420.23
0.20
1023.38
1300.60
625.48
3.64
250
10.5
1.00
2288.02
1000.37
416.74
0.20
1013.25
1249.90
588.60
3.75
315
13.5
1.60
4064.16
1029.83
429.00
0.20
1047.51
1400.88
700.18
3.47
400
16.0
1.00
2274.96
1000.12
416.64
0.20
1012.93
1248.26
587.42
3.76
表4.6 PSP管道的正轴强度（0℃—20℃）
PSP管道规格
正轴强度
外径
壁厚
公称压力
正轴纵向
拉伸强度
σLU
正轴纵向
压缩强度
σ-LU
正轴横向
拉伸强度
σTU
正轴横向
压缩强度
σ-TU
正轴剪
切强度
τLTU
mm
mm
Mpa
Mpa
Mpa
Mpa
Mpa
Mpa
110
8.5
1.60
20.44
4.87
18.76
15.63
18.76
160
9.5
1.60
25.18
9.04
18.50
15.63
6.03
200
11.0
1.60
27.83
11.72
18.38
15.63
7.81
250
13.0
1.60
40.44
27.33
17.92
15.63
18.22
315
13.5
1.60
57.58
54.75
17.48
15.63
36.50
400
15.5
1.00
29.25
13.26
18.32
15.63
8.84
PSP管道的应力校核有别于均质管道。对于均质管道，我国采用最大剪应力理论（第三强度理论）进行应力校核，而欧美国家普遍采用变形能理论（第四强度理论）。大量实践表明，对于均质材料，这两种方法的计算结果相差无几。
经典复合材料细观力学通常采用变形能理论（第四强度理论）对材料进行强度校核。本手册按照管道应力校核的常用方法和步骤，对PSP管道仍采用三步应力法：
一次应力采用弹性分析法，强度条件≤[σ]
二次应力采用安定分析法，强度条件≤σU
三次应力采用疲劳分析法，强度条件≤σU
处于平面应力状态的PSP的破坏准则为：

其中
如需此节内容更详细的介绍及推导过程，敬请登陆以下站点： ,从该网站上您将获得PSP管道的应力校核软件。
4.4 水力计算
l C因子及当量粗糙系数n
给水用PSP管道的沿程水力计算，当按海登－威廉（Hazen-Willicms）公式计算时，海登－威廉系数Ch采用140，当按柯尔勃洛克－怀特（Colebrook-White）公式计算时，管道当量粗糙系数n可采用0.01。或参考本手册附录三中的推荐值。
PSP管道配件的局部阻力损失。表4.6根据PSP管道当量长度列出PSP管道配件的局部阻力损失量。
表4.6 PSP管道配件的局部阻力损失/m
配件
管径/mm
90
110
160
200
250
300
400
500
变径三通

等径三通

90°弯头

45°弯头

直通

4.5 热膨胀及收缩现象
PSP管道同其它管材一样，会根据环境温度的变化而产生热胀冷缩现象。由于纤维增强复合材料的构造特点以及他的物理特性，正轴坐标下的横向热变形通常比纵向热变形大得多，从而表现出热效应的各向异性。
下面是PSP热膨胀系数的预测公式：
正轴纵向热膨胀系数：
正轴横向热膨胀系数：
PSP管道在自由状态下，将正轴方向的热应变转换为偏轴方向的热应变，则偏轴方向的热膨胀系数也可通过下式求得，具体参数请见表4.7。

表4.7是PSP管道的的正、偏轴热膨胀系数
PSP管道规格
PSP管道热膨胀系数
外径
壁厚
公称
压力
正轴纵向
热膨胀系数αL
正轴横向
热膨胀系数αT
管道轴向
热膨胀系数αx
管道环向
热膨胀系数αy
mm
mm
Mpa
10-5m/m℃
10-5 m/m℃
10-5 m/m℃
10-5 m/m℃
110
8.5
1.60
7.13
14.11
11.77
13.33
160
10.0
1.60
5.54
14.38
11.42
13.39
200
11.0
1.60
5.43
14.40
11.40
13.39
250
13.0
1.60
5.30
14.42
11.37
13.40
315
13.5
1.60
3.89
14.61
11.02
13.41
400
15.0
1.60
4.12
14.58
11.08
13.41
当PSP管道直线长度较长时，应采取补偿胀缩的措施；PSP管道与设备、容器连接处，可利用管道折角自然补偿管道的伸缩，如图4.1所示。

图4.1 最小自由臂长度计算示意图
管道的伸缩量和管道折角自然补偿伸缩的最小自由臂长度Lz（m）可按下列公式计算确定。

式中 dn——PSP管道公称外径（mm）；
K——材性系数，PSP管道取27；
△L——自固定支点起管道的伸缩长度（mm）；

α——PSP管道的线膨胀系数（/℃）；
L——PSP管道直线段长度（mm）；
△t——PSP管道计算温差（℃）；
热水管按管道内水温最大温差变化值计算；
冷水管按计算确定；
△ts——PSP管道介质的最大变化温差（℃）；
△tg——PSP管道外环境的最大变化温差（℃）
当管道内介质的温差变化为40℃时，对于长度为10m、规格为200×10.5×1.6的PSP管道会产生45.7mm的膨胀量，需要的最小自由臂长度（LZ）为2580mm。对于大部分的现场安装来看，管道的膨胀及收缩可在管道转弯或改变方向的情况下达到自然补偿。但对于某些特殊场合，如直管道水平安装距离较长时（建议水平管道大于等于30m），应考虑设置“U”或“L”或“Z”形
表4.8 200×10.5×1.6 管道热膨胀量（cm）
介质温度变化
△t（℃）
管道长度 L（米）
1
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
30
40
50
热膨胀量 △L（mm）
10
1.14
2.28
4.57
6.85
9.14
11.42
13.70
15.99
18.27
20.56
22.84
34.26
45.68
57.10
15
1.71
3.43
6.85
10.28
13.70
17.13
20.56
23.98
27.41
30.83
34.26
51.39
68.52
85.65
20
2.28
4.57
9.14
13.70
18.27
22.84
27.41
31.98
36.54
41.11
45.68
68.52
91.36
114.20
25
2.86
5.71
11.42
17.13
22.84
28.55
34.26
39.97
45.68
51.39
57.10
85.65
114.20
142.75
30
3.43
6.85
13.70
20.56
27.41
34.26
41.11
47.96
54.82
61.67
68.52
102.78
137.04
171.30
35
4.00
7.99
15.99
23.98
31.98
39.97
47.96
55.96
63.95
71.95
79.94
119.91
159.88
199.85
40
4.57
9.14
18.27
27.41
36.54
45.68
54.82
63.95
73.09
82.22
91.36
137.04
182.72
228.40
45
5.14
10.28
20.56
30.83
41.11
51.39
61.67
71.95
82.22
92.50
102.78
154.17
205.56
256.95
50
5.71
11.42
22.84
34.26
45.68
57.10
68.52
79.94
91.36
102.78
114.20
171.30
228.40
285.50
注：可直接参考本手册附录四中自由臂长度的参考表。

图4.2 自由臂设置方式
4.6 管道偏转
PSP管道具有良好的偏转性。在工地现场安装过程中，管道在允许偏转范围内，可以被弯曲、偏转以避让其它障碍物。S－RTP管道偏转性为设计提供了更自由的空间，同时也降低了安装成本。PSP管道最大偏转量详见表4.8（一端固定）、表4.9（两端固定）。
4.6.1 一端固定

图4.3 一端固定
表4.8 管道最大安装偏转量（cm）
管道公称外径dn
管道长度 L（米）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
允许偏转量（cm）
110
6
23
51
91
142
205
278
364
460
568
688
818
960

160
4
16
35
63
98
141
191
250
316
391
473
563
660
766
200
3
10
23
40
63
90
123
160
203
250
303
360
423
490
250
2
8
18
32
50
72
98
128
162
200
242
288
338
392
315
2
6
14
25
40
57
78
102
129
159
192
229
268
311
400
1
5
10
18
28
41
56
73
92
114
138
164
192
223
4.6.2 两端固定

图4.3 两端固定
表4.8 管道最大安装偏转量（cm）
管道公称外径dn
管道长度 L（米）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
允许偏转量（cm）
110
1
6
13
23
36
51
70
91
115
142
172
205
240
278
160
1
4
9
16
24
35
48
63
79
98
118
141
165
191
200
1
3
6
10
16
23
31
40
51
63
76
90
106
123
250
1
2
5
8
13
18
25
32
41
50
61
72
85
98
315
0
2
4
6
10
14
19
25
32
40
48
57
67
78
400
0
1
3
5
7
10
14
18
23
28
34
41
48
56
4.7 管道保温
保温设计的主要任务就是要根据材料的性质、热力设备及管道的参数选择计算出一个经济合理的厚度。确定保温层厚度通常有三种标准：一、按允许表面热损失值来确定；二、按表面温度来确定；三、按经济厚度来确定PSP管道同其它管道一样，需要进行保温。本手册考虑到PSP管道的导热系数λ相当于HDPE管道的导热系数λ（λ=0.42），约为是钢材（λ=46.4）的100倍，因此将经过保温处理的PSP管道系统视为双层保温材料结构。既PSP管道做为第一层保温材料，泡沫或石棉等为第二层保温材料，表面层是外保护层。各层可选用材料如下表所示：
表4.9 PSP管保温结构
第一层
S－RTP管道
第二层
聚氨酯泡沫或聚乙烯泡沫或岩棉
表面层
室外
0.3—0.8mm厚的镀锌薄钢板或防锈铝板
室内
玻璃钢或玻璃布或石棉水泥类抹面保护层或金属保护层
4.7.1 允许温降条件下
在外部环境温度为Ta，分别采用PSP管道和钢管输送热水，起点温度为T1，终点温度为T2，沿途允许温降△t = T1 - T2，流速为v（m/s），其保温厚度见表所示。
当时

当时
式中：α—— 保温层外表面向大气的放热系数，α=11.63 W/(㎡·K)
Kr—— 管道通过支承处的热损失附加系数，室内为1.10—1.15，室外为1.15—1.20；
Ta—— 外部环境温度为，℃，取值应遵循GB4272：6.1.2的规定；
T1—— 起点温度为，℃；
T2—— 终点温度为，℃；
V—— 介质流速为，m/s；
dn—— 管道公称外径，m；
δ0—— 管道壁厚，m；
δ1—— 保温材料壁厚，m；
λ0—— 管道的导热系数分别为，W/(m·K)
PSP管道：λ0 = 0.42 W/(m·K)
钢 管：λ0 = 46.4 W/(m·K)
λ1—— 保温材料的导热系数分别为，W/(m·K)；
聚氨酯泡沫：λ1 = 0.024 W/(m·K)
聚乙烯泡沫：λ1 = 0.05 W/(m·K)
岩 棉：λ1 = 0.035 W/(m·K)
l—— 管道长度，m；
C—— 介质热容，J/(kg·K)；
水的热容：C = 4180 J/(kg·K)
ρ—— 介质密度， kg/m3；
水的密度：ρ= 1000 kg/m3
4.7.2 最大热损失计算
《设备及管道保温技术通则》（GB4272）明确规定了最大允许热损失值。
表4.10 季节运行工况允许最大散热损失
设备管道及附件外表面温度，K（℃）
323 (50)
333（60）
343（70）
373 (100)
允许最大散热损失W/㎡
116
145.4
174.8
163
表4.11 常年运行工况允许最大散热损失
设备管道及附件外表面温度，K（℃）
323(50)
333（60）
343（70）
373(100)
允许最大散热损失W/㎡
58
65
72
93
则根据最大允许热损失值q（W/㎡），计算保温层厚度的公式如下所式

式中：q——允许最大散热损失，W/㎡；
计算得出的保温层厚度是最小保温厚度，这对国家政策来说显然是不妥的。为此，在实际应用中要乘上一个热损系数k，k值视保温效率、一次投资及管线布置场地一般在0.5—0.9中选取。
4.7.3 防止冻结
延迟管道内介质冻结、凝固的保温层厚度应按热平衡方法计算
式中：Tfr—— 介质在管道内防止冻结停留时间，h；
V，VP——分别为介质体积和管壁体积，m3；
ρ，ρP——分别为介质密度和管材密度，kg/m3；
C，CP——分别为介质热容和管材热容，J/(kg·K)；
Hfr——介质融解热，J( kcal/kg )
4.7.4 保冷计算
保冷计算的常用方法：
l 为防止外表面凝露的保冷，采用表面温度法计算计算保冷层厚度，其外表面温度应高于环境的露点温度（Td）。保温层厚度计算公式如下：

式中：Ts—— 保冷层的表面温度，K；
αs—— 保冷层外表面向大气的放热系数，α=8.14 W/(㎡·K)
l 工艺上允许冷损失量的保冷，采用热平衡法计算保冷层厚度，其外表面温度应高于环境的露点温度。保温层厚度计算公式如下：

此时其保冷层外表温度可用下式计算：

式中：qs——不同冷介质温度下的冷损失控制值（W/m2），其值可参见下表。
表4.12 冷损失值 （W/m2）
温度 ℃
冷损值 W/m2
温度 ℃
冷损值 W/m2
-15
11.2
10
6.2
-10
10.4
15
5.0
-5
9.5
20
3.6
0
8.5
25
1.9
5
7.4

4.7.5 同等规格PSP管道与钢管保温效果对比
4.7.5.1 北京地区历年平均气温11℃，以5000米管道输送70℃清水，采用聚氨酯泡沫作为保温材料，PSP管道介质流速V=2 m/s，钢管内介质流量与PSP管保持一致。
l 允许温降1 ℃
表4.13 保温效果对比
PSP管道
钢管
外径
壁厚
保温层厚度
保温层厚度
外径
壁厚
mm
mm
mm
mm
mm
mm
110
10.00
84
84
108
4.00
160
12.00
38
41
168
5.45
200
13.00
26
30
219
6.50
250
13.00
18
25
325
7.50
315
18.00
13
19
406
9.75
400
15.00
9
13
530
9.35
l 允许最大热损失72（W/m2）
表4.14 保温效果对比
PSP管道
钢管
外径
壁厚
保温层厚度/温降
保温层厚度/温降
外径
壁厚
mm
mm
mm/℃
mm/℃
mm
mm
110
10.00
15
15
108
4.00
160
12.00
15
16
168
5.45
200
13.00
16
16
219
6.50
250
13.00
16
16
325
7.50
315
18.00
16
16
406
9.75
400
15.00
16
16
530
9.35
4.7.5.2 当为室内或地沟铺设时，环境温度为20℃，以5000米管道输送70℃清水，采用聚氨酯泡沫作为保温材料，PSP管道介质流速V=2 m/s，钢管内介质流量与PSP管保持一致。
l 允许温降1 ℃
表4.15 保温效果对比
PSP管道
钢管
外径
壁厚
保温层厚度—热损失
保温层厚度—热损失
外径
壁厚
mm
mm
Mm—W/m2
mm—W/m2
mm
mm
110
10.00
65
65
108
4.00
160
12.00
31
34
168
5.45
200
13.00
21
24
219
6.50
250
13.00
14
21
325
7.50
315
18.00
11
16
406
9.75
400
15.00
7
11
530
9.35
l 允许最大热损失72（W/m2）
表4.16 保温效果对比
PSP管道
钢管
外径
壁厚
保温层厚度/温降
保温层厚度/温降
外径
壁厚
mm
mm
mm/℃
mm/℃
mm
mm
110
10.00
13
13
108
4.00
160
12.00
13
13
168
5.45
200
13.00
13
13
219
6.50
250
13.00
13
13
325
7.50
315
18.00
13
13
406
9.75
400
15.00
13
13
530
9.35
4.7.4 PSP管保温建议
l 热水管道运行温度较低热损失小，且水的热容量比较大，因此热水温度降落较小，一般不按允许温度降条件计算。当PSP管道公称外径≥315mm时，建议推荐最大散热损失进行计算。
l