技术详情
项目内容
课题针对传统保温管道普遍存在的热量损失大、耐水性差和监测系统精度低、性能不稳定等问题，进行隔热保温管道支架研究、复合保温隔热技术、高效防水技术和分布式光纤检测技术等内容的研究工作，最终可获得保温、防水、安全监测、可长距离输送的蒸汽保温管道，并且实现批量化生产。
1、项目来源
项目名称：高效长距离输送蒸汽保温管道生产关键技术
立项日期：2018.01.01
结题日期：2019.02.28
项目说明：通过开发高效隔热支架，研究无机/有机复合保温结构来提高管道保温节能效果，保证蒸汽保温管道长距离输送；采用有机硅改性聚氨酯技术，降低管道保温层吸水率，提高防水性能；进一步通过分布式光纤温度传感技术，解决常规检测系统存在的定位精度低、性能不稳定问题。该项目攻克了保温管道因“热桥效应”造成的热量损失难题，开发的复合隔热保温技术、高效防水技术和分布式光纤检测技术，从保温、长距离输送、防水和安全监测四个角度提升保温管道的综合性能，为我国保温管道安全、高效运行提供了技术支撑。
2、成果基本信息
成果交付物类别：工艺
研究形式：独立研究
技术领域：聚合物基复合材料
应用领域：化工、城镇供暖、工厂用热等领域
3、技术创新程度
目前蒸汽管道管径逐渐增大，输送距离逐渐加长，对蒸汽管道的保温效果要求也越来越高。传统管网中需要使用大量的金属支架容易形成“热桥效应”，造成大量的热损失，导致其有效输送距离不超过5公里。在保温管道运输、施工和使用过程中有很多浸水的潜在风险，保温层进水导致保温失效，引起工作钢管锈蚀，降低使用寿命。并且直埋保温钢管在长期服役过程中可能会出现泄漏现象，如不能及时发现，很容易酿成重大安全事故。
本高效长距离输送蒸汽保温管道生产关键技术不同于现有保温管道技术，该技术是公司完全自主创新技术。其主要对于现有技术进行了创新性突破，发明了具有隔热功能的保温管道支架，在保证管道结构稳定的同时，有效减少了因“热桥效应”造成的热量损失。开发了由有机/无机材料和辐射反射层组成的复合隔热保温技术，降低了管网热损失，解决了蒸汽保温管道因热损过大导致的输送距离短的问题；开发了保温管道高效防水技术，通过聚氨酯的有机硅改性技术解决了聚氨酯保温层吸水率高的问题；通过管道端部封闭和疏水化处理，实现了保温管道的全面防水；开发了保温管道分布式光纤精准监测技术，通过实时高精度的分布式温度测量，实现了保温管泄漏位置的精准定位及破坏程度的快速分析。
本研究成果高效长距离输送蒸汽保温管道生产关键技术，经教育部科技查新工作站（Y02）实施国内科技查新，除本课题单位的专利外，在国内文献中未见相同报道。本技术成果于2020年获得河北省科学技术奖——技术发明奖三等奖。
4、技术指标的先进程度
保温管道是各类供热系统正常运行的重要保障，随着工业和居民日益增长的用热需求，对蒸汽管道的各方面要求越来越高，管径逐渐增大，输送距离逐渐加长，对蒸汽管道的保温效果要求也越来越高。
该成果不同于现有技术，在蒸汽管网支架方面，不同于传统的管道放置大量支架造成“热桥效应”，也不同于目前容易给蒸汽管网带来安全隐患的隔热支架。本技术中的具有隔热功能的保温管道支架，能实现在保证管道结构稳定的同时，有效减少因“热桥效应”造成的热量损失，隔热保温支架技术将300℃工况下的热损由普通支架的286W/㎡降低至159W/㎡，以8千米的输送距离计算，每年可以节约标准煤3300余吨。
不同于常规的聚氨酯发泡体或单一的无机保温材料，该成果开发了由有机/无机材料和辐射反射层组成的复合隔热保温技术，降低了管网热损失，将300℃工况下热损失由国家标准规定的167W/㎡降到89.4W/㎡，降幅达到46.5%。结合隔热支架技术，可以有效提高管道蒸汽输送距离，由传统的8km可以延长到20km。
市场分析
本成果获得2020年度河北省科学技术奖——技术发明奖三等奖，授权国家专利7项，包括1项发明专利“一种安全、高效的蒸汽保温管道”，6项实用新型专利“一种用于蒸汽保温管道的导向隔热支架”、“一种用于蒸汽保温管道的平面滑动隔热支架”、“一种防水预制直埋保温管及管件”、“一种预制架空蒸汽保温管”、“一种架空蒸汽保温管道补口结构”、“一种具有温度应力应变监测功能的预制直埋保温管”，发表论文3篇,包括《预制架空蒸汽保温管保温层优化探讨与应用》、《老旧架空蒸汽保温管网改造案例分析》、《蒸汽管道长距离输送成功案例分析》。
该成果可广泛用于化工、城镇供暖、工厂用热等保温行业，提高居民生活水平，通过有隔热保温管道支架、复合隔热保温技术、高效防水技术和分布式光纤检测技术，进一步拓宽公司蒸汽保温管道的市场占有份额，提升了公司产品创效的能力和技术创新水平。在多家单位进行应用，增加就业岗位200余个，比传统保温管道的供热损失降低近40%，带动整个保温行业产品升级，提高蒸汽管网输送距离，加快保温管道向安全和高效的方向快速发展。
企业现状
河北君业科技股份有限公司成立于2012年，位于河北省唐山市丰南区经济技术开发区临港业园，是一家以保温管道技术研发、技术服务、管道产品生产为主的高新技术企业。公司占地70亩，现有职工168人,科技人员24人。主要产品包括预制直埋/架空聚氨酯保温管道件、预制钢套钢直埋蒸汽保温管道件、预制架空蒸汽保温管道件、PE供水/燃气管道件、喷涂缠绕预制直埋保温管道件等五类120余种产品，广泛应用于集中供热、集中供冷、石油天然气和工业领域，行销华北、东北、西北、华东、华南等全国二十多个省市自治区。
公司用于技术研发占地面积达到2200平米，用于技术研发的科学仪器设备、装备完备达到30余台套;现有先进的保温管道生产线18条，其中德国PU700高压发泡机组4套、德国PU500高压发泡机6套、德国PU220高压发泡机4套、日本PU150的高压发泡机2套、日本GF80的高压发泡机2套，克劳斯玛菲挤出机等高端智能化设备和先进生产线。可日生产各类保温管道10千米，年生产DN50-DN1600保温管道3000干米。聚乙烯管材生产线12条，生产线采用了先进的真空定径、喷淋冷却、自动切割等设备。
公司共授权国家专利28项，其中发明专利9项，实用新型专利19项。参制国家标准4项、编制企业标准9项，河北君业的产品执行标准已远超过了国家标准要求。在保温管产品方面取得科研成果40项，其中28项成果已经成功转化并推向市场，另有在研项目12项，多项技术填补了保温管道行业的市场空白。公司率先通过了1S09001：2008、1SO14001：2004和GB/T28001：2001体系认证，并取得中华人民共和国国家质量监督检验局颁发的“中华人民共和国特种设备（压力管道）制造许可证”。先后认定高新技术企业、国家科技型中小企业、河北省科技小巨人、国家“专精特新”小巨人企业、河北省“专精特新”中小企业、河北省千家领军型企业、河北省产教融合试点单位、河北省科技创新示范企业、河北省绿色工厂、唐山市科技创新示范企业、河北省供热管网技术创新中心。
河北君业科技股份有限公司将秉承“君心仁德、业泽家国”的价值观，致力于打造中国保温行业第一品牌,引领保温管道行业健康发展，成为中国民营企业保温行业的骄傲。
合作方式
专利核心技术使用权
