若你身处在北方，你可以在寒冷的冬日享受到惬意的温暖，你可能看不到埋藏在地下的数不清的聚氨酯管道，而正是它们让集中供热成为可能。若你身处在南方，你或许享受不到集中供暖的福利，而保温管道依旧和我们的生活息息相关。集中供热和制冷、石油和天然气、工业管道、低温运输都离不开管道保温技术，聚氨酯是保温管道的材料，在欧美等国家的应用比例占据半壁江山，而在我国仍属于起步阶段。聚氨酯保温管在中国的发展尚有很大的空间，也承载了我们无限的期许……

第一层：工作钢管层

根据设计和客户的要求一般选用无缝钢管、螺旋钢管和直缝钢管。钢管表面经过*的抛丸除锈工艺处理后，钢管除锈等级可达GB8923-1988标准中的Sa2级，表面粗糙度可达GB6060.5-88标准中R=12.5微米。

第二层：聚氨酯保温层

用高压发泡机在钢管与外护层之间形成的空腔中一次性注入硬质聚氨酯泡沫塑料原液而成，即俗称的“管中管发泡”。

第三层：高密度聚乙烯?；げ?/span>

预制成一定壁厚的黑色或黄色聚乙烯塑料管材。其作用一是?；ぞ郯滨ケＮ虏忝庠饣涤参锲苹?，二是防腐、防水。

人类应用保温材料已有一千多年的历史，工业保温出现在1853年。第一次世界大战中德意志大规模使用石棉作为舰船保温隔热材料，美国在二战开始就用硅酸钙。

1948年，美国开始工业性应用生产。

1962年，日本开始使用硅藻土和岩棉作为保温材料。随后泡沫玻璃、泡沫塑科等新型保温材料相继问世，矿物纤维制品有了新的改进和发展。

1973年，世界能源?；?，保温材料进一步向系列、多孔、微粒反射方向发展并出现了新的动向。如美、英、德、日等国发表了泡沫沥青保温材料，苏联研制了蜂窝多孔硅及美、英、法等国研究应用沥青、焦油和天然石油烃预聚物等。

我国管道保温材料的发展历史

全球能源需求上升，需要人们大量投资建设环保型供应基础设施。自聚氨酯合成料诞生以来，逐渐被运用到管道保温领域，且应用范围越来越广泛。

聚氨酯硬质发泡保温管自三十年代聚氨酯合成料诞生以来，一直作为一种优良的绝热保温材料而得到长足的发展，其应用范围也是越来越广泛，更由于其施工简便，节能防腐而被大量地用于各种供热，制冷、输油、输气等各种管道。特别是在集中供热系统中，聚氨酯泡沫材料保温管大展身手，是很多工程的青睐之选。同样，在门类繁多的行业中，聚氨酯都是管道和储罐的材料。

聚氨酯泡沫的导热性基地，依靠轻薄的保温层，便可足底啊程度减少热交换

通过配方调整，可在广泛的温度区间下工作

即使密度较低，也能保证优异的机械性能

可在工厂中生产聚氨酯保温部件，也可以当场发泡

与很多材料兼容，提供出色的粘结力和持久的尺寸稳定性

水汽侵入量少，使管道长期保持出色的保温性能

聚氨酯这种保温材料自被应用以来，聚氨酯保温管就已经开始在我国室内外的各种管道中开始应用。而我们知道聚氨酯保温管主要是工作钢管、保温层、?；た?、渗漏报警线等。

其实，聚氨酯保温管最重要的作用就是保温，能够起到保温作用是最关键的。保温层紧密地粘结在钢管外皮，隔绝了空气和水的渗入，能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此，工作钢管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。

另外，聚氨酯保温管是一种保温性能好，加安全可靠，工程造价低的直埋预制保温管。有效的解决了城镇集中供热中130℃－600℃高温输热用预制直埋保温管的保温、滑动润滑和裸露管端的防水问题。高温预制直埋保温管不仅具有传统地沟和架空敷设管道*的*技术、实用性能，而且还具有显著的社会效益和经济效益，也是供热节能的有力措施。高温预制直埋保温管采用直埋供热管道技术，标志着中国供热管道技术发展已经进入了新的起点。

聚氨酯保温管行业的发展已经使其不仅仅具有保温的功效，更有其他很多的优势，因此，聚氨酯保温管才会受到大家的*。

南北供热之争

“我是一匹来自北方的狼，却在南方被冻成了狗?！闭飧鲈谕狭鞔墓愕亩巫?，是不少北方人长期以来对南方冬天的印象。

在南方有些城市，90％以上的城市家庭配有取暖设备，冬天开始变得并不那么难熬?！澳媳狈焦┡币丫莼凹杏敕稚ⅰ钡墓┡Ｊ街?/p>

南方居民家庭自备的取暖设备，效果或许不亚于北方的集中供暖，但就整个城市而言，自发无序的分散供暖，不仅效率低下，还影响了正常的经济社会秩序。最近几年，“迎峰度冬”成为南方电网的一大景观，一些城市冬季用电频频出现缺口，乃至于不得不拉闸限电，企业被迫停工。同时，供暖缺失导致一些地方取暖产品坐地起价，增加了群众的生活负担。

放眼世界范围，许多发达国家已形成较为完善的供暖体制。比如，德国政府相继颁布房屋建筑结构和供热设施节能法规、暖气和热水根据实际耗用量来测量和结算费用的计量法规。这些法规实施后，德国全社会的供暖能耗整体下降了20%到30%，每年可因此节省66亿公斤焦炭或50多亿升的燃油，同时限制了二氧化碳的排放，促进了空气质量的改善?？杉?，增加能耗，加剧污染并非集中供暖的死结。只要改革计量模式，探索更灵活的“分散计量”；加快老旧小区节能改造，降低建筑能耗占比，就*可以扬长避短。

并非所有南方城市有供暖需求，真正需要的是国家划定的“夏热冬冷”地区，包括上海、重庆、湖北、湖南、安徽、江西、江苏、浙江、四川等。这些省份冬季室温远低于北方城市集中供热时的室内温度。

北方的冬：冷暖各异

在北方现行的集中供暖模式下，受楼层、楼体质量、管网等因素影响，即使处于同一热网内的住户，取暖效果也往往大不相同。交同样的取暖费但“冷暖各异”，这往往令居民对供热公司产生怨气。

集中供暖主要有三方面的能源损耗，一是管网热损耗，尤其是长途输送，二是建筑热损耗，三是一些居民“开窗散热”等不良习惯带来的浪费。其中，建筑损耗占比达到40%以上。所以无论南方北方，当务之急是对老旧小区做好节能改造，新建房屋必须提高节能标准。供热管道和建筑本身的保温性能，一定程度上决定了集中供热最终的呈现效果。

有集中供暖，却无集中供冷？

（1）根本原因是这种系统的效率低，效果没有供暖的明显。北方在零下10度时，可提供温度较高水蒸汽，比如七八十度的，相对温差达到100度，效率高。

然而，集中供冷效果不怎么好，输送的冷水也就零度，再低管道不好用，而室外气温才三十多度，温差只有三十多度，效果不好。

（2）这样一套系统的建设与维护费用昂贵。太原市有个地方就真的建了个这样的系统，无奈负责人说“收来的电费还不够买煤”。

（3）冬季供热取暖属于“温饱型”的消费需求，夏季供冷属“享受型”的消费范畴。夸张点来讲北方的供暖是来活命的，南方供冷是装个高级空调，另外，不是每家每户都认同装。

集中供冷在香港，日本，新加坡都已经有安装，深圳前海也已经就集中供冷开始可行性研究了。项目名称并非集中供冷，而是叫做DCS( district cooling system)区域集中制冷。

广州大学城是我国最早实施集中供冷的区域之一，供冷系统共设四个区域供冷站。

2009年年初，山东省某小区将试点“三联供”模式，即冬季集中供暖、夏季集中供冷、一年四季打开水龙头就流出热水。届时，在该小区的居民家中，将不再有空调和热水器这些家电设备。

可以说，集中供冷还未能普及。

源于德国

“被动房” 建筑的概念是在德国上世纪80 年代低能耗建筑的基础上建立起来的?！氨欢俊闭飧鲛挚诘拇视锸欠牍吹?，它的英文名称是“Passive House”，翻译成中文之后，总感觉不到它有“高大上”的地方，因此现在也有人把它称做“被动式低能耗建筑”。

如果从技术的角度来解释“被动房”，那就是：建筑节能理念和各种技术产品的集大成者，通过充分利用太阳能、地热能等可再生能源使采暖消耗的一次能源不超过15千瓦/平米的房屋。如此低的能耗标准，是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源得以实现。

为“夏热冬冷”而设

据说早在上个世纪八十年代，瑞典隆德大学(Lund University)的阿达姆森教授(Bo Adamson)和德国的菲斯特博士(Wolfgang Feist)在考察中国的时候，发现我国以秦岭-淮河为分界线，以北地区冬季集中供暖，以南地区没有集中供暖的待遇。

其时，我国南方地区，例如按照气候分区的夏热冬暖地区，冬季不集中供暖也没有什么问题，因为这个地区的冬季气温也没那么低。只有长江流域，所谓的夏热冬冷地区，在冬季的气温还是比较低的。一般室外气温低于5℃的时候，室内若没有取暖设备，住宅房子里感觉很不舒适的。而这个地区的居民，在冬季却没有我国北方居民那么幸运，享受到漫长冬季长久的室内温暖舒适的待遇了。

这两位专家到提出了一套能够适应夏热冬冷气候环境的舒适性建筑，利用建筑物优良的外围护条件，达到冬季没有集中供暖，居住在里面的人们也能感受到春天般的舒适。于是，两位专家回到欧洲之后就着手这类建筑的实践。

在1991座被动房建筑终于在年德国的达姆施塔特建成，而且从建成至今的十几年里，一直按照设计的要求正常运行，取得了很好的效果?？梢运?，这一理念的建筑在德国实现了落地。

现在你知道了吧，“被动房”初是为我国夏热冬冷地区的气候环境提出的高舒适性建筑哦！

我国被动房发展

2010年，我国名义上的第一栋“被动房”汉堡馆在上海世博会亮相，开启了我国“被动房”建设的潮流。

由于我国建筑节能发展的需求，更低能耗建筑的建设也迫在眉睫。住房与城乡建设部科技发展促进中心在推广被动房方面做了很多努力工作。各个气候环境下的被动房如雨后春笋般出现，乌鲁木齐幸福堡被动式商业综合楼、威卢克斯公司办公楼、秦皇岛在水一方居住建筑、朗诗布鲁克被动式酒店、CABR近零能耗办公建筑就是目前的代表之作。

日前，我国发布了住房建设领域的“十三五”规划纲要，计划在“十三五”期间发展绿色建筑以及建筑节能事业，稳步提升我国的建筑节能水平，并推动绿色建筑的普及。并设定了建筑节能行业的发展目标：要求到2020年，城镇绿色建筑在建筑增量中的比重要达到50%，绿色建材的使用比例要达到40%。

我国建筑节能进展

“十二五”时期，我国建筑节能和绿色建筑事业取得重大进展，建筑节能标准不断提高，绿色建筑呈现跨越式发展态势，既有居住建筑节能改造在严寒及寒冷地区全面展开，公共建筑节能监管力度进一步加强，节能改造在重点城市及学校、医院等领域稳步推进，可再生能源建筑应用规模进一步扩大，圆满完成了国务院确定的各项工作目标和任务。

困境之中寻机遇

我国建筑节能与绿色建筑发展也面临不少困难和问题，主要是：

建筑节能标准要求与同等气候条件发达国家相比仍然偏低，标准执行质量参差不齐；

城镇既有建筑中仍有约60%的不节能建筑，能源利用效率低，居住舒适度较差；

绿色建筑总量规模偏少，发展不平衡，部分绿色建筑项目实际运行效果达不到预期；

可再生能源在建筑领域应用形式单一，与建筑一体化程度不高；

农村地区建筑节能刚刚起步，推进步伐缓慢；

绿色节能建筑材料质量不高，对工程的支撑保障能力不强；

主要依靠行政力量约束及财政资金投入推动，市场配置资源的机制尚不完善。

集中供热作为城市能源建设的一项基础设施以及国家能源合理分配和利用的一项重要措施，不仅提高能源利用率，还减轻大气污染、改善环境，随着绿色建筑的大力推进和发展，城镇集中供热普及率将得到进一步提升。聚氨酯在集中供热领域备受青睐，提供了优异的保温性能，大幅降低能耗。

随着能源需求的日益增大，越来越多的海上油气资源成为勘探开发的热点。据统计，全球发现的油气储量中，有2/3来自深海。海底管线在输送原油(气)过程中不但要承受海洋环境中的低温、静压力、洋流冲刷等恶劣条件，还要保证原油(气)不能在运行或停输过程中形成水合物阻塞管道，导致生产事故。因此，必须对输送原油(气)的管道进行有效保温，以保证管道安全运行。本文介绍了国内外海底管道常用的管中管保温结构、单壁管保温结构、集束管保温结构及其特点。

管中管保温结构

“管中管”保温结构在国内外都有广泛的应用，国外技术已可满足3000m水深油气资源的开采使用要求。由于外护钢管可以对保温材料提供的?；?，所以对保温材料要求不高，陆上常用的保温材料，如岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料，酚醛泡沫塑料等，都可以使用，目前以聚氨酯泡沫应用的最多。管中管保温结构能有效地减小内管的热变形，但钢材耗量大，焊接费用高，铺管效率低，并需要对钢套管进行防腐处理及阴极?；?，因而这种保温结构造价很高，通常应用于管径较小的海底保温管道。

在几种“管中管”保温结构中，聚氨酯泡沫管中管保温结构具有优异的保温性能，生产效率高，应用广泛。图1是聚氨酯泡沫管中管保温结构示意图，表2列出了聚氨酯泡沫管中管保温结构部分性能与适用条件。有时为了进一步降低投资成本，取消了塑料套管，聚氨酯泡沫层采用扣模发泡工艺预制成型。在油气介质对温度比较敏感而单纯保温材料保温又不能满足要求时，管中管保温结构可以与电辅助伴热结合，以满足油气输送的温度要求。

单壁管保温结构

混凝土配重保温管

混凝土配重保温管主要应用于40米以内的浅海区域，它相对于管中管保温结构，用混凝土配重层代替了外套钢管，可节约三分之二的钢材，并减少了钢管补口的焊接工作量。保温层为聚氨酯泡沫，由于聚氨酯泡沫层需要承受海水静压力，聚氨酯泡沫的抗压强度要求比陆上的高，因此，聚氨酯泡沫密度需要适当提高

混凝土配重保温管的补口比较简单，在完成补口防腐层后，早期采用的是沥青马蹄酯填充，近几年已被高密度开孔聚氨酯泡沫取代。

不发泡聚氨酯复合保温体系

不发泡聚氨酯复合保温体系将保温和防护作用合二为一，从而使海管性能保持连续一致性。该技术采用中空微球作为填料与聚氨酯弹性体复合，利用微球实现体系的保温性能，复合保温体系具有优异的韧性和强度满足抵抗海洋净水压力的要求。适用的范围从浅海到深海，对现用的各种口径的海管均适用，300m以内的浅水系列采用聚氨酯与聚合物微球复合体系，300m以上深水系列采用聚氨酯与玻璃微球复合体系。不发泡聚氨酯复合保温体系受聚氨酯材料本身性能所限，其使用温度不超过115℃。

不发泡聚氨酯复合保温管现场补口时，采用与管体材料一致的纯聚氨酯弹性体进行填充，不同的是补口用的聚氨酯弹性体反应速度要快，以满足海上施工的进度要求。

不发泡聚氨酯复合保温体系的难点有两个方面。材料开发方面：既要提高聚氨酯弹性体的力学性能，以抵抗海洋中洋流等因素的破坏，又要降低聚氨酯复合体系的海水渗透能力，而聚氨酯弹性体本身含有很多极性基团，属于容易吸水的材料。预制加工方面：将中空微球均匀充分分散在聚氨酯原料中也是难点，尤其是中空玻璃微球，分散过程中容易受损破碎，市场上通用的聚氨酯弹性体浇注设备不能直接应用于聚氨酯复合保温体系的浇注，需要配套开发。同时还要保证在浇筑过程不能带入空气，以免形成空洞造成材料缺陷。

聚丙烯复合保温体系

聚丙烯复合保温体系可以满足从浅水到深水不同深度和?？鱿潞Ｑ蠊艿赖谋Ｎ乱?。它采用多层不同类型的聚丙烯材料(因其具有良好的力学性能、较低的氧气、水渗透率和耐老化性能)，如聚丙烯泡沫、聚丙烯复合泡沫以及抗紫外线聚丙烯等复合而成。厚度与层数可以根据生产需要调整;保温层根据水深等实际应用条件，600m以内选择聚丙烯泡沫，600m以上多是聚丙烯泡沫和玻璃微球复合聚丙烯泡沫的复合结构，防护层可根据不同需求采用聚丙烯或抗紫外聚丙烯，各层之间采用共聚物粘合剂进行粘接处理。该结构体系具有保温、质轻、抗压、不可渗透、稳定、韧性好、可修复、经济环保等特点。聚丙烯复合保温体系可应用于155℃以内的油气输送，弥补了聚氨酯复合保温体系不能高温应用的不足。

集束管保温结构

海底集束管系统分为两类：一类为开放式，将单独的管线(含电缆)用卡(夹)具或绳索固定成一体。这种形式制造相对简单，但由于输油管线直接暴露在海水中，管线容易遭到破坏。该类型的管道保温结构不固定，前述的几种结构均可组合使用。另一种称为封闭式，是将诸多输油管线、注入管线、加热管线和电缆等汇集在一根大外径的外套管(承载管)内。相比于比单壁管，封闭式集束管尤其适用于高保温要求下多根油气管线的集输，可提供优异的保温性能，有效防止结蜡和水化物生成。封闭式集束管的承载管对内部管道提供机械和腐蚀?；ぃ缴媳Ｎ鲁Ｓ玫挠仓示郯滨ヅ菽⒀颐?、玻璃棉都可以使用。

1.延长保温管道的生命周期

有很多因素会影响到聚氨酯保温管道的生命周期，无论是材料本身的性能差异，还是施工过程中的问题。如妥当地排除这些因素的干扰，保温管道的生命周期方能得到保障或提升。

1.保温层偏心，即聚氨酯保温层与钢管不同心，形成保温厚薄不均，严重的可使外层塑料软化而被损坏。

2．使用不当而遭受破坏，在运输及安装过程中易受损伤，在埋地后距地面深度不够或上部土壤及道 路较软，造成载重车辆碾压后被损坏。

3.接口处理不当，在管道敷设安装过程中，相接二根管焊接不严密造成渗水，或在“补口”过程中操作不认真而造成外部污水渗入保温层等造成的破坏。

4.聚氨酯保温管密度低造成强度低而在搬运过程中就已损坏。

2.提高生产效率

目前，国内生产的聚氨酯保温管有两种工艺，即俗称的“一步法”和“二步法”。

“一步法”指的是，外层塑料管与聚氨酯发泡和工作钢管，三者同时运行，一次完成复合管成品制造。

“二步法”指的是，先按聚氨酯保温管配套尺寸生产出塑料管，在钢管外面按一定距离装入一道固定支架，其作用是使钢管和塑料管之间被撑起而形成环状空腔以备发泡保温层之用，同时也防止“偏心”。

“一步法”适合生产管道在大批量而且单一品种的管道发泡，效率非常高?！傲讲椒ā笔屎仙髦植煌娓竦牡墓艿?，比较灵活。

目前，多数工程都需要多种规格的管道，多使用“两步法”。未来在效率上的改善，可能逐渐向着“一步法”发展，一方面要使其变得更加灵活可控，另一方面要解决很多环节存在的问题。

3.改善保温效果

4.进一步拓展管道工作条件