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石油石化等工业中存在大量热力管道,热力管道的保温不仅可以提高热网的热经济性,减少热损失,节约能源,还可以达到延长热网管道寿命,保持良好工作环境的目的。通过对热力管道保温效果现场测试发现,保温结构破损、保温材料下沉及外防护层与保温层之间存在环空缝隙等本身结构的变化会造成热力管道的保温效果受到较大的影响。对其进行研究不仅有助于准确掌握热力管道的保温现状,对于保温结构设计也具有指导意义。考虑到仅依靠测试数据分析上述三种情况对保温效果的影响具有较大局限性,而且很难推广应用。本文利用数值分析与现场测试相结合的研究方法分析了以上三方面对保温效果的影响。同时,为了保证测试精度,文中研究了定向发射率对红外热像仪测试结果的影响,提出了该问题的解决方法。本文的主要工作包括以下四方面:1、依据国家标准GB/T 8174-2008《设备及管道绝热效果的测试与评价》对热力管道保温效果进行了现场测试,为分析节能潜力及保温影响因素提供了可靠的现场测试数据。重点对测试方法的选择及操作步骤进行了研究。2、分析了测试仪器的精确度。着重研究了发射率对红外热像仪测温准确性的影响,验证了定向发射率随管道表面发生变化会对红外热像仪测温产生影响的结论,提出了用温度修正系数解决该问题的方法。3、采用数值模拟与现场试验相结合的方法对保温结构破损、保温材料下沉及保护层与保温材料存在环空缝隙对热力管道保温效果的影响进行了研究,得出了热力管道直径一定的条件下,在保温破损、下沉及环空缝隙所形成的空气层中,纯导热转变为对流换热后,散热损失急剧增加,二者的临界厚度可以近似地认为是保温层经济厚度的18%、40%及3.5%。并用现场试验的方法对模拟结果进行了验证,理论结果与现场试验结果的相对误差分别为4.7%、5.6%和0.94%。4、结合现场测试数据及理论研究结果,综合考虑保温结构破损、保温材料下沉及保护层与保温材料存在环空缝隙对热力管道保温效果的影响,对热力管道保温现状进行了评价,同时提出了合理的保温结构,并利用经济厚度优化的方法计算了改造后保温层的厚度,对炼化企业管道保温改造具有指导意义。