管道保溫工程質量的好壞在很大程度上取決于防護層材料質量的優劣。由于目前采用的多數保溫材料都是具有一定的吸水率，所以一旦外防護層破壞，水很容易侵入保溫層內部，此時保溫層就失去了干態時的優良性能，導致熱損失增大，管道加速腐蝕，管道運行就會偏離最佳工況。因此，國內外都很重視對防水、防護材料的開發和選用，常用非金屬防水防護材料。
　　(1)聚乙烯作為防水外防護層。聚乙烯分為高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，它們均可用作防水防護夾克材料。二者的不同點是高密度聚乙烯的拉伸強度、聽裂伸長率和老化性能優于低密度聚乙烯，而低密度聚乙烯的耐環境應力開裂性能優于高密度聚乙烯。目前國內外已有將高、低密度聚乙烯共同混制成新材料(國內稱為中密度)，這種共混的新材料的性能優于兩種單純的聚乙烯原料，其密度介于兩者之間。
　　用高密度聚乙烯為外保護層，內硬質聚氨酯泡沫塑料作保溫層，稱為“雙酯保溫管”，它具有防水防腐優良性能，熱損耗低，使用壽命長，施工維修方便等特點，是國防、石油、化工、市建、冶金等工業部輸送冷熱及各種流體介質的最理想的保溫管道。廣泛用于地下直埋鋪設保溫油(氣)管道，尤其是長輸于線管道。雙酯保溫管規格見表5-15。
 

　　保護層厚度φ[(32～89)±0．5]mm
　　　　　　　φ[(114～325)±1．0]mm。
　　保溫層厚度φ[(32～89)±3]mm
　　　　　　　φ[(114～325)±5]mm。
　　(2)有機硅憎水劑。這是一種含有硅元素的有機高分子聚含物，它具有優異的防潮、憎水、耐溫、耐老化、電絕緣、阻燃及化學性質穩定等特點。并且易于加工，用量少，一般用于無機保溫材料的防水處理。其處理方式有兩種：一是表面憎水，即將稀釋到一定濃度的有機硅憎水劑乳液涂刷在保溫材料表面，然后烘干；二是整體防水，即將一定量的有機硅憎水劑摻入保溫材料內部，使其以分子狀態均勻分布在每個孔隙中，使保溫制品形成整體防水體。
　　(3)模制聚氨酯夾克。它一般用于PVC泡沫塑料保溫管道、這種夾克是通過在保溫層外面涂覆聚氨酯，并使聚氨酯滲入PVC泡沫保溫塊之間的縫隙而形成的，因而保溫層與模制聚氨酯夾克之間的黏結力相當高，同時這種夾克具有很好的耐磨性能。
　　(4)橡膠防水層。目前，國外使用最多的是氯了橡膠，它既可用作鋼管的防腐涂層，亦可用作泡沫保溫層的防水保護層。當用作保溫層的防水保護層時，—般用于PVC保溫管道。
　　(5)其他防水材料。如改性瀝青、防水塑料、玻璃布、鍍鋅鐵皮、增強PVC塑料布等。一般多用陸上架空管道或短距離埋地管道，且多用纖維狀、氣孔狀保溫材料的防水層。