应用稀薄气体分子热运动理论，研究了真空层复合传热机理，提出了真空层当量导热系数计算方法，分析了不同真空层压力和热媒温度对真空层传热量的影响以及导热、对流和辐射传热量在真空层总传热量中所占比例和变化规律，提出优化真空保温管道保温性能的方法。试验结果与计算结果的最大偏差率为79%。真空层压力应控制在2 kPa以下，以获得满意的保温效果。真空层压力高于1013 kPa时，真空层内传热以对流传热为主；当真空层压力降低到1 kPa时，真空层内传热以辐射传热为主。真空层的对流传热不应被忽略。