常用的保溫材料是硬質聚氨脂泡沫塑料，適用溫度為-185~120℃。這種材料質地松軟，為提高其強度，在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層，形成復合材料結構，以防止地下水滲入保溫層內。利用高壓成套聚氨酯發泡設備對鋼管外表面進行拋丸除銹處理和外護管內表面電暈處理工藝，提高保溫管的粘接性能。保溫層材料為密度60kg/m3至80kg/m3的硬質聚氨酯泡沫，充分添滿鋼管與套管之間的間隙，并具有一定的粘接強度，使鋼管、外套管及保溫層三者之間形成一個牢固的整體。

聚氨酯泡沫具有良好的機械性能和絕熱性能，通常情況下可耐溫120℃,通過改性或與其它隔熱材料組合可耐溫180℃。

預制聚氨酯保溫鋼管從里到外分三層結構:第一層:工作鋼管層根據設計和客戶的要求一般選用無縫鋼管、螺旋鋼管和直縫鋼管。鋼管表面經過先進的拋丸除銹工藝處理后，鋼管除銹等級可達GB/T8923-1988標準中的Sa2級，表面粗糙度可達GB6060.5-88標準中R=12.5微米。
第二層:聚氨酯保溫層:用高壓發泡機在鋼管與外護層之間形成的空腔中一次性注入硬質聚氨酯泡沫塑料原液而成，即俗稱的"管中管發泡"。

第三層:高密度聚乙烯保護層:預制成一定壁厚的黑色或黃色聚乙烯塑料管材。聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優良的耐低溫性能，最低使用溫度可達-70~-100℃，化學穩定性好，能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，但由于其為線性分子可緩慢溶于某些有機溶劑，且不發生溶脹，電絕緣性能優良。