直埋蒸汽管道保温层厚度选择计算的研究

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式中： !*———工 作 钢 管 向 内 保 温 层 的 散 热 损 失
（+ V H·W）；
!!———内 保 温 层 向 外 保 温 层 的 散 热 损 失 （+ V H·W）；
!N———外保温层向土壤的散热损失（+V H·W）； !* ———内保温层保温材料导热系数（+V H·W）； !! ———外保温层保温材料导热系数（+V H·W）； !N ———土壤导热系数（+ V H·W）； "#*——— 工作钢管与内保温层外表面温度
"#———工作钢管外径，)； "$———内保温材料外表面外径，)； ""———外保温材料外表面外径，)； # ———管道中心埋深，)。 根据 $$ * $" * $( 我们推导出下列 " 个非常实 用的关系式
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其中，
汽管道保温层厚度选择计算的 ! 个非常实用的公式，并通过实例详细介绍了几种保温厚度的计算方法。
关键词：直埋蒸汽管道；保温层；厚度计算
中图分类号：-LMN! & ! O !
文献标识码：P
文章编号：*((" Q "))（" !(()）(" Q (((N Q (!
! 引言
蒸汽管道架空敷设是最经济的一种方式。但在 市区敷设，既妨碍其他市政建设，有往往不便行人交 通，更影响市容美观要求，因而蒸汽管道直埋敷设技 术成了专 家、技 术 人 员 必 须 解 决 的 课 题。 直 埋 蒸 汽 管道保 温 结 构 国 外 基 本 上 是 采 用 滑 动“ 钢 套 钢 ”方 式，该技术与国内同类技术相比，技术水平先进。目 前，我国也有部分城市也采用此种方式，但由于其造 价甚高，故在大多数地区还未推广。据了解，目前国 内县、地市级城市蒸汽管道直埋普遍采用的是复合 保温结构，笔者所接触的河南省南阳、许昌、义马、开 封等地区的蒸汽管道直埋敷设均采用复合保温。实 践证明：在地下水位低、土质良好的地区采用保温结 构是可行的。由于目前蒸汽管道直埋保温结构计算 尚无规范 可 依，给 设 计 部 门 带 来 困 难。 一 些 设 计 人 员将保温层厚度计算推给供货厂家，因各生产厂人 员素质、技术 水 平 不 同，计 算 结 果 往 往 不 一 致，又 不 可靠，易造 成 工 程 事 故。 笔 者 通 过 这 几 年 所 搞 的 直 埋蒸汽管道复合保温项目设计的计算，总结出 ! 个 简便公式供同行参考。
参考文献：
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［$］李瑞祥 / 高压输电线路设计基础［0］/ 北京：水利电力出
（编辑：王书平）
万方数据
损失值是针对架空、地沟的，同时也是按节能 K(U 目 标预先制定的，不适用目前直埋蒸汽管道。所以，本 文针对直埋蒸汽管道常用的双层保温材料，采用指 定介质表面温度方法进行保温层厚度计算，并总结 了 ! 个系数，方便同行选用。
# 公式推导过程
由传热学可知
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表 # 不同管径的计算结果
管径
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内保温厚度 "$ 8 ))
外保温厚度 "" 8 ))
备注
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" 常用的几种保温厚度计算方法
保温层厚度计算一般有 N 种方法：（*）经济厚度 计算法； （!）允许最大散热损失计算法；（N）允许或指
定介质表面温度法。 按经济厚度计算，多数参数值难以确定；按允许
最大散热损失计算，又无据可依。因为 SP)!T! Q R! 《设备及管道保温技术通则》中规定的允许最大散热
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（上接第 " 页）可观的。这从一个侧面上反映了线端
版社，$..! /
摆动对导线舞动时的振幅是有很大影响的。
［"］胡守信 / 理论力学［0］/ 北京：高等教育出版社，$.9’ /
［(］胡 国 荣 / 输 电 线 路 基 础［0］/ 北 京：中 国 电 力 出 版 社，
第 !" 卷 第 " 期
水利电力机械
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（编辑：王书平）
直埋蒸汽管道保温层厚度选择计算的研究
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李爱华
（郑州市热力总公司，河南 郑州 )K((K!）
摘 要：针对我国城市里热力工程施工采暖供热、蒸汽管道架空敷设的技术水平与作业现状，提出了直埋蒸
" 结论
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（"）
实际结果表明，笔者提出的 " 个计算公式在实
工作介质、工作钢管外径及保温材料确定后，根 际计算中，计算方便快速。在实际选用时，可根据工
据具体要求指定保温层外表面温度即可根据上式计 艺要求、厂家生产规格型号适当考虑安全系数，取比
算 "$ 和 ""。内保温层厚度是"$ %（ "$ ( "#）- "， 计算值稍大的整数值为宜。
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同理，推导出下列关系式
下面我们通过一个实例来介绍公式（$）、（"）的 使用方法。假设蒸汽温度 "..%，压力 # / .’ 012，内 保温 材 料 是 硅 酸 钙 制 品，其 导 热 方 程 为 !$ * # / #’" 3 # / ### $（$ *) 4 5#），外保温材料为硬质聚氨 酯，其导热方程为!" * # / #"5 6 3 # / ### $!（ *) 4 "6）， !( 取 $ / （5 7 8 )·%），硅酸钙外表面温度取 $$#%（允 许温 度 ），聚 氨 酯 外 表 面 温 度 取 6#%，则 !!$ * $9.%，!!" * ’#%，!!( * !5 / (%，系 数 ’ * # / $"6 6 +,"#，系数 ) * # / 95!，代入上述公式（$）、（"）可得不 同管径的计算结果见表 $。
可定为 $$#%）；
算，减少了 计 算 步 骤，否 则 需 要 经 过 多 次 试 算 或 迭
!! "———内保温层 外 表 面 温 度 与 外 保 温 层 外 表 面温度 差，%（ 外 保 温 层 外 表 面 温 度 一 般 & ’#%，可根据要求设定）；
代，使计算程序复杂。
! 计算实例
!!(———外保 温 层 表 面 温 度 与 土 壤 环 境 温 度 差，% ；
差， W（内保温层外表面温度可根
收稿日期：!(() Q (* Q (!
作者简介：李万爱方华（*数R"M据Q ），女，江西吉安人，郑州市热力总公司暖通工程师，从事热力工程方面的工作。
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水利电力机械
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据外保温层耐温要求设定，例如：外保 温层为聚氨酯则内保温层外表面温度
外保温层厚度为"" %（ "" ( "$）- "。 系数 ’，) 的引入提高了设计效率，优化了计