高温蒸汽直埋敷设管道

合集下载

论蒸汽管道直埋技术

论蒸汽管道直埋技术

论蒸汽管道直埋技术蒸汽管道直埋技术是一种将蒸汽管道直接埋入地下的施工工艺,它广泛应用于城市供热、工业生产和发电等领域。

直埋技术能够有效地保护管道、提高管道的安全性和稳定性,同时也可以减少对地面空间的占用,降低施工成本,提高能源利用效率。

本文将详细介绍蒸汽管道直埋技术的施工原理、应用优势、施工注意事项和发展趋势,以期为相关领域的工程师和技术人员提供参考。

一、蒸汽管道直埋技术的施工原理蒸汽管道直埋技术是指将蒸汽输送管道埋入地下,通过地下埋设管道的方式进行热能传递。

蒸汽管道直埋技术的施工原理主要包括以下几个方面:1. 地下埋设管道的方式:直埋技术主要采用明挖和无顶洞法施工,即在地面上开挖管沟或者在地下挖掘无顶洞,然后将管道沟或者无顶洞埋设蒸汽管道,最后再进行管道回填和路面恢复。

2. 管道材料的选择:直埋技术中所使用的管道材料一般为高温、高压、耐腐蚀的金属管道,如钢管、合金管等,以确保管道在地下环境中能够稳定运行。

3. 控制地下渗透水的技术:为了保护地下管道不受渗水侵蚀,需要通过防渗材料、排水系统等手段进行管道周围渗水的控制和排除。

二、蒸汽管道直埋技术的应用优势蒸汽管道直埋技术相比于地面架空敷设管道有着多方面的应用优势:1. 提高管道的安全性和稳定性:地下埋设的管道不易受外界环境和人为破坏,能够有效地提高管道的使用寿命和稳定性。

2. 减少对地面空间的占用:直埋技术可以有效地减少管道对地面空间的占用,降低城市美观度受到的影响。

3. 降低施工成本:地下埋设的管道无需设置管道支架等辅助设施,可以显著降低施工成本。

4. 提高能源利用效率:蒸汽管道直埋技术可以减少管道传热损失,提高管道的传热效率,从而提高能源利用效率。

三、蒸汽管道直埋技术的施工注意事项蒸汽管道直埋技术的施工需要注意以下几个方面的问题:1. 地下管道的环境适应性:管道埋设地带的地下环境包括土壤特性、地下水信息、气象环境、人文环境等,需进行分析,采用相应的管道材料和施工工艺。

高温蒸汽管道直埋敷设保温技术探讨

高温蒸汽管道直埋敷设保温技术探讨

高温蒸汽管道直埋敷设保温技术探讨商机无限尽在把握中国保温网高温蒸汽管道直埋敷设保温技术探讨撰稿赵宜森赵时敏摘要:本文探讨了高温蒸汽管道直埋保温技术的关键问题及与之相适应的保温结构及特殊性能的保温材质。

为热电联产集中供热中高温蒸汽管道直埋敷设提供了比较实用的相关技术。

关键词:蒸汽管道直埋保温结构,耐煮沸保温材质,保温技术措施,工程造价对比。

序言高温蒸汽管道直埋敷设,在热电联产城镇集中供热领域日益引起城市规划建设部门和工程界的广泛重视应用。

这是在热水管网直埋敷设业已成熟并颁布了产品技术国家标准后城镇供热热网急切要予以解决的热点问题。

毫无疑问,蒸汽管道直埋同热水管道直埋一样与地沟和架空敷设相比具有多方面的社会与经济优势。

如占地少不影响市容景观和城市规划:施工快捷,节约工期,大量减少建材用量和土建费用,社会环境效益好,工程造价低,保温效果高,热损耗低,节约能源,使用寿命长,维护费用低。

可是蒸汽管道直埋比热水管道直埋敷设技术难度大的多。

由于温度高,管道补偿量大,保温材料——耐高温聚氨酯也无法承受,工作钢管与保温材料外壳间不再是一个整体,而须成为脱开式的管中管运动。

由于介质温度高而引起对保温材料及其结构的许多特殊技术性能要求,如保证外护管的整体性与严密性,及节点端面保温的设计技巧与施工措施等问题,其实质是保温材料与结构的防水问题,而且从我们及兄弟单位看到的一些不成功的蒸汽管道直埋工程的事例分析:蒸汽管道地下直埋敷设一旦出现问题,主要原因就是保温出现问题,而保温部分出现问题就会形成加热地下水成煮沸状态,从而引起大范围保温材料破坏,导热系数急剧增高,冒汽,整体保温失效,为了防止万一出现的“管涌”这就要求我们必须研制出具有耐煮沸保温材料及其保温结构。

因此以耐煮沸保温防水为目的的材料性能及结构的保温成套技术已成为高温蒸汽管道直埋敷设工程安全性,可靠性能否成功的关键。

1.开封北冰洋建设工程公司自91年致力于高温蒸汽管道直埋保温工程技术的研究探索和实践,93年、96年分别取得了“复合型隔热保温制品”实用新型和“蒸汽管道直埋隔热保温方法”发明的两项专利:多年来我公司和科研、设计、教学单位精诚合作,对蒸汽管道直埋敷设保温有关技术进行了不断的研究开发和大量工程实践,在成绩与失败经验和教训中不断加深对这一领域特殊性的认识,不断完善自己的产品性能,研制出了耐煮沸硅酸镁制品及耐煮沸改性聚氨酯保温材料及高强度耐高温玻璃钢复合保温结构。

两例高温蒸汽管道直埋敷设的经验与教训(精)

两例高温蒸汽管道直埋敷设的经验与教训(精)

两例高温蒸汽管道直埋敷设的经验与教训背景介绍高温蒸汽管道是工业生产中常用的管道,用于将高温蒸汽从锅炉输送到不同的工艺设备中。

直埋敷设是一种常见的管道敷设方式,它可以节省人工和材料成本,但需要对敷设工艺进行仔细规划和施工。

本文将分享两例高温蒸汽管道直埋敷设的经验与教训,帮助读者更好地掌握这种敷设方式的要点。

例一:高温蒸汽管道直埋敷设的成功案例工程背景某化工厂需要将高温蒸汽输送到远处的反应釜,为了避免长距离的输送损失和维护成本,他们决定采用直埋敷设的方式。

管道材料是A335 P9合金钢,管径为DN150,压力为2.5MPa,温度为350℃。

经过方案设计和施工策划,他们开始了管道敷设工作。

经验1.土方开挖要符合规范对于直埋敷设的管道,土方开挖是十分关键的一步,必须要符合规范。

首先需要确定地下的管线位置和深度,避免损害其他管线或地下设施。

其次,要按照标准开挖土坑,并将污泥及时清理干净,否则可能会影响管道的承载能力和使用寿命。

2.管道铺设要平整管道的铺设要保证平整,特别是在弯曲处,需要进行必要的调整和矫正。

如果管道是用多段拼接而成的,要求每个接头必须符合标准,防止发生泄漏问题。

此外,安装支架时一定要注意支架的位置和数量,防止管道发生偏移、变形等问题。

3.管道保温要到位管道的保温是直接关系到管道输送高温蒸汽的效率和节能效果的。

在施工过程中要严格按照标准做好保温层的选择和施工,确保管道的温度损失不超过规定的范围。

4.管道试压要认真管道直埋敷设完成后,需要进行严格的试压工作,确保管道在正常工作压力下不会发生漏气和爆裂。

试压过程中,需要对每个管道段进行逐一检查和排除问题,保证管道的质量和安全。

例二:高温蒸汽管道直埋敷设的教训工程背景某石化厂为了提高生产效率,需要新建一条高温蒸汽管道,用于输送高温蒸汽至不同的工艺设备。

管道材料为A335 P11合金钢,管径为DN200,压力为3.0MPa,温度为400℃。

由于选择的施工队伍经验较少,施工质量不符合预期,存在一些问题。

高温蒸汽管道地下直埋敷设的若干问题分析

高温蒸汽管道地下直埋敷设的若干问题分析

高温蒸汽管道地下直埋敷设的若干问题分析摘要高温蒸汽管道地下直埋技术在我国的起步较晚,当前在行业领域的推广使用还不是很广泛。

高温蒸汽管道地下直埋敷设相较其他管道敷设方法具有明显的优势及自身特点,可以预见其未来发展的行业主导地位。

同时,高温蒸汽管道地下直埋敷设技术发展也还不够成熟,当前蒸汽管道直埋敷设技术总体处于实践总结再研究的初中期阶段,加大对高温蒸汽管道地下直埋敷设技术问题的研究解决投入,是蒸汽管道敷设发展的重要步骤。

本文将通过对当前高温蒸汽管道地下直埋敷设应用的具体了解分析,研究探讨高温蒸汽管道的地下直埋敷设问题,并提出建议。

关键字高温蒸汽管道;地下直埋;问题分析0 引言高温蒸汽应用在当今社会范围广大,意义深远。

建筑、运输、石油、化工、电力、冷藏等工业部门及室内外各种管道,集中供热管道,中央空调管道、化工、医药等工业管道的保温、保冷工程、输油管道工程、输汽等管道工程等领域的运行发展都在使用消耗着大量的高温蒸汽。

高温蒸汽输送主要通过高温蒸汽管道输送供给,科学实践验证表明,传统高温蒸汽输送管道敷设方式存在着诸多安全、效率及安装使用问题,已经明显不适合高温蒸汽业的进一步发展,在这一背景下出现的高温蒸汽管道地下直埋敷设技术对行业发展有着重大意义。

高温蒸汽管道直埋敷设具有高效保温、防水、防腐、绝热、隔音、阻燃、耐寒、防腐、容量轻、强度高、施工简便快捷、不怕植物根刺等特点,相较传统蒸汽管道敷设技术具有明显的优势。

高温蒸汽管道地下直埋敷设对管道的设计要求首先当然就是要保温,由于高温蒸汽管道自身介质的特殊性,以及直埋敷设地下环境因素影响,相较于其他管道敷设方式高温蒸汽管道地下直埋敷设的保温材料性能和技术要求更高。

同时,地下直埋敷设因为有地下水地表水的存在,需要在做好保温严密效果的同时也要做好防水密封工作以及由管道材料冷热系数引发管道膨胀干缩从而对管道保温结构影响的因素控制。

进一步的加大高温蒸汽管道直埋敷设技术的问题分析解决力度,具有很高的研究和实用价值。

对直埋蒸汽管道保温防腐的探讨

对直埋蒸汽管道保温防腐的探讨

对直埋蒸汽管道保温防腐的探讨摘要:本文首先分析了直埋高温蒸汽管道保温材料和保温结构,最后介绍了常用的直埋管道外防腐技术。

关键词:直埋蒸汽管道;保温防腐;探讨一、前言随着城市建设的发展,对城市环境和景观的要求越来越高,市政管网工程中管道敷设从地上转入地下,防腐、保温结构在工程总投资中约占1/3左右,直埋高温蒸汽管道保温防腐技术在城市集中供热工程中也得到广泛应用,二、直埋高温蒸汽管道保温材料和保温结构1、直埋高温蒸汽管道敷设对保温结构的要求直埋高温蒸汽管道保温层直接与土壤接触,容易受到潮气和地下水的浸袭。

保温结构一旦吸湿,导热系数成倍增加使保温层起不到应有的保温作用,同时管道长期处于湿热状态下工作,将会加速管道的腐蚀。

国内外普遍认为要防止管道出现腐蚀最主要的是防止水及潮气接触管子表面。

但是从目前条件看,还没有一种可直接涂于管子表面,能耐高温(>100℃)潮湿这种恶劣条件而可靠有效的防腐蚀涂料。

所以从保温及防腐两个角度都要求直埋管道使用的保温材料及保温结构同时具备保温及防水的双重性能。

也就是说保温材料除了要有一定的高抗压强度、低导热系数和高耐热性,同时还应具有憎水性以及便于制成整体、连续、无缝隙的保温结构。

这就是近二十年来国内外直埋敷设保温材料及保温结构发展的总的趋势。

2、保温材料目前国内外适用于直埋高温蒸汽管道敷设的保温材料综合起来主要可以分为硅酸盐、沥青及泡沫塑料三种类型。

为便于比较现将其性能简略介绍如下:(1)硅酸盐类:主要有泡沫混凝土和加气混凝土两种。

导热系数较高(入=0.13大卡/米·时·℃)吸湿性强,绝缘性能差。

施工方法有现场浇筑和工厂预制两种。

(2)沥青类:它有沥青粉自熔结和以沥青为胶结剂与轻质保温材料混合而成的各种新型保温材料两类。

前者是将高软化点的粉末状沥青按一定颗粒粒径级配填充在管道四周。

在管内热介质温度作用下,使管道周围的沥青熔化而形成密实的沥青防水层。

直埋蒸汽管道与直埋热水管道在设计上的区别

直埋蒸汽管道与直埋热水管道在设计上的区别

相比起直埋热水管管道的计算温差,蒸汽管道的温差
更大,而且随着温度的上升,钢材线膨胀系数也随之变化,
由此可知,即便是管道长度不变的前提下,两种管道的
∆l 也是不一样的,详细解释在公式 3-2 与 3-3 中,而且 由于蒸汽温度超出热水的两倍多,在补偿器能力有限的情
况下,只能通过缩小蒸汽管道固定墩之间的距离满足要求。
(2)直埋蒸汽管段固定点之间的最大长度决定条件 与地沟及架空管道的固定点最大长度的决定条件是不一样 的,后者的决定条件是管道失稳条件,而且与补偿器的补 偿能力和管径大小也有一定关系 ;而前者受到补偿器限制 的同时也会因为保温结构的影响改变最大长度。
举例说明,地沟以及架空管道选取补偿器的时候可以 根据管道的实际走向来决定,但是由于直管段以及弯头的 径向位移受到保温结构的约束,直埋蒸汽管道只能选取轴 向型补偿器,以及长度较短的自然补偿管段。
直埋热水管道在设计的时候都会选取预制保温管,这
123
JIAN SHE YAN JIU
是大部分设计中采取的方式,在工作钢管外有聚氨酯保温 层紧密粘结,也就是常说的“三位一体”保温管。但是 直埋蒸汽管道的温度由于远超过 140℃(聚氨脂的耐热温 度),也就是说直埋蒸汽管道的保温结构只能选取包裹式, 但是选取这种保温结构后,保温层与工作钢管之间必然会 出现脱离现象,因此两种管道的设计方法各有各自的特点。
尽管有着明显不同,但是强度验算方面,两种管道通 过实际工程设计以及实验之后都选择弹性分析方法。
四、预制复合保温管道的选择 实际工程项目的设计中,直埋蒸汽管道工程设计关键 之处在于选择预制复合保温管道。复合保温管的选取应该 满足设计参数以及工程特性需求,并且根据实际工程需求 进行选择,在向厂家提出管道系统以及特殊管件的要求时, 应该根据管网的实际布置情况。 国内外对直埋蒸汽管道外部的保温结构选择基本上是 一致的,大部分都是脱开式保温结构,国内主要使用内、 外滑动两种形式,由于直埋蒸汽管道的工作需求,外部保 温材料的选择很重要,不仅仅要求材料本身性能优良,还 要在特殊环境下工作时保持不变状态,并且憎水性要强。 整体上对保温管道的要求就是其机械强度应该能够承受一 定限度内的要求,并且由于埋在地下,外部保护套的防腐 能力必须得到保证。

钢套钢直埋蒸汽管道技术要求

钢套钢直埋蒸汽管道技术要求

钢套钢直埋蒸汽管道技术要求(最新版)目录1.钢套钢直埋蒸汽管道的概述2.钢套钢直埋蒸汽管道的技术要求3.钢套钢直埋蒸汽管道的施工要点4.钢套钢直埋蒸汽管道的应用范围5.钢套钢直埋蒸汽管道的展望正文一、钢套钢直埋蒸汽管道的概述钢套钢直埋蒸汽管道是一种新型的保温管道,它采用钢套钢的结构,外套钢管用于保护保温层,内工作钢管用于输送蒸汽。

这种管道具有防水、防漏、抗渗、抗压和全封闭的特点,适用于地下水位较高地区的管道敷设。

二、钢套钢直埋蒸汽管道的技术要求钢套钢直埋蒸汽管道的技术要求主要包括以下几个方面:1.钢管质量:钢管应符合相关标准,如 GB/T 3091-2015《无缝钢管》等。

2.保温材料:保温材料应具有良好的保温性能、防水性能和抗压性能,常用的保温材料有硬质聚氨酯泡沫塑料、微孔硅酸钙等。

3.防腐层:防腐层应具有良好的抗渗、抗腐蚀性能,常用的防腐层材料有环氧煤沥青、聚乙烯胶粘带等。

4.疏水系统:疏水系统应采用全封闭的形式,布置灵活,结构合理,安全可靠,以保证管道正常运行。

三、钢套钢直埋蒸汽管道的施工要点钢套钢直埋蒸汽管道的施工要点主要包括以下几个方面:1.预制保温管:根据设计要求预制保温管,确保保温层的质量。

2.安装钢管:将预制好的保温管与工作钢管连接,注意保证密封性。

3.安装防腐层:在保温管外表面安装防腐层,以提高管道的抗腐蚀性能。

4.安装疏水系统:在管道的适当位置安装疏水系统,以保证管道的正常运行。

5.焊接接头:对管道接头进行焊接,确保接头的密封性和强度。

四、钢套钢直埋蒸汽管道的应用范围钢套钢直埋蒸汽管道广泛应用于热力系统、供暖系统、工业生产等领域,尤其适用于地下水位较高地区的管道敷设。

五、钢套钢直埋蒸汽管道的展望随着我国经济的快速发展,对能源的需求越来越大,钢套钢直埋蒸汽管道在能源输送领域的应用前景十分广阔。

高温直埋蒸汽管道设计

高温直埋蒸汽管道设计

刍议高温直埋蒸汽管道设计摘要:本文针对高温直埋蒸汽管道设计展开探讨,希望对工程施工有所贡献。

关键词:高温直埋;蒸汽管道;设计abstract: this paper discusses buried steam pipe designed for high temperature, to contribute to the construction.keywords: high temperature direct burial; steam pipes; design中图分类号:d922.66 文献标识码:a文章编号:2095-2104(2012)前言:在当前的城市规划建设中,高温蒸汽管道直埋比架空敷设或地沟埋置具有更多优点,例如施工周期较短、土建与建材费用得以大量减少、较低的造价成本、良好的保温效果、低度的热损耗、较长的使用寿命和相对低廉的维护费用等等,为社会带来多方面的效益,因而高温蒸汽管道直埋敷设作业在工程建设中得到广泛应用。

笔者结合实际,将在文中针对高温直埋蒸汽管道设计展开探讨,希望对同行有所帮助。

1.高温蒸汽管道直埋的设计思路高温蒸汽管道直埋与热水管道直埋均具有明显优越性,但两者在管道保温结构和管网运行参数方面有明显差异。

与热水管道直埋设计不同,在直埋蒸汽管道设计中,其管系整体的热应力必须得到有效释放,即必须产生有效的热位移;同时,就温差数值的比较来讲,高温蒸汽管道远远高于热水管道,且随着温度的升高,其钢材线膨胀系数也随之有一定程度的增大,因此在长度相同的情况下,与130℃的热水管道相比,300℃高温蒸汽管道的热伸长量为前者的一倍还要多。

同时限于补偿器的补偿能力差异,与直埋热水管相比,直埋蒸汽管道固定墩的间距要小得多;而在保温结构方面,直埋蒸汽水管道具有较大的补偿量,工作钢管与保温材料外壳间不再是一个整体,而需要成为脱开式的管中管运动。

因而直埋热水管道的设计理念和方法对于高温蒸汽管道直埋设计并不适用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高温蒸汽直埋敷设管道摘要:文章分析了高温蒸汽直埋敷设管道应采用有补偿安装方式的原因,重点介绍了保温材料的选择及保温层结构设计的相关内容,供工程设计参考。

关键词:高温;直埋;保温随着国民经济的发展和环保要求的不断提高,热电联产集中供热因其效率高、环境污染小而得到广泛应用。

供热管道的直埋敷设又由于其占地面积小、不影响市容景观和城市规划、建材用量和土建费用少、热损耗低等优点,在集中供热领域引起各规划、建设部门和工程界的广泛重视和应用。

热水管道的直埋敷设技术在我国已得到广泛应用;但是高温(>150℃)蒸汽管道的直埋敷设技术在国内还处于起步探索阶段。

1管道安装方式的选用直埋敷设的供热管道根据管系是否安装补偿器,可分为有补偿安装和无补偿安装,选择时主要根据管道中热媒温度的高低。

由于蒸汽管道温度大多超过150℃,热伸长量、热胀应力、盲板力较大,采用无补偿安装方式,已不能满足管系的热膨胀性能及管材应力的安全性要求。

按照《城镇直埋供热管道工程技术规程》(CJJ/T81-98)的要求,直埋热力管道的直管段的当量应力变化范围应满足式(1):δj=(1-ν)δt-αE(t2-t1)≤3[δ](1)式中δj——当量应力变化范围,MPaν——钢材的泊松系数α——钢材的线性膨胀系数,m/m·℃E——钢材的弹性模量t1——管道工作循环最高温度,℃t2——管道工作循环最低温度,℃δt——管道内压引起的环向应力,MPa[δ]——钢材的基本许用应力,MPa按照式(1),若循环最低温度按停运时的10℃计算,则管道工作循环最高温度t 1允许达到150℃,而大多直埋蒸汽管道的温度大于150℃,如河北省电力勘测设计研究院设计的正定热网工程的设计参数为:设计压力 1.27MPa,设计温度350℃,其直埋不能像直埋热水管道一样允许有锚固段的存在,其设计中必须考虑整个管系热应力释放措施,即采用分离式的保温结构和在管系上安装补偿器,允许管道产生热位移。

国内多例工程蒸汽直埋敷设都采用了有补偿的安装方式,投产后运行状况良好,如:河南开封经济开发区供热工程(设计压力0.6MPa,设计温度265℃);石家庄经济技术开发区蒸汽管道直埋集中供热工程(设计压力0.98MPa,设计温度280℃);武汉东湖开发区热电公司集中供热工程(设计压力1.6MPa,设计温度320℃),临沂市集中供热工程(部分区段)(设计压力1.0 MPa,设计温度300℃),滦南热网工程(设计压力1.27MPa,设计温度300℃)。

因此,在实际高温蒸汽直埋工程中应采用有补偿的安装方式,以确保管系的安全和稳定运行。

2保温层结构的设计2.1保温材料的选用高温蒸汽管道的直埋敷设对保温材料及结构都。

提出了较高要求。

在实际工程设计中,应根据不同条件(如介质温度、运行工况、地下水位、土壤特性等)进行认真比较。

据了解,高温直埋敷设蒸汽管道事故起因多是保温问题。

如果保温材料不耐水煮沸,进入保温层的水在被蒸汽加热到沸腾状态后,将沿管道迅速蔓延,造成无机保温层材料热软化和有机保温层材料聚氨酯破孔软化,从而引起大范围保温材料破坏,导热系数急剧增大,严重时地面会出现冒汽现象。

由此可见,保温材料的耐煮沸及防水性能对高温蒸汽管道直埋敷设的安全性和可靠性有很大影响,是保证蒸汽管道安全工作的关键问题之一。

直埋敷设的热水管道常用的保温材料聚氨酯(使用温度t≤120℃)和脲酸脂(使用温度t≤150℃)及沥青珍珠岩等材料都不能直接使用在直埋蒸汽管道上。

实践证明,普通的直埋保温材料(如硅酸铝纤维毡、岩棉、膨胀珍珠岩、普通的微孔硅酸钙制品等)是不耐热水及沸水的,有的遇水板结,有的浸水松散。

另外,聚氨酯泡沫塑料在55℃左右的热水中即破孔软化,减少或失去保温能力。

所以,在蒸汽管道直埋工程的保温材料选择时应注意选择耐煮沸及防水性能好的材料。

关于此类材料目前国内有多种产品,如采用新工艺生产的防水型硅酸钙瓦和高密度无碱玻璃棉,再如河南某公司的耐煮沸不吸水硅酸镁机制品,而耐煮沸不吸水改性的聚氨酯泡沫塑料在多个工程的应用效果也都比较理想。

其每km温降在10%左右,管沟地表温度接近环境温度,地面作物、植物生长正常。

2.2保温层结构由于高温直埋敷设的蒸汽管道所产生的热伸长量大,保温材料(如耐高温的聚氨酯)无法承受,所以管道热胀冷缩保温结构在土壤压力下固定不动时,管道应能在保温层内自由移动,以释放热应力,保证管系的安全性,即工作钢管与保温材料外壳不像热水直埋管道一样是一个整体,而形成脱开式的管中管结构,一般在无机隔热层与钢管之间也要铺设一层耐高温润滑剂,以减少摩擦力。

为了保证高温蒸汽直埋管道的安全运行,其保温结构通常采用保温复合结构。

内滑动的保温复合结构从里到外依次为:工作钢管、高温防锈层、无机润滑层、空气层、无机隔热层、高温金属反射层、有机保温层、防水防腐外护层,在这种复合保温结构中,耐高温的无机隔热层将其表面温度限制在外层有机保温材料允许的安全温度以下(<150℃),无机润滑层和空气层减少了钢管在热胀冷缩时的摩擦力,防水防腐的外护层通常是耐腐蚀、耐压强度高的玻璃钢或钢套管。

图1为外滑动式的保温结构,从里到外依次为:工作钢管、高温防锈层、无机保温层、空气层、防水防腐外护层。

防水防腐的外护层通常是钢套管。

2.3保温层的排潮管设计高温蒸汽直埋管道复合保温层结构的排潮管设计好坏,直接影响到保温层内潮气的排出,进而影响保温效果。

高温蒸汽直埋管道复合保温层的制做应在工厂内完成,现场只进行接头的处理。

尽管在制做过程中,对保温材料等要进行烘干,但是由于在制做、运输、堆放等过程中,都可能造成外部水分进入保温结构内部,因此合理的设置排潮管,在暖管排潮期间保证内保温层中的潮汽迅速排尽是直埋管道可靠运行的一个必要措施。

排潮管的直径范围通常为20~50mm,可视工作的管径和排潮管设置的间距(通常在30~50mm左右)确定。

排潮管在工作管道上的位置应设置在管道位移最小处(固定支架附近),否则应采取有效措施防止其热位移时破坏保温层结构,排潮管的引出位置可引至专设的小井内或地面上。

引至地面上时应防止影响交通或潮汽烫伤行人,同时还应考虑排潮管的防灌(雨)水措施。

排潮管与工作管的相对关系有3种:在图2(a)中排潮管末端和工作钢管直接焊接,较为简洁;图2(b)中排潮管绕工作钢管一圈焊接,其效果较好;图2(c)中排潮管沿工作钢管伸一定的长度焊接。

3种关系的共同点是在保温层内部的排潮管壁上均匀开孔,让潮汽排出。

33种外护层的比较目前,在国内高温蒸汽直埋敷设管道上应用的外护层主要有3种形式:钢套管外护、玻璃钢外护及高密度聚氯乙烯管外护。

由于高密度聚氯乙烯管耐温度较低,对温度十分敏感,其强度随温度变化较大,线性膨胀系数也大,随温度变化会造成自身开裂,使整个保温层防水失效,因此,不宜应用在高温蒸汽直埋敷设管道上,但在热水直埋供热管道上应用较为普遍。

在高温蒸汽直埋敷设管道上应用较多的外护层为钢套管外护和玻璃钢外护。

二者的主要区别在于前者在外滑动的保温结构(保温层与工作钢管一起相对于外护钢管做同步位移,工作钢管承受的摩擦力基本上不受土壤压力的影响)应用较多;后者在内滑动保温结构(工作钢管相对于保护层和保温材料发生位移,工作钢管承受的摩擦力要受到土壤压力的影响)中应用较多。

钢套管外护层存在的问题有:a.防腐问题。

通常钢套管外护层采用环氧煤沥青刷漆,由于与土壤之间反复摩擦,不久就会失去防腐能力,造成外护钢管的腐蚀。

b.管系中所有的管件(弯头、三通、补偿器等)及固定支架全部装在钢套管中,并与工作钢管焊接在一起,同时外护管也存在大量焊口需要焊接,由于是双层钢管结构,无法顺利进行X射线探伤检查。

c.钢套管外护层每2~4m做一夹环支撑,支撑处保温材料导热系数将明显高于其它地方,这样,沿着管道就会形成数量很大的热桥泄漏点,同时大量热量传到外钢管上,也加剧其腐蚀速度,减少管系的使用寿命。

d.钢套管外护层本身存在热补偿和温度应力问题,同时钢外套在其温度变化过程中将加大管系中固定支架的受力。

e.钢套管外护层结构及其防腐措施将提高工程造价。

相反,玻璃钢外护层型结构就不存在上述问题。

但是由于玻璃钢外护层没有标准规定,一些生产厂家粗制滥造。

建设部已组织有关部门制定玻璃钢外护管标准。

标准发布后,将能够规范厂家,提高产品质量。

另外,采用玻璃钢外护层还有现场接口条件差、质量难以保证的问题。

因此,可根据工程的实际需要,选择适当的保温层结构;但在防腐措施未过关的情况下,建议优先选用玻璃钢外护层型结构。

4各节点端面的保温防水设计根据以往经验,直埋管道保温大多是从各节点端面开始出现问题的,所以各节点端面的保温防水设计在保温设计中占有突出的位置。

常说的节点端面包括工作钢管与工作钢管、工作钢管与各管件(三通、弯头、大小头)、工作钢管与补偿器的现场对接及排潮管的连接等。

高温蒸汽直埋敷设管道的保温结构无论采用何种型式,都应在工厂中制做完成。

在管道两端留有200~300mm的不保温管段,管道焊接之后接头在现场进行处理,其处理方法与热水直埋管道现场接头相同,主要有:保温接头套管法、热收缩套管法、袋形套管法、接口模塑发泡法等。

具体制做及技术要求可参考热水直埋管道的一些规程规定,但是其保温层结构和材料必须同工作钢管一致。

5蒸汽直埋敷设管道的报警系统蒸汽直埋管道敷设在地下,在实际工作中很难了解管道及其保温层结构的运行状况。

为了及时发现问题,防止问题的扩大,在保温结构中设置报警系统是必要的,图3是一种常用的温度检测报警系统。

该系统的工作原理是:若系统在运行中发生管道泄漏、保温层被破坏等事故,保温层的温度将变化,传感器会及时将保温层温度的变化情况经光纤电缆传到温度检测仪及微机系统,使运行检修人员可及时找到准确位置并进行抢修。

6结束语在选用高温直埋蒸汽管道的保温材料时,应考虑到材料的耐煮沸性,外护层应考虑到其耐高温(120℃)性,在保温结构上应考虑层层防水的要求,一旦某个环节出现问题,不至于迅速蔓延到全线管道,为工程的维修带来方便。

参考文献[1]李善化,康慧,李静海,等.集中供热设计手册[M].北京:中国电力出版社,。

相关文档
最新文档