蒸汽直埋管各種結構形式的比較和分析

目前國內(nèi)主要三種形式：（1）塑套鋼，保護層是高密度聚乙烯；（2）玻璃鋼套鋼，保護 層是環(huán)氧樹脂與玻璃布組成環(huán)氧樹脂玻璃鋼管；（3）鋼套鋼，保護層是經(jīng)過防腐處理，螺旋鋼管或直縫鋼管。    2、高溫型直埋蒸汽復合管設計基本要點   （1）整個管網(wǎng)由固定支墩，分隔成若干管段，即二個固定支墩為一段，分段進行設計考慮 。   （2）每個管段單獨進行防腐防水設計，包括彎頭、異徑管、分支管、補償器、疏放水裝置。   （3）內(nèi)管每一管段設補償器，外保護管也應考慮溫度補償，設一次性補償器。  （4）疏放水裝置、設置位置及制作詳圖設計。   （5）固定支墩設計，在強度和推力外，還應考慮防止熱橋傳遞和高溫下混凝土結構耐熱性問題。   （6）每一管段在城市規(guī)劃、市政管理部門允許情況下，盡可能在保溫層外，設專門排濕管 ，同時也起管道損壞報警顯示作用，排除管道內(nèi)潮氣。  3、高溫型直埋蒸汽復合管施工要注意事項  （1）選好高溫型直埋蒸汽復合管  高溫型直埋蒸汽復合管，目前全國生產(chǎn)廠家很多，國家也沒有統(tǒng)一標準。作為用戶，選購時應注意復合保溫管內(nèi)保溫材料的導熱系數(shù)、抗壓強度、耐熱性、吸水率幾個技術指標。 一般講應選用硬質(zhì)保溫材料，導熱系數(shù)要小，抗壓強度越大越好，因為蒸汽主管是在保溫層 內(nèi)滑動。耐熱性、吸水率主要考慮選用無機憎水型保溫材料為好。蒸汽管度溫度在250～300 ℃時外保護層應考慮鋼套管，因為塑套鋼，玻璃鋼套鋼外保護層長期在溫度下運行，容易老 化，開裂滲水，造成整個管道爆管長期冒氣等現(xiàn)象。  （2）高溫型直埋蒸汽復合管敷設時管溝開挖，當溝底土層的承載力≤80Kpa時，基礎應考慮處理，一般澆150mm厚C15素混凝土層。防止地基沉降不均勻，造成管道斷裂現(xiàn)象。   （3）現(xiàn)場保溫補接口，應嚴格工藝準確操作，否則塑管收縮帶粘接不好，易產(chǎn)生脫落撐開裂縫，尤其采用玻璃鋼或多功能樹脂補口時，要防水，否則固化不*，強度不夠，開裂滲 水。   （4）工作鋼管焊接完成后必須經(jīng)100%X射線探傷，合格后方可進行接頭處的保溫，外套管的焊接工作。  （5）管道通汽暖管，要嚴格按規(guī)程進行，升溫、疏水、排濕、排潮。要嚴格控制，保證到位，不然產(chǎn)生水錘擊，對蒸汽管網(wǎng)及波紋補償器破壞很大，除內(nèi)導流板吹掉外，波紋補償器 也會損壞。  

蒸汽直埋管各種結構形式的比較和分析

（6）高溫型直埋蒸汽復合管應盡量避免埋設過深，制管時要保證質(zhì)量，外保保層不能漏損 ，施工時應注意回填土一定要分層夯實。運行時應注意管道疏水暢通，防止水擊。     三、鋼套鋼直埋式預制蒸汽管道 1、產(chǎn)品構造  鋼套鋼直埋式預制蒸汽管道一般適用于輸送溫度在150～300℃之間，壓力小于1.6MPa的蒸汽 。該產(chǎn)品，在技術上解決了埋地管道在防水、防腐、熱橋、疏水等方面關鍵性問題，使蒸汽 管道全線處于全密封狀態(tài)下運行，經(jīng)過工程實踐證明是安全、可靠。鋼套鋼直埋式預制蒸汽 管道：由輸送介質(zhì)內(nèi)鋼管、憎水復合硅酸鹽保溫層、鋼套管及防腐層構造，其結構見下頁 圖： 內(nèi)鋼管：公稱直徑20～600毫米，采用符合GB8163-87的無縫鋼管，公稱直徑600毫米以上，采用符合GB/T3092-93的焊接鋼管，或符合SY/T5037-92的螺旋鋼管，并符合GB8163-87中的水 壓試驗要求。  保溫層：保溫材料采用二層憎水型復合硅酸鹽管殼，錯縫包扎在內(nèi)鋼管上與內(nèi)鋼管形成一體 ，與鋼套管通過導向支座滑動。  外套管：鋼外套管采用符合GB/T3092-93的焊接鋼管式SY/T5037-92的螺旋鋼管，并100%進行0.6MPa的水壓試驗。  防腐層：鋼套管外壁的防腐結構采用二度環(huán)氧富鋅底漆，五層超厚漿環(huán)氧煤瀝青涂料和三層中堿玻璃布交叉纏繞的做法。一般情況下保證使用20年。

蒸汽直埋管各種結構形式的比較和分析

 2、技術特點   （1）采用以管道支座與鋼套管內(nèi)壁之間作為滑動，界面的結構形式，使工作鋼管與保溫材料之間無相對運行，解決了一般直埋管的保溫材料的機械磨損、粉化問題。  （2）鋼套管強度高，密封性能好，可有效地防水、抗?jié)B。
    （3）鋼套管：外壁采用二度環(huán)氧富鋅漆三布五油環(huán)氧煤瀝青加強級防腐處理和采用犧牲陽 極保護，使鋼套管的防腐層的壽命在20年以上。  

（4）采用二層憎水復合硅酸鹽管殼保溫材料，內(nèi)外錯縫包扎在蒸汽管道上，減少了熱損失 。   （5）鋼套管中導向支座與固定支座采取隔熱措施，防止了熱橋的產(chǎn)生。   （6）疏水系統(tǒng)采用全密封形式，疏水管線采用內(nèi)插式布置靈活，無需另設檢查井。  （7）鋼套管設透氣管既能及時排潮也可作為日常運行的信號管。   （8）工作鋼管的彎頭、三通及波紋補償器，固定支座均布置在鋼套管內(nèi)。整個工作鋼管處于密封的環(huán)境下運行，既安全又可靠。  

3、設計要素   （1）鋼套鋼直埋式預制蒸汽管道的熱伸長一般采用波紋補償器進行補償。補償器補償量應為管段熱伸量的1.1～12倍。   （2）當鋼套鋼直埋式預制蒸汽管道以L型、Z型布置時，可考慮采用自然補償，但需計算管內(nèi)的空隙是否滿足要求。   （3）波紋補償器選用直埋式壓力平衡以減小固定支架受力。補償器的材質(zhì)應選用抗氯離子腐蝕材料SUS316L不銹鋼。   （4）波紋補償器在固定支架左右對稱設置，以平衡固定支架受力，同時便于設置疏放水裝置。   （5）固定支架根據(jù)計算，受力大小可選擇內(nèi)置式和外置式。   （6）當?shù)販系撞客翆拥某休d力≤80Kpa時，地溝底部應加墊C15素混凝土層，避免管道埋地產(chǎn)生不均勻沉降。   （7）外套鋼管外壁涂了做防腐。  

4、安裝注意事項  （1）工作鋼管焊接完成，并經(jīng)100%X射線探傷合格方可進行接頭處的保溫，外套管的焊接工作 。   （2）外套鋼管應選用經(jīng)水壓試驗合格的產(chǎn)品。安裝完畢后再進行氣密性試驗，一般試驗壓力為0.2MPa，穩(wěn)壓5分鐘確保外套鋼管不滲漏為合格。  （3）疏放水裝置，接管位置應盡量靠近固定支架，以免疏放水接管因管道熱位移過大而受損壞。疏放水管應考慮保溫、防腐措施。   四、結束語   近幾年，在我省已有許多熱電廠、熱網(wǎng)工程中采用以上二種類型的直埋蒸汽管道。據(jù)情況反映，鋼套管直埋蒸汽管效果比較理想，故障少，尤其適用于南方地下水位高的地區(qū)使用 ，但價格較貴；高溫型直埋蒸汽復合管，比較適合于北方地區(qū)使用。蒸汽管道直埋敷設技術 ，正趨于起步階段，需要我們共同努力不斷摸索，不斷總結提高。使此項技術更加完善、成熟。