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滄州盛邦管道集團(tuán)有限公司
主營產(chǎn)品： 鋼套鋼保溫管，鋼套鋼直埋保溫管，聚氨酯保溫管，預(yù)制直埋保溫管 |
公司信息
鋼套鋼蒸汽直埋管保溫設(shè)計(jì)及應(yīng)用
2021-1-21 閱讀(337)
鋼套鋼蒸汽直埋管保溫設(shè)計(jì)及應(yīng)用
1 概述
蒸汽管網(wǎng)輸送的介質(zhì)溫度較高(180℃) ,采用直埋敷設(shè)一方面存在很多技術(shù)難點(diǎn),例如:膨脹補(bǔ)償、防水密封、管道防腐、應(yīng)力破壞、局部熱橋、全線防腐等;另一方面,采用低支架架空敷設(shè),經(jīng)常因人為破壞、環(huán)境潮濕等原因造成管網(wǎng)進(jìn)水,管網(wǎng)熱損失增大。遼漁集團(tuán)動力公司總結(jié)以往管線熱損大,長年維修以及經(jīng)常有跑汽、漏汽、冒汽等原因,采用了“鋼套鋼”直埋管外滑動結(jié)構(gòu)。
2 “鋼套鋼”直埋管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1) 內(nèi)鋼管選用二度無機(jī)富鋅底漆(耐溫≥400℃) 防腐涂層,有效防止了鋼管道腐蝕,延長了使用壽命。
(2) 利用鋼套管強(qiáng)度高、密封性好的特點(diǎn),成功地解決了防水抗漏的難點(diǎn)。
(3) 保溫材料選用復(fù)合硅酸鹽管殼或型材或優(yōu)質(zhì)離心玻璃棉,多層錯縫包扎,有效地減少了熱損失,同時控制外套表面溫度低于50 ℃。
(4) 管道中的滑動支架和固定支座采取特殊材料的隔熱措施,防止了冷橋的產(chǎn)生。
(5) 鋼套管上的排潮管既能排出潮濕氣體,又可作為日常運(yùn)行的信號管。
(6) 管道的熱補(bǔ)償采用波紋管補(bǔ)償器,并裝設(shè)在套管內(nèi),無需設(shè)置觀察井。
3 設(shè)計(jì)計(jì)算模型
直埋預(yù)制管道散熱熱阻由內(nèi)管管壁熱阻、內(nèi)保溫層熱阻、外保溫層熱阻、空氣層熱阻、反射層熱阻、外套管管壁熱阻及土壤熱阻幾部分組成。內(nèi)管管壁熱阻、反射層熱阻和外套管管壁熱阻很小,可忽略不計(jì),空氣層熱阻可以等效為保溫層熱阻。復(fù)合管結(jié)構(gòu)簡化為如圖1 所示。
4 傳熱量計(jì)算
管道的傳熱為二維穩(wěn)態(tài)傳熱,單位長度從熱介質(zhì)傳遞到鋼管的熱量q 、鋼管壁通過內(nèi)保溫層的熱量q1 、鋼管壁通過外保溫層的熱量q2 、外保溫層從保護(hù)層散發(fā)到土壤的熱量qr 有下列等式:
q = q1 = q2 = qr
5 “鋼套鋼”外滑動的直埋預(yù)制蒸汽管敷設(shè)原理
內(nèi)鋼管采用自然補(bǔ)償與波紋補(bǔ)償器相結(jié)合的方式,外套管采用“無補(bǔ)償”理論。整個管網(wǎng)由固定支架劃分為若干個補(bǔ)償段,補(bǔ)償段的長度由補(bǔ)償器的補(bǔ)償量(一般取0.8 系數(shù)) 和彎頭補(bǔ)償能力(應(yīng)力合格并且有足夠膨脹空間) 來確定。外套管溫度控制在50 ℃(節(jié)點(diǎn)60 ℃) 以內(nèi),安裝溫度與運(yùn)行溫度差值小,產(chǎn)生的熱應(yīng)力也在鋼材許用范圍之內(nèi),所以不需要設(shè)置補(bǔ)償裝置。
6 結(jié)論
(1) 應(yīng)力要求。管道由于局部地區(qū)埋深達(dá)到3.5m ,溫度接近50 ℃,從安全性考慮,外套管的熱應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用范圍,外防腐耐溫等級又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過50 ℃,所以該保溫結(jié)構(gòu)是一種綜合優(yōu)勢明顯的選擇。
(2) 表面溫度。雙管敷設(shè)降低了管道的熱損失,增加了表面溫度。但考慮輻射反射層作用,可以將管道表面溫度降低到50 ℃。
(3) 問題解決。該結(jié)構(gòu)產(chǎn)品從理論和實(shí)踐兩方面較好地解決了埋設(shè)管道在防水、防腐、熱橋、疏水等方面的關(guān)鍵性問題,使整條管線處于全封閉狀態(tài)下運(yùn)行,是管道直埋敷設(shè)技術(shù)的一次重大突破。
綜上所述“, 鋼套鋼”直埋蒸汽管網(wǎng)敷設(shè)是一種施工簡便、周期短、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能環(huán)保的成熟技術(shù)。
