鋼套鋼地埋保溫管設(shè)計(jì)原則

1.1 總則
鋼套鋼地埋保溫管主要設(shè)計(jì)依據(jù)《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》CJJ104-2005，本規(guī)程適用于工作壓力小于或等于1.6MPa，溫度小于或等于350℃，鋼套鋼地埋保溫管的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及運(yùn)行維護(hù)。

1.2 管道選型
鋼套鋼地埋保溫管采用大連科華管道公司生產(chǎn)的“多屏絕熱輻射預(yù)制直埋蒸汽管道”，采用耐高溫玻璃棉做保溫層。在山東省內(nèi)蒸汽直埋管道通常采用硅酸鈣瓦塊保溫，這就使“鋼套鋼”外護(hù)管的直徑加大，增加了工程造價(jià)，其原因是耐高溫玻璃棉的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硅酸鈣瓦塊，采用硅酸鈣瓦塊保溫厚度必然增加很多。本工程鋼外護(hù)管管徑為DN900，若改用硅酸鈣保溫，管徑將增為DN1000。僅外護(hù)管一項(xiàng)費(fèi)用就減少工程造價(jià)37萬(wàn)余元。

1.3 內(nèi)固定支座設(shè)置
2005年新出《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定“采用鋼質(zhì)外護(hù)管的直埋蒸汽管道，宜采用內(nèi)固定支座”。本工程亦采用內(nèi)固定結(jié)構(gòu)型式，設(shè)計(jì)可承受軸向推力荷載大達(dá)700KN ,安全系數(shù)3～5倍，并有一定量軸向位移調(diào)正，相對(duì)降低所受應(yīng)力。專設(shè)波紋密封隔板，排潮管從保溫外護(hù)管頂部插入到保溫層中部易排潮的部位，其伸出外護(hù)管的長(zhǎng)度大于300mm。其與外護(hù)管接口均焊接嚴(yán)密，并用筋板加固。該可位移固定支座技術(shù)科學(xué)、*、安全；雙卡板式結(jié)構(gòu)減少傳熱面積，降低熱流外泄的密度，防止“冷橋”的發(fā)生；而且保證了內(nèi)固定支座外表面溫度較低、防腐保護(hù)層完好。內(nèi)固定支座結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。1.4 鋼套鋼地埋保溫管疏水裝置設(shè)置
管道的低點(diǎn)和垂直升高的管段前設(shè)疏水裝置，疏水管的壁厚與工作管壁厚相同。同一坡向的管段，順坡情況下每隔400—500m,逆坡時(shí)每隔200—300m應(yīng)設(shè)疏水裝置。
疏水裝置包括疏水節(jié)及疏水井。
疏水節(jié)分上疏水節(jié)和下疏水節(jié)兩種型號(hào)，我認(rèn)為上疏水節(jié)較好，因?yàn)樯鲜杷?jié)的疏水管根部腐蝕速度較慢。采用廠家生產(chǎn)疏水節(jié)，其集水罐與工作管連接按焊接三通強(qiáng)度計(jì)算，全部采用推制三通管件，應(yīng)力分散，并采用防堵塞措施。如需補(bǔ)強(qiáng)板，其厚度及尺寸按1.5倍工作壓力進(jìn)行驗(yàn)算。疏水節(jié)與固定支架鄰接，保溫、防腐均采用與直管段相同的生產(chǎn)工藝，保證了管線的連續(xù)性和整體完整性。疏水管伸出段按設(shè)計(jì)要求制作，內(nèi)管彎曲柔性補(bǔ)償，外護(hù)套內(nèi)的疏水管管段設(shè)有溫度變形補(bǔ)償波紋密封帽，防止工作管相對(duì)位移、硬性扭曲變形、應(yīng)力增大及地下水進(jìn)入保溫層。下疏水節(jié)見(jiàn)圖2。

疏水井包括主副井，內(nèi)設(shè)疏水器、截止閥及止回閥等，副井距主井距離不得大于5m，之間連接也采用“鋼套鋼”直埋管道。
設(shè)計(jì)疏水裝置時(shí)，我建議甲方采用廠家生產(chǎn)的地上疏水箱裝置，就是將疏水器、閥門(mén)等組裝在一個(gè)外型美觀的箱體內(nèi)（見(jiàn)圖3），放置在路旁不影響交通的地方（見(jiàn)圖4）。采用疏水箱施工非常簡(jiǎn)單，減少了地下設(shè)井的工程量，同時(shí)給操作檢修帶來(lái)方便，但這種方式在國(guó)內(nèi)運(yùn)用的很少，甲方還是要求采用保守設(shè)計(jì)。1.5 鋼套鋼地埋保溫管補(bǔ)償器設(shè)置

1.5.1 工作管補(bǔ)償器設(shè)置
工作管每個(gè)補(bǔ)償段距離不宜太長(zhǎng)，本次設(shè)計(jì)基本按照60m設(shè)一個(gè)補(bǔ)償段。
工作管補(bǔ)償器保溫采用雙套桶式保溫結(jié)構(gòu)，保證保溫厚度和效果，雙套桶形式保溫結(jié)構(gòu)
該工程蒸汽管道距離較長(zhǎng)，地下施工障礙較多。外護(hù)管長(zhǎng)距離運(yùn)行，表面較高溫度可能達(dá)到100oC，按無(wú)補(bǔ)償直埋管道設(shè)計(jì)理論中的安定性理論，對(duì)外護(hù)管必須作強(qiáng)度計(jì)算，因此有些特殊管段位置需設(shè)外護(hù)管補(bǔ)償器。為減少工程造價(jià)，外護(hù)管補(bǔ)償器可采用自限位、自導(dǎo)向直埋式一次性波紋補(bǔ)償器，壓力0.25MPa。外補(bǔ)償器安裝前采取較大*預(yù)拉伸。待初次運(yùn)行排完潮后、再停運(yùn)48小時(shí)后將補(bǔ)償器焊死，并作好外防腐和回填土。

1.6 排潮管設(shè)置
1.6.1 直埋蒸汽管道必須設(shè)置排潮管，設(shè)置于外護(hù)管位移較小處。

1.6.2 排潮管采用直徑小于或等于50mm的無(wú)縫鋼管。

1.6.3 排潮管需引出地面，開(kāi)口應(yīng)下彎，距地面高度不宜小于0.25m。

1.6.4 排潮管宜每隔100m左右設(shè)置一處