好看日韩在线视频免费,日本不卡一区二区三区,三级a全过程在线观看,亚洲精品国产9999久久久久

直埋蒸汽管保溫設計

隨著國民經濟的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，熱電聯產集中供熱因其效率高、環(huán)境 污染小而得到廣泛應用。供熱管道的直埋敷設又由于其占地面積小、不影響市容景觀和城市 規(guī)劃、建材用量和土建費用少、熱損耗低等優(yōu)點，在集中供熱領域引起各規(guī)劃、建設部門和 工程界的廣泛重視和應用。熱水管道的直埋敷設技術在我國已得到廣泛應用；但是高溫（>150 ℃）蒸汽管道的直埋敷設技術在國內還處于起步探索階段。

 1 管道安裝方式的選用

1 管道安裝方式的選用

直埋敷設的供熱管道根據管系是否安裝補償器，可分為有補償安裝和無補償安裝， 選擇時主要根據管道中熱媒溫度的高低。由于蒸汽管道溫度大多超過 150 ℃，熱伸長量、 熱脹應力、盲板力較大，采用無補償安裝方式，已不能滿足管系的熱膨脹性能及管材應力的 安全性要求。按照《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程》（CJJ/T 81-98）的要求，直埋熱力 管道的直管段的當量應力變化范圍應滿足式(1)： δj=(1-ν)δt -αE(t2-t1)≤3［δ］(1)式中 δj——當量應力變化范圍，MPa 

ν——鋼材的泊松系數

α——鋼材的線性膨脹系數，m/m·℃ 

E——鋼材的彈性模量

t1——管道工作循環(huán)較高溫度，℃

 t2——管道工作循環(huán)較低溫度，℃

 δt——管道內壓引起的環(huán)向應力，MPa

 ［δ］——鋼材的基本許用應力，MPa 按照式(1)，若循環(huán)較低溫度按停運時的 10 ℃計算，則管道工作循環(huán)較高溫度 t 1 允許達到 150 ℃,而大多直埋蒸汽管道的溫度大于 150 ℃,如河北省電力勘測設計研究院 設計的正定熱網工程的設計參數為：設計壓力 1.27 MPa，設計溫度 350 ℃，其直埋不能像 2 直埋熱水管道一樣允許有錨固段的存在，其設計中必須考慮整個管系熱應力釋放措施，即采 用分離式的保溫結構和在管系上安裝補償器，允許管道產生熱位移。

 國內多例工程蒸汽直埋敷設都采用了有補償的安裝方式，投產后運行狀況良好，如： 河南開封經濟開發(fā)區(qū)供熱工程(設計壓力 0.6 MPa，設計溫度 265 ℃）;石家莊經濟技術開 發(fā)區(qū)蒸汽管道直埋集中供熱工程(設計壓力 0.98 MPa，設計溫度 280 ℃）;武漢東湖開發(fā)區(qū) 熱電公司集中供熱工程(設計壓力 1.6 MPa，設計溫度 320 ℃），臨沂市集中供熱工程（部 分區(qū)段）(設計壓力 1.0  MPa，設計溫度 300 ℃），灤南熱網工程(設計壓力 1.27 MPa， 設計溫度 300 ℃）。因此，在實際高溫蒸汽直埋工程中應采用有補償的安裝方式，以確保 管系的安全和穩(wěn)定運行。

 2 保溫層結構的設計

2．1 保溫材料的選用 保溫材料的選用 高溫蒸汽管道的直埋敷設對保溫材料及結構都。提出了較高要求。在實際工程設計 中，應根據不同條件（如介質溫度、運行工況、地下水位、土壤特性等）進行認真比較。據 了解，高溫直埋敷設蒸汽管道事故起因多是保溫問題。如果保溫材料不耐水煮沸，進入保溫 層的水在被蒸汽加熱到沸騰狀態(tài)后，將沿管道迅速蔓延，造成無機保溫層材料熱軟化和有機 保溫層材料聚氨酯破孔軟化，從而引起大范圍保溫材料破壞，導熱系數急劇增大，嚴重時地 面會出現冒汽現象。由此可見，保溫材料的耐煮沸及防水性能對高溫蒸汽管道直埋敷設的安 全性和可靠性有很大影響，是保證蒸汽管道安全工作的關鍵問題之一。

直埋敷設的熱水管道 常用的保溫材料聚氨酯（使用溫度 t≤120 ℃）和脲酸脂（使用溫度 t≤150 ℃）及瀝青珍 珠巖等材料都不能直接使用在直埋蒸汽管道上。實踐證明，普通的直埋保溫材料（如硅酸鋁 纖維氈、巖棉、膨脹珍珠巖、普通的微孔硅酸鈣制品等）是不耐熱水及沸水的，有的遇水板 結，有的浸水松散。另外，聚氨酯泡沫塑料在 55 ℃左右的熱水中即破孔軟化，減少或失去 保溫能力。所以，在蒸汽管道直埋工程的保溫材料選擇時應注意選擇耐煮沸及防水性能好的 材料。關于此類材料目前國內有多種產品，如采用新工藝生產的防水型硅酸鈣瓦和高密度無 堿玻璃棉，再如河南某公司的耐煮沸不吸水硅酸鎂機制品，而耐煮沸不吸水改性的聚氨酯泡 沫塑料在多個工程的應用效果也都比較理想。其每 km 溫降在 10%左右，管溝地表溫度接近 環(huán)境溫度，地面作物、植物生長正常。

2．2 保溫層結構 由于高溫直埋敷設的蒸汽管道所產生的熱伸長量大，保溫材料（如耐高溫的聚氨 酯）無法承受，所以管道熱脹冷縮保溫結構在土壤壓力下固定不動時，管道應能在保溫層內 3 自由移動，以釋放熱應力，保證管系的安全性，即工作鋼管與保溫材料外殼不像熱水直埋管 道一樣是一個整體，而形成脫開式的管中管結構，一般在無機隔熱層與鋼管之間也要鋪設一 層耐高溫潤滑劑，以減少摩擦力。 為了保證高溫蒸汽直埋管道的安全運行，其保溫結構通常采用保溫復合結構。內滑 動的保溫復合結構從里到外依次為：工作鋼管、高溫防銹層、無機潤滑層、空氣層、無機隔 熱層、高溫金屬反射層、有機保溫層、防水防腐外護層，在這種復合保溫結構中，耐高溫的 無機隔熱層將其表面溫度限制在外層有機保溫材料允許的安全溫度以下（<150 ℃），無機 潤滑層和空氣層減少了鋼管在熱脹冷縮時的摩擦力，防水防腐的外護層通常是耐腐蝕、耐壓 強度高的玻璃鋼或鋼套管。圖 1 為外滑動式的保溫結構，從里到外依次為：工作鋼管、高溫 防銹層、無機保溫層、空氣層、防水防腐外護層。防水防腐的外護層通常是鋼套管。 

2.3 保溫層的排潮管設計

高溫蒸汽直埋管道復合保溫層結構的排潮管設計好壞，直接影響到保溫層內潮氣的 排出，進而影響保溫效果。高溫蒸汽直埋管道復合保溫層的制做應在工廠內完成，現場只進 行接頭的處理。盡管在制做過程中，對保溫材料等要進行烘干，但是由于在制做、運輸、堆 放等過程中，都可能造成外部水分進入保溫結構內部，因此合理的設置排潮管，在暖管排潮 期間保證內保溫層中的潮汽迅速排盡是直埋管道可靠運行的一個必要措施。排潮管的直徑范 圍通常為 20～50 mm，可視工作的管徑和排潮管設置的間距（通常在 30～50 mm 左右）確定。 排潮管在工作管道上的位置應設置在管道位移較小處（固定支架附近），否則應采取有效措 施防止其熱位移時破壞保溫層結構，排潮管的引出位置可引至專設的小井內或地面上。引至 地面上時應防止影響交通或潮汽燙傷行人，同時還應考慮排潮管的防灌（雨）水措施。4 排潮管與工作管的相對關系有 3 種：在圖 2(a)中排潮管末端和工作鋼管直接焊接， 較為簡潔；圖 2(b)中排潮管繞工作鋼管一圈焊接，其效果較好；圖 2(c)中排潮管沿工作鋼 管伸一定的長度焊接。3 種關系的共同點是在保溫層內部的排潮管壁上均勻開孔，讓潮汽排 出。

3 種外護層的比較 種外護層的比較

目前，在國內高溫蒸汽直埋敷設管道上應用的外護層主要有 3 種形式：鋼套管外護、 玻璃鋼外護及高密度聚氯乙烯管外護。由于高密度聚氯乙烯管耐溫度較低，對溫度十分敏感， 其強度隨溫度變化較大，線性膨脹系數也大，隨溫度變化會造成自身開裂，使整個保溫層防 水失效，因此，不宜應用在高溫蒸汽直埋敷設管道上，但在熱水直埋供熱管道上應用較為普 遍。 在高溫蒸汽直埋敷設管道上應用較多的外護層為鋼套管外護和玻璃鋼外護。二者的主要 區(qū)別在于前者在外滑動的保溫結構（保溫層與工作鋼管一起相對于外護鋼管做同步位移，工 作鋼管承受的摩擦力基本上不受土壤壓力的影響）應用較多；后者在內滑動保溫結構（工作 鋼管相對于保護層和保溫材料發(fā)生位移，工作鋼管承受的摩擦力要受到土壤壓力的影響）中 應用較多。

鋼套管外護層存在的問題有：

a. 防腐問題。通常鋼套管外護層采用環(huán)氧煤瀝青刷漆，由于與土壤之間反 復摩擦，不久就會失去防腐能力，造成外護鋼管的腐蝕。

b. 管系中所有的管件（彎頭、三通、補償器等）及固定支架全部裝在鋼套 管中，并與工作鋼管焊接在一起，同時外護管也存在大量焊口需要焊接，由于是雙層鋼管結 構，無法順利進行 X 射線探傷檢查。 

c. 鋼套管外護層每 2～4 m 做一夾環(huán)支撐，支撐處保溫材料導熱系數將明顯高于 其它地方，這樣，沿著管道就會形成數量很大的熱橋泄漏點，同時大量熱量傳到外鋼管上， 也加劇其腐蝕速度，減少管系的使用壽命。

d. 鋼套管外護層本身存在熱補償和溫度應力問題，同時鋼外套在其溫度變 化過程中將加大管系中固定支架的受力。

e. 鋼套管外護層結構及其防腐措施將提高工程造價。

相反，玻璃鋼外護層型結構就不存在上述問題。但是由于玻璃鋼外護層沒有標準規(guī) 定，一些生產廠家粗制濫造。建設部已組織有關部門制定玻璃鋼外護管標準。標準發(fā)布后， 將能夠規(guī)范廠家，提高產品質量。另外，采用玻璃鋼外護層還有現場接口條件差、質量難以 保證的問題。因此，可根據工程的實際需要，選擇適當的保溫層結構；但在防腐措施未過關的情 況下，建議優(yōu)先選用玻璃鋼外護層型結構。

4 各節(jié)點端面的保溫防水設計

根據以往經驗，直埋管道保溫大多是從各節(jié)點端面開始出現問題的，所以各節(jié)點 端面的保溫防水設計在保溫設計中占有突出的位置。常說的節(jié)點端面包括工作鋼管與工作鋼 管、工作鋼管與各管件（三通、彎頭、大小頭）、工作鋼管與補償器的現場對接及排潮管的 連接等。高溫蒸汽直埋敷設管道的保溫結構無論采用何種型式，都應在工廠中制做完成。在 管道兩端留有 200～300 mm 的不保溫管段，管道焊接之后接頭在現場進行處理，其處理方法 與熱水直埋管道現場接頭相同，主要有：保溫接頭套管法、熱收縮套管法、袋形套管法、接 口模塑發(fā)泡法等。具體制做及技術要求可參考熱水直埋管道的一些規(guī)程規(guī)定，但是其保溫層 結構和材料必須同工作鋼管一致。

 5 蒸汽直埋敷設管道的報警系統(tǒng)

蒸汽直埋管道敷設在地下，在實際工作中很難了解管道及其保溫層結構的運行狀況。 為了及時發(fā)現問題，防止問題的擴大，在保溫結構中設置報警系統(tǒng)是必要的，圖 3 是一種常 用的溫度檢測報警系統(tǒng)。 6 該系統(tǒng)的工作原理是：若系統(tǒng)在運行中發(fā)生管道泄漏、保溫層被破壞等事故，保溫層 的溫度將變化，傳感器會及時將保溫層溫度的變化情況經光纖電纜傳到溫度檢測儀及微機系 統(tǒng)，使運行檢修人員可及時找到準確位置并進行搶修。

 結束語

在選用高溫直埋蒸汽管道的保溫材料時，應考慮到材料的耐煮沸性，外護層應考慮 到其耐高溫（120 ℃）性，在保溫結構上應考慮層層防水的要求，一旦某個環(huán)節(jié)出現問題， 不至于迅速蔓延到全線管道，為工程的維修帶來方便。