直埋蒸汽管廠家

直埋蒸汽管廠家

隨著城市集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)等節(jié)能環(huán)保政策的推廣 , 集中供熱的范圍由北方向南方擴(kuò)展。為了適應(yīng)直埋蒸汽管道迅速發(fā)展 , 我國(guó)在直埋蒸汽管道的研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用等方面已有一定的研究 , 但仍存在許多問(wèn)題 [1— 6] 。通過(guò)對(duì)以往工程進(jìn)行分析總結(jié),以促進(jìn)直埋蒸汽管道技術(shù)的進(jìn)一步提高和完善。
2 　關(guān)鍵技術(shù)的探討
直埋蒸汽管道有 10 余處關(guān)鍵技術(shù) , 包括檢查井、固定支座、彎頭、三通、變徑管、排潮管、閥門井、疏水裝置、補(bǔ)償器等。每一處關(guān)鍵技術(shù)處理不當(dāng) , 都可能造成工程事故 , 隱患性很大。
2.1 　保溫結(jié)構(gòu)型式
由于蒸汽管道的介質(zhì)溫度高 , 較高可達(dá)到 300～ 350 ℃ , 其保溫結(jié)構(gòu)型式需要做成“脫開(kāi)式” , 即工作鋼管與保溫層或外護(hù)管脫開(kāi)。一般來(lái)說(shuō) , 保溫結(jié)構(gòu)型式主要分為內(nèi)滑動(dòng)式和外滑動(dòng)式。內(nèi)滑動(dòng)式的滑動(dòng)面在工作鋼管的外表面 , 保溫材料和外護(hù)管相對(duì)不動(dòng) , 主要是工作鋼管受熱膨脹在保溫材料中移動(dòng)。該結(jié)構(gòu)型式主要用于硬質(zhì)的保溫材料中 , 其優(yōu)點(diǎn)是工作鋼管與外護(hù)管之間無(wú)須設(shè)置支承環(huán) , 外護(hù)管的內(nèi)壁不易被腐蝕 , 其缺點(diǎn)為熱流的外泄問(wèn)題難以處理。外滑動(dòng)式的滑動(dòng)面在外護(hù)管的內(nèi)表面 , 保溫材料隨工作鋼管一起運(yùn)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)型式主要用于軟質(zhì)的保溫材料中 , 其特點(diǎn)是可以保證熱流不外泄 , 但使用該結(jié)構(gòu)型式時(shí)應(yīng)注意 3 個(gè)問(wèn)題 : ①工作鋼管與外護(hù)管之間支承環(huán)的靈活性 ; ②支承環(huán)外護(hù)管處的局部溫度 ; ③外護(hù)管的內(nèi)壁防腐。

2.2 　關(guān)于保溫材料
由于保溫材料的選擇不當(dāng) , 造成工程事故的教訓(xùn)已屢見(jiàn)不鮮。目前直埋蒸汽管道使用的保溫材料主要有巖棉、超細(xì)玻璃棉、微孔硅酸鈣、聚氨酯泡沫塑料、硅珠復(fù)合材料等 , 有單獨(dú)使用某一種材料的 , 也有兩種及兩種以上的材料組合使用的。總的來(lái)說(shuō) , 無(wú)機(jī)保溫材料要求在 70 ℃時(shí)的熱導(dǎo)率應(yīng)小于0.055 W/ (m · K) , 其耐溫要求高于工作介質(zhì)溫度 100℃ , 其含水率不得大于 7. 5 %( 質(zhì)量比) ,有機(jī)保溫材料要求其熱導(dǎo)率應(yīng)小于 0. 030 W/ (m · K) , 耐溫要求高于 120 ℃ , 當(dāng)使用無(wú)機(jī)保溫材料和有機(jī)保溫材料做組合保溫層時(shí) , 其無(wú)機(jī)保溫材料和有機(jī)保溫材料的界面溫度不得高于 110 ℃?，F(xiàn)在 , 還不能肯定哪種結(jié)構(gòu)型式和保溫材料為較優(yōu)的結(jié)構(gòu)方案 , 而應(yīng)根據(jù)使用地點(diǎn)的氣候、水文、地質(zhì)等條件 , 因地制宜地做出技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的較佳結(jié)構(gòu)方案。對(duì)地下水位高的南方地區(qū) , 主要矛盾是防水問(wèn)題 ; 對(duì)沿海地區(qū) , 不防水問(wèn)題 , 重點(diǎn)要考慮防止硫化物等對(duì)外護(hù)管的腐蝕問(wèn)題 ; 而對(duì)于我國(guó)西部的干旱地區(qū) , 其突出的問(wèn)題是土壤熱阻高。
2.3 　外護(hù)管
外護(hù)管的材料主要有高密度聚乙烯、玻璃鋼、鋼管。高密度聚乙烯耐溫能力較差 ( 小于等于 50 ℃) ,
當(dāng)局部熱流外泄時(shí) , 很容易造成外護(hù)管蠕變而破壞 ,因此 , 高密度聚乙烯不適用直埋蒸汽管道的外護(hù)管已成為共識(shí)。玻璃鋼雖然其耐溫能力 ( 小于等于 65℃ ) 稍強(qiáng)于高密度聚乙烯 , 但市場(chǎng)上的玻璃鋼外護(hù)管質(zhì)量難以保證 , 在運(yùn)輸、安裝過(guò)程中極易出現(xiàn)局部的開(kāi)裂和破壞 , 加之遇到熱流外泄時(shí) , 也不能保證安全。因此 , 玻璃鋼作為直埋蒸汽管道的外護(hù)管也不理想。鋼管的使用克服了前兩種外護(hù)管的缺點(diǎn) , 但使用鋼管有以下問(wèn)題要予以注意 :
(1) 鋼管的外防腐 : 國(guó)內(nèi)目前鋼套管的外側(cè)面采用環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料等 , 擊穿能力可達(dá)到5 kV 左右 , 也有采用纏繞 HDPE 或噴涂聚氨酯后再纏繞 HDPE, 其耐擊穿能力可達(dá)到 20 kV 。
(2) 鋼管的內(nèi)防腐 : 鋼管的內(nèi)側(cè)處于高濕熱的條件 , 若排潮不暢 , 會(huì)加速鋼套管內(nèi)側(cè)的腐蝕。目前有些工程已開(kāi)始采用德國(guó)的技術(shù) , 在外套鋼管的內(nèi)側(cè)抽成真空 ( 由真空泵保持) ,衰減腐蝕條件。
(3) 鋼管的橢圓變形 : 根據(jù)材料力學(xué)理論 , 常規(guī)壁厚的鋼管 , 會(huì)因橢圓效應(yīng)產(chǎn)生橢圓變形。橢圓變
形如超出一定限度 ( 通常為 3 %) , 會(huì)造成局部失穩(wěn)或造成滑動(dòng)支承環(huán)變形的事故發(fā)生 , 以至破壞管道。
2.4 　固定支座
由于蒸汽管道的熱伸長(zhǎng)量大 , 為了保證管道有效地實(shí)現(xiàn)熱脹冷縮 , 需要設(shè)置固定支座。當(dāng)采用鋼外套管時(shí) , 可盡量的采用內(nèi)固定支座。其優(yōu)點(diǎn)是減小了工程量、降低了施工的難度。固定支座應(yīng)做成隔熱式固定支座 , 以防止出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象和熱流外泄。
為此 , 要注意以下兩個(gè)問(wèn)題 :
(1) 巖棉橡膠墊的熱老化問(wèn)題 : 由于蒸汽管道的壽命一般為 15 ～ 20 a 左右 , 要求該材料在壽命期內(nèi)要保持原有的性能 ;

(2) 巖棉橡膠墊的傳熱問(wèn)題 : 在常溫下其熱導(dǎo)率一般應(yīng)小于 0.4 W/ (m · K) , 以免造成外套管的局
部溫度過(guò)高 , 影響外護(hù)管的防腐。對(duì)于一個(gè)管網(wǎng) , 在有的地方還需要設(shè)置外固定支座 , 如果按純理論計(jì)算其軸向推力 , 大管徑的固定墩尺寸會(huì)非常龐大 , 甚至無(wú)法實(shí)施。理論和工程實(shí)踐表明 , 允許固定墩微量的位移 ( 一般控制在 30 ～60 mm 以內(nèi)) ,可以將固定墩承受的推力減少 40 % ～60 % 。

2.5 　補(bǔ)償器
管道的補(bǔ)償器一般為套筒補(bǔ)償器或波紋補(bǔ)償器  , 套筒補(bǔ)償器由于存在著填料泄漏的可能 , 需設(shè)置檢查井以便于補(bǔ)償器的檢修和維護(hù)。這就使直埋蒸汽管道成了斷續(xù)敷設(shè) , 也增加了地溝內(nèi)進(jìn)水的可能 , 所以套筒補(bǔ)償器在直埋蒸汽管道中是不適用
。波紋補(bǔ)償器克服了套筒補(bǔ)償器的缺點(diǎn) , 但在使用中尚應(yīng)注意以下問(wèn)題 :
(1) 波紋補(bǔ)償器宜采用外壓式 , 以防止補(bǔ)償器
的軸向失穩(wěn) ;
(2) 波紋補(bǔ)償器應(yīng)有 15 % ～ 20 % 的膨脹余量 ;
(3) 波紋補(bǔ)償器的外護(hù)管變徑時(shí) , 其角度應(yīng)控制在 10 °以下。
2.6 　疏水裝置
在蒸汽管道的低點(diǎn)和可能產(chǎn)生凝結(jié)水的部位 ,均應(yīng)設(shè)置運(yùn)行疏水和啟動(dòng)疏水裝置。疏水裝置可采用上疏水方式 , 這樣可以使疏水檢查井相對(duì)較淺 , 便于今后的運(yùn)行操作。但對(duì)于較長(zhǎng)距離、埋設(shè)又深的管段 , 有必要采用下疏水 ( 啟動(dòng)疏水 ) 的方式。疏水
井必須設(shè)計(jì)成兩個(gè) , 一個(gè)為單獨(dú)操作的主井 , 另一個(gè)為積有凝結(jié)水的檢查副井 , 以保證操作人員的安全。