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鋼套鋼直埋保溫鋼管保溫以及防腐

1 保溫防腐 直埋蒸汽管道中的保溫結(jié)構(gòu)，要滿足這四項(xiàng) 較基本要求，其一、保溫的材料在“內(nèi)鋼管”的壁 溫作用之下不會(huì)被分解，就算管子發(fā)生熱脹變形也 能保持不破碎，在長時(shí)間的使用下不發(fā)生變質(zhì)；其 二、要求能夠抵抗住土壤里腐蝕而且不能漏水。所 以，這就不僅僅要求保溫結(jié)構(gòu)保護(hù)層能夠擁有較好 的防腐以及防水的性能，其次保溫層也要具有相關(guān) 的防水性能，就是保溫結(jié)構(gòu)應(yīng)該有雙層防水的作 用，防止在保護(hù)層內(nèi)部產(chǎn)生破壞，內(nèi)部不遭受破 壞，這樣保溫層就還能起到相應(yīng)的阻水作用[1] ；其 三、應(yīng)該具有相當(dāng)高的耐壓強(qiáng)度，保證保溫結(jié)構(gòu)會(huì) 在土壤壓力以及地面動(dòng)荷載的雙重作用下保持形狀 不變。這只要求在保溫結(jié)構(gòu)中耐壓的極限強(qiáng)度比土 壤中的耐壓強(qiáng)度大時(shí)才能達(dá)到。一般的土壤中耐壓 強(qiáng)度大約在0.15MPa左右，所以，我們要求直埋式 的保溫結(jié)構(gòu)耐壓強(qiáng)度大于等于0.2MPa；四、由于蒸 汽管道中溫度較高，所以其中所產(chǎn)生的相應(yīng)的熱伸 長量便隨之增大，應(yīng)該采用有補(bǔ)償直埋的這種敷設(shè) 方式。因此，這就要求我們的內(nèi)鋼管能夠在保溫層 里邊伸縮自如。由此看來，應(yīng)該應(yīng)用脫開式的保溫 結(jié)構(gòu)，就是內(nèi)鋼管與保溫層中能夠脫離開來，每當(dāng) 管道的熱脹冷縮時(shí)，保溫結(jié)構(gòu)將會(huì)在土壤的壓力作 用下保持固定不動(dòng)，然而內(nèi)鋼管能在保溫層里進(jìn)行 移動(dòng)。

在蒸汽管中的運(yùn)行溫度一般會(huì)超過150℃這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，來用于直埋式熱水管道，其材料是保溫材料， 具有良好的防水性能以及高的耐壓強(qiáng)度。舉個(gè)例子 來說：聚氨酯（PUR）和脲酸脂（PIR）（其使用溫 度均＜120℃）泡沫塑料和瀝青，珍珠巖等物質(zhì)都不 能被直接的包裹于蒸汽管道外表面。現(xiàn)今，較為可 行的防腐保溫方法是應(yīng)用耐高溫的保溫材料（如巖 棉與玻璃棉以及微孔硅酸鈣，珍珠巖等物質(zhì)）作為 內(nèi)層，充分的利用其防水性能較好的保溫材料（泡 沫塑料）作為外層復(fù)合保溫層，把外面再加上防水 與防腐性能較好的保護(hù)層。因?yàn)檫@種保溫的結(jié)構(gòu)， 能夠滿足保溫效果的要求，同時(shí)還具有雙層的防水 性能[2] 。當(dāng)在復(fù)合保溫層外層時(shí)發(fā)制相應(yīng)的泡沫塑 料，不僅可以提高保溫層防水性能，又可以把內(nèi)外 層的材料和保護(hù)層來粘貼到一起，使保溫層不能夠 移動(dòng)，于此同時(shí)還可以通過增加軟質(zhì)的保溫層耐壓 強(qiáng)度，來達(dá)到一舉三得的效果。所以，把泡沫塑料 當(dāng)成外層材料復(fù)合的保溫層，在實(shí)際工程中已經(jīng)應(yīng) 用于直埋式蒸汽管道的保溫之中。

在目前，工程中投入運(yùn)行并正在使用的有巖棉 和泡沫塑料以及微孔硅酸鈣復(fù)合保溫層和正在準(zhǔn)備 運(yùn)用的有泡沫塑料以及憎水珍珠巖復(fù)合保溫層，在 以上的三種材料中，微孔硅酸鈣的造價(jià)是較高的。 其所運(yùn)用的保護(hù)層材料有高密度的聚乙烯塑料，薄 壁鋼的（壁厚大約4～6mm）以及不透水玻璃鋼的保 護(hù)層（厚度大約1～1.2mm），其中，這前兩種的保 護(hù)層被用于“管中管”的保溫結(jié)構(gòu)。因?yàn)楝F(xiàn)今國產(chǎn) 的塑料管較大直徑頂多組合內(nèi)部的鋼管 DN≤450mm 復(fù)合保溫管，當(dāng)內(nèi)鋼管DN≥500 時(shí)，如果應(yīng)用管中 管的結(jié)構(gòu)，那么它的外套管就只能采用鋼制的外套 管，在它的外表面，根據(jù)《埋地的鋼質(zhì)管道中環(huán)氧 煤和瀝青防腐層等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，來做環(huán)氧煤材質(zhì)的 防腐防水層 。鋼套鋼直埋保溫鋼管復(fù)合保溫層中的內(nèi)層材料，采用軟質(zhì)或 者半硬質(zhì)的材料為較好，因?yàn)橛操|(zhì)的保溫材料會(huì)在 內(nèi)鋼管伸縮時(shí)，在摩擦力的作用下產(chǎn)生粉末，會(huì)減 薄，與此同時(shí)還會(huì)因?yàn)楣茏拥墓扒妥冃蔚牟痪鶆?容易變的破碎，較重要的是，它并不適用于直埋式 彎頭的保溫。因?yàn)楸貙拥暮穸冗€要繼續(xù)加大，材 料的損耗率也會(huì)加大，如果內(nèi)層材料應(yīng)用軟質(zhì)品的 時(shí)候，如果在長途運(yùn)輸過程中起吊裝卸中突然的落 地，軟質(zhì)層就會(huì)有可能被內(nèi)鋼管所壓扁，可以通過 采用在保溫結(jié)構(gòu)之中加設(shè)一個(gè)支撐構(gòu)件的辦法來解 決這個(gè)問題。

鋼套鋼直埋保溫鋼管當(dāng)使用巖棉或者是玻璃棉的制品時(shí)，要特別注 意使用的粘結(jié)劑。使用酚醛得粘結(jié)劑來制造巖棉管 殼，盡管標(biāo)定的使用溫度為350℃，但當(dāng)在實(shí)際的使 用過程中當(dāng)溫度超過了270℃時(shí)，酚醛的粘結(jié)劑就會(huì) 汽化蒸從而產(chǎn)生“冒煙”的現(xiàn)象。所以，酚醛巖的 棉管殼使用溫度不應(yīng)該超過260℃，并時(shí)刻注意在通 氣的時(shí)候緩慢的進(jìn)行升溫，在溫度大于260～400℃ 的時(shí)候，應(yīng)該運(yùn)用巖棉縫氈或硅膠巖的棉管殼。當(dāng) 復(fù)合保溫層厚度除了需要滿足保溫所要求的效果 外，還應(yīng)該保證內(nèi)層的材料外表面的溫度，在夏季 較熱的月份不應(yīng)該超過其泡沫塑料的較大使用溫 度，應(yīng)該通過準(zhǔn)確的計(jì)算來確定。如果，當(dāng)管道中 運(yùn)行的溫度≥250℃的時(shí)候，外層中所使用的泡沫塑 料應(yīng)該以采用高耐溫的脲酸脂（PIR）較好，因?yàn)檫@ 樣可以使內(nèi)層厚度減少。泡沫塑料層中的厚度不應(yīng) 太厚，一般大約在27～30mm之間，如果泡沫塑料層 太厚，將會(huì)使內(nèi)層的厚度加大，增高成本和造價(jià)。 在實(shí)際的保溫管制作以及施工的過程中，尤其要特 別注意水分進(jìn)入到保溫層。可是在安裝的過程中， 有水分侵入到保溫層內(nèi)部是不可避免的，當(dāng)內(nèi)鋼管 開始通汽時(shí)，這部分水分就會(huì)汽化變成蒸汽，必須 要想辦法把水汽排出，如果不能夠及時(shí)的將水汽排 出，將會(huì)導(dǎo)致保溫結(jié)構(gòu)產(chǎn)生爆裂?？梢栽谥惫芏蔚?兩端檢查井中，提前留出 100～200mm的長度，但其 作用并不保溫，只是方便保溫層之中的水分汽化從 而變成蒸汽并通過這一直管段排出。