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鋼套鋼直埋蒸汽保溫管敷設(shè)技術(shù)

 經(jīng)過多年的發(fā)展 ，熱水 管道直埋敷設(shè)技術(shù)在我國 已得到廣泛 的 應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)性 、安全性 已被 實(shí)踐證 明直埋敷設(shè)技術(shù) 已趨于成 熟。但 近年來 ，因我國大氣污染 日趨嚴(yán) 重 ，人們 要求保護(hù)環(huán)境 、凈化空氣 的 呼聲 日益高漲 ，而造成 此種 現(xiàn)象的主要原 因是城市中小燃煤鍋爐排 放 的粉塵及有害氣體 所致。目前 ，我 國正逐步取締城 市中的燃煤 中小 鍋爐 ，大力提倡發(fā)展集 中供熱。隨著 我國國民經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展 ，人 民生活 水平 的不斷提高 ，人們對(duì)環(huán)境及城市 景觀 要求越來越高 的情況下 ，已 逐步在城市熱網(wǎng)中取代傳統(tǒng) 的蒸汽管道架空敷設(shè)方式而采用高溫蒸 汽管道直埋敷設(shè)方式。蒸汽管道直埋同熱水管道直埋原理相 同，與地 溝敷 設(shè)和架 空敷設(shè) 這兩 種方式相 比具有 多方面的社會(huì) 與經(jīng)濟(jì)優(yōu) 勢(shì)。 如 ：占地少、市容 美觀性增 強(qiáng) 施工 方便 快捷 、節(jié)約工期 、減 少建材用 量和 土建費(fèi)用 ：社會(huì) 環(huán)境效 益好 、工程造價(jià)低 、保 溫效果好 、熱損耗 低，節(jié)約能源、使用壽命長、維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)。但蒸汽管道直埋技術(shù) 比熱水管道直埋敷設(shè)技術(shù)難度較大，有待于進(jìn)一步完善。

1高溫蒸汽直埋管道的結(jié)構(gòu)形式 高溫蒸汽管道的直埋敷設(shè)技術(shù) ，目前 國家尚無 出臺(tái)相應(yīng)規(guī)范。近 年來 ，經(jīng)過我國廣大工程技術(shù)人 員在工程施工過程 中不斷摸 索和 實(shí) 踐 ，從 直埋蒸汽管道 的基礎(chǔ)理論和基本構(gòu)造研 究，在 實(shí)踐 中開發(fā) 出來 了不 同結(jié)構(gòu) 、性能各異的直埋管道產(chǎn) 品 ，如 ：塑套鋼 、鋼套鋼 、鋼塑復(fù) 合 ；內(nèi)固定 、外 固定 、內(nèi)外固定 ：內(nèi)滑動(dòng)、外滑動(dòng)、導(dǎo)管滑動(dòng)等 ；而 目前 比較成熟的技 術(shù)可 歸納 為以下三種形式 ：

1．1 內(nèi)滑動(dòng)外 固定。即工作 鋼管與保溫結(jié)構(gòu)脫開 ，工作鋼管受熱 膨脹時(shí) ，鋼 管運(yùn) 動(dòng) ，發(fā)生位移 而保 溫結(jié)構(gòu)層與外套 管成 一整體結(jié)構(gòu) ， 不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

1．2 內(nèi)滑動(dòng) 內(nèi)固定。即固定端處將工作鋼管 固定在外套管上 ，不 用鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)固定。

1．3 外滑動(dòng) 內(nèi)固定。即保溫材料和工作鋼管緊密結(jié)合 ，捆綁成一 個(gè)整體 ，保溫結(jié)構(gòu)和工作鋼管在管道熱膨脹時(shí) 同時(shí)運(yùn)動(dòng)。 2高溫蒸汽直埋管道的保溫結(jié)構(gòu) (保 溫層 ) 直埋蒸汽管道 的保溫 結(jié)構(gòu)是技術(shù)部 分中比較重要 的一個(gè)環(huán) 節(jié)， 保溫效果是高溫蒸 汽管道直埋 的主要指標(biāo) ，而其保 溫效 果的好壞 終取決于保溫結(jié)構(gòu)。如保溫材料不耐水煮 沸，進(jìn)入保溫層 被蒸汽加熱 到沸騰后 ，將沿管道迅速蔓延 ，造成無機(jī)保溫層 材料熱軟化和有機(jī)保 溫層材料聚氯酯破孔軟 化，從而會(huì)引起大范圍的保溫材料破壞 ，導(dǎo)熱 系數(shù) 急劇增加 ，保溫性能急劇破壞 ，嚴(yán)重時(shí)地面會(huì)出現(xiàn)冒汽現(xiàn) 象。 由 此可知 ，保溫材料的防水性 能及耐煮沸對(duì)高溫蒸汽管道直埋 敷設(shè) 的 安全性和可靠性有較大的影響，是保證蒸汽管道安全工作 的關(guān)鍵所 在。因此，在蒸汽管道直埋敷設(shè)中對(duì)保溫材料的選擇上應(yīng)注意選擇耐 煮沸及防水性能較好的材料。

為了保證高溫蒸汽直埋管道在運(yùn)行中的安全性，保溫結(jié)構(gòu)一般 采用復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)滑動(dòng)的復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)從里到外依 次為 ：工作鋼 管、高溫防銹層 、無機(jī)潤 滑層 、空氣層、無機(jī)隔熱層、高溫金屬反射層、 有機(jī)保溫層、防水防腐外護(hù)層。在這種保 溫復(fù)合結(jié)構(gòu) 中，耐高溫 的無 機(jī)隔熱層將其表面溫度控 制在外層有機(jī)保溫材料允許的安全溫度 以 下(150℃ )，無機(jī) 潤滑層和 空氣層減少 了鋼管在 熱脹冷縮 時(shí)的摩 擦 力，防水防腐 的外保護(hù)層通常是耐腐蝕、耐壓強(qiáng)度高的玻 璃鋼 或鋼套 管。外滑動(dòng)式 的保溫結(jié)構(gòu) ，從里到外依次是 ：工作鋼管、高溫防銹層、 無機(jī)保溫層、空氣層 、防水防腐外護(hù)層。防水防腐的外護(hù)層一般是鋼 套管。

鋼套鋼直埋蒸汽保溫管敷設(shè)技術(shù)

3 高溫蒸汽管道排潮管的作用及 安裝 高溫蒸汽直埋管道的保 溫層應(yīng)設(shè)置排潮裝置 ，排潮管是直埋蒸 汽管道*的一個(gè)組成部 分。因保溫管在生產(chǎn) 、運(yùn)輸及安裝過程 93 中 ，尤其是趕 上雨季施 工，不可避免地含 有或者會(huì)吸收一些潮氣甚至 少量水分 ，這些潮氣或水分在管道運(yùn)行 時(shí)經(jīng) 管內(nèi)蒸汽加熱就會(huì)在保 溫層 問形成蒸 汽，如不及 時(shí)排 除 ，會(huì)使 保溫層間壓力升高 ，很容易發(fā) 生爆管事故。因此對(duì)于不抽真 空的保溫結(jié)構(gòu) ，必須設(shè)置排潮 管。排潮 管的設(shè)置不僅在啟動(dòng)運(yùn)行 階段發(fā)揮重大作用 ，而且在正常運(yùn)行中的 作用也不可忽視 ，因?yàn)檎＿\(yùn)行 時(shí)可 以通過排潮管的排潮量大小判 斷管道是否泄漏。通 常情 況下 ，管道供應(yīng)廠家把排潮 管設(shè)于 固定墩 上 ，一個(gè) 固定墩上設(shè)置一個(gè)排潮 口，在安裝過程中將固定墩 的排潮 口 設(shè)于固定墩卡板 的同一側(cè) ，以確 保每 一段 管道都能有效排潮。并將排 潮 口引出地面 ，至行人 、車輛無障礙處 ，以防影響交通 或潮 氣燙傷行 人 ，同時(shí)還應(yīng)考慮排潮管的防灌 (雨 )水措施。

4疏水裝置的安裝 為保證高溫蒸汽直埋管道運(yùn)行 的安全 ，高溫蒸汽直埋管道應(yīng)設(shè) 置疏排水 ，一般情 況下直 管段 每 150—200m 范圍 內(nèi)應(yīng)設(shè)置疏排水裝 置 ，管道低點(diǎn)應(yīng)設(shè)置疏水裝置。蒸汽直埋管道疏排水通常采用上排 水方式 ，依靠管道 內(nèi)的蒸汽壓 力將凝結(jié)水排 出。通常整套疏水裝置設(shè) 于閥門井內(nèi)，閥門井設(shè)置在便于操作及檢修的地方，閥門井蓋應(yīng)加 鎖。閥門井井壁宜高于地面 50—1OOmm，防止雨水進(jìn)入。為了防止疏 水管根部焊口產(chǎn)生的剪切力造成破壞，宜將疏水管盡量靠近固定墩 安裝。排水管應(yīng) 引至副井中冷卻后 排入 雨水 系統(tǒng) ，如場(chǎng)地限制不能砌 筑副井的 ，可 以將 出水管就 近引至雨污水 井內(nèi)排 出。

5 外保護(hù)結(jié)構(gòu) ’ 目前 ，在國內(nèi)高溫蒸汽直埋敷設(shè)管道上采用的外保護(hù)結(jié)構(gòu)形式 主要有三種 ：高密度 聚氯乙烯管外護(hù) 、玻璃鋼外護(hù)及鋼套管外護(hù)。

5．1高密度聚氯 乙烯 管外保護(hù)。由于 高密度 聚氯 乙烯 管耐溫較 低，對(duì)溫度十分敏感，其強(qiáng)度隨溫度變化大 ，有資料講 當(dāng)其 8O℃時(shí)強(qiáng) 度僅為常溫 25oC時(shí)的 15％，線膨脹系數(shù)大，隨溫度變化會(huì)造成 自身 開裂 ，使整個(gè)保溫層防水失效。 因此 ，不宜應(yīng)用到 高溫蒸汽直埋敷設(shè) 的管道 上 ，但在熱水直埋供 熱管道上應(yīng)用較為普遍。

5_2鋼套管外保護(hù)。主要是外 滑動(dòng) 的保溫結(jié)構(gòu)(保溫層與工作鋼 管一起相對(duì) 于外 護(hù)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(yīng)用較 多。

5．3玻 璃鋼 外保護(hù)。 主要 是在內(nèi)滑動(dòng)保溫 結(jié)構(gòu)(工作鋼管相對(duì) 于保護(hù)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Ⅱ向)中應(yīng)用較 多。鋼套 管的防腐 問題 較為重要。首先 ，鋼套 管外護(hù)層 一般 防腐 用環(huán)氧煤 瀝清刷涂 ，由于 與土壤 反復(fù)摩擦 ，不久 就失 去防腐能 力 ，造成 外護(hù)鋼 管腐 蝕破洞 。再者 ，管 系中所有 的三 通、彎頭 、固定 支座 、補(bǔ)償器及 管件全部都 裝在鋼套 內(nèi) ，并和工作鋼 管焊在一起 ，再加上外套鋼管大量焊 接 ，焊接焊 口數(shù)量極大 ，且 不能 X探傷檢查質(zhì) 量。單憑焊工 的責(zé) 任心是難 以保證 不出問題 的 ，若 有 管件及某一 處焊縫 出問題 或某焊 口經(jīng)過 一段 時(shí)間腐蝕 出問題 ，不是 內(nèi)部介質(zhì)就是外部地 下水就 會(huì)乘虛而入 進(jìn)入內(nèi)外鋼管之 間，造成整 體管道保溫 失效 。鋼外套外護(hù) 型結(jié)構(gòu)散 熱也 大。其保溫層 2—4米就 要做夾環(huán)支撐 ，此處保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)明顯大于不做夾環(huán)處，沿管 道形成 數(shù)量很 大的熱橋 泄溫點(diǎn) ，對(duì)外鋼 管傳 導(dǎo)大量 的熱量 ，會(huì) 加劇 外鋼管 的腐蝕速度 ，降低管 系的使用壽命。玻璃鋼外 保護(hù)由于耐溫 能 力強(qiáng)、防水防腐性 能好 、強(qiáng)度高便 于施工 ，是外 護(hù)層的理 想材料。 但 由于玻璃鋼外護(hù)層 沒有標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定 ，而每個(gè)玻璃鋼廠 家的制作工藝 不 同，差異較大 ，做 出的玻璃鋼質(zhì)量懸殊 太大 ，因此玻 璃鋼 的質(zhì) 量難 以保證。 總之 ，根據(jù)工程的實(shí)際 需要 ，選擇適 當(dāng)?shù)谋貙咏Y(jié)構(gòu) ，如防腐措 施未過關(guān)的情況下 ，建議優(yōu)先考慮選 用玻 璃鋼外護(hù)層結(jié)構(gòu)。

6結(jié)束語 通過 以上對(duì)高 溫蒸 汽直 埋管道 敷設(shè) 中幾 個(gè)主 要關(guān)鍵技術(shù) 的探 討 ，說明高溫蒸汽直埋 管道技 術(shù)較復(fù)雜 ，需要我們共 同努 力、不斷摸 索、不斷總結(jié) 提高，以使高溫蒸汽直埋管道技術(shù)趨于完善、成 熟。