江苏埋地蒸汽保温管道按保温层和热媒钢管的结构形式划分：（1）脱开式保温管：保温层和钢管之间涂一层低熔点的涂料，如低标号沥青、重油等。它受热后熔化，管道可以在保温层内自由伸缩，绝热层和回填砂土保持静止状态。这种脱开式主要用于高温复合保温管，如蒸汽管道。（2）整体式保温管：钢管、保温材料、保护壳三部分牢固地粘结在一起，形成一个整体结构。当钢管因输送介质而温度升高发生热膨胀时，绝热层随之一起膨胀移动。整体式保温管主要用于热媒温度在150℃以下的场合。3按保温层构造划分：（1）单一型：此类保温管的保温层由单一保温材料--聚氨酯硬质泡沫塑料构成，外护保温层保护壳。（2）复合型：适用于高温供热介质。此类保温管的保温层由两种保温材料复合而成。保温层、保温层的保护壳和通过热媒的工作钢管，它们不能牢固地粘接在一起。内层为新型耐高温保温材料，4按保护壳材料划分：（1）高密度聚乙烯塑料（俗称夹克）保护壳。（2）玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂塑料（俗称玻璃钢）保护壳。（3）采用其他材料的保护壳，如螺旋焊接钢管、直焊缝钢管、波纹管等。钢套钢蒸汽直埋保温管是一种是由输送介质的钢管、防腐外套钢管以及钢管与外套钢管之间填充的超细玻璃棉组合而成，也可采用石墨、硅钙***壳及填充聚氨酯泡沫复合而成。钢套管(钢套钢)埋设技术是一种防水、防漏、抗渗、抗压和全封闭的埋设新技术，是直埋敷设技术在地下水位较高地区使用的一次较大突破。直埋管道的保护管的首要问题是严密防水的可靠性，此外要有良好的机械强度，钢套管由于强度高采用焊接连接，防水的密封性能可靠性十分高，另外，其耐高温性能也是其它外保护管所不能比拟的。在地下水位高的地区，为保证地下水不影响蒸汽直埋管道的正常运行，外保护层*采用坚固、密闭的钢管外壳。钢套钢蒸汽保温管材料技术要求1、工作钢管钢管材质为输送流体用无缝钢管，采用GB8163标准，或采用标准，亦可应客户要求或视供货情况采用其它标准的钢管。蒸汽管道的设计、附件的选择、支架和补偿器的选择必须经过严格的设计计算,在补偿器安装时,要做预拉伸,只有如此才能保证管道安全、可靠、经济运行。汽管道主要用于输送工业蒸汽和满足部分采暖需求。近年来,随着集中供热事业的蓬勃发展和城市现代化建设要求的逐步提升,原有架空形式虽有诸多优势,但其在城市内实施存在着较大的局限性,因而,蒸汽管道直埋技术得以迅速发展和完善。在此期间,科技人员、生产厂家在直埋蒸汽管道技术的研究、开发、应用等方面,付出了大量心血,选用了几乎所有适用的材料,也取得了长足进步,出现了大量的管道设计理念和结构形式,较好地解决了力系分解与固定形式、合理的补偿方式、保温结构与热桥处理、施工工艺及运行工艺等。目前,得到业内人士较为认可和推广率较多的直埋蒸汽管道形式为:钢套钢直埋。其固定方式一般选用钢套钢内固定支架,补偿器常规选用无约束轴向型直埋补偿器,保温选用内滑动(或滚动),好一点的对补偿和固定等节点处防热桥处理。这种结构形式,我们半岛供热公司应用了近10年,但实践过程中发现存在较多问题,主要有:①轴向型波纹补偿器因其结构特性不耐水击(锤),带来管道安全性较差。长年稳定负荷运行管道略好,负荷变动大经常启停管道尤其严重,出现问题较多。②轴向型波纹补偿器补偿量相对较小,补偿管段短,同一管系补偿器数量应用多,并很难做到与管道同寿命,因其质量问题和实际使用工况条件变化,达到15年以上的很少,部分不足10年已先后出现问题,因而管系二次建设更换费用较高。③工作温度变化对补偿量、刚度和工作压力均需要修正,因而其实际工况运行中出现问题几率较大。如文登铺头热电厂至西区φ377主管道原设计280℃,施工后运行参数调整为320℃,此时如选择轴向型补偿器,肯定无法运行(温度提升后,相应刚度减小、补偿量增大、当量工作压力增大)。④施工同心度要求严格,在同一补偿管段内如超出偏差量,则易发生波纹损坏而致泄漏。⑤保温结构的不完善,特别是外防腐层出现泄漏(地下腐蚀严重)等问题带来的管系失稳。基于此,我们针对实际情况,做了大量实践研究,力求寻找更加合理的补偿装置进行替代旧有模式。2、旋转补偿器的应用旋转补偿器是近年发展起来的一种新型的管道补偿器,并在具体的制造和实践过程中逐渐成熟。其工作原理简言之,就是利用空间杠杆转动原理进行旋转补偿的机理吸收管道热位移。因其具有补偿量大(常规200——500m)、无内压推力(固定支架小)、安全性好(不受管网压力和温度变化而导致的补偿极限***)、设计简单补偿设置灵活多样、密封性能好(无类似波纹等薄弱部件)、与管道同寿命、综合***少等优点,而逐步得到业内人士的认可和应用,发展较快。我公司在良好了解旋转补偿器性能的基础上,结合原有直埋工艺,对将旋转补偿器应用于蒸汽直埋方面进行了系统研究和实践,并对相关作法小有归纳,现总结部分粗浅认识,以供参考。①着重于管系合理分解,优选稳定组合形式。补偿装置设置点优选地上设置,确实无法地上时,应详尽考虑设施的防水性能和管系的疏水设置。②长直敷设宜设置成半地上“Ω组合”形式;有Z型折向管段可采用半地上的“∏型组合”,也可采用全地下的倒“∏型组合”;L拐点管段宜设置成单侧“∏型组合”。③采用“△”型内滚动支架,主要起平衡同心支撑作用,但同时也起到导向做用,限定了其工作管的侧向位移,应用“∏型组合”时,关键点是需着力规避离心摆动值Y的影响。④补偿管段长度建议略小于常规架空管长。选取一合适结合点,既实现长距离补偿,又保证安全运行。2、管系形式及各自控制点。(1)“Ω组合”形式:①鉴于地埋钢套钢管外套与支架限制工作管侧向位移的局限性,建议直埋优选此种形式,因其不存在径向位移,且补偿管段长度基本不受影响。②布置方式:补偿器组合两侧钢套钢支架内滚动支架尽可能距旋转臂近一些,蒸汽流向的前端设置疏水器,该侧支架距外套管端长度L>单侧伸缩长度△+800mm,另一侧支架距外套管端长度L>单侧伸缩长度△+300mm。既起到支撑作用,同时又做为导向支架,增加自由管系运动时的稳定性。两支架间不设支柱,但选用热压弯头,并加高一级压力等级。③使用该组合进行直埋管设计时,建议采用半地上形式,如采用全地下方式,由于旋转臂向下,一方面,相当于管系中的沉淀池,易沉积吹扫不净杂物、停运腐蚀物和凝水,对补偿器正常运转造成④补偿装置设置及与钢套钢外套管衔接。补偿装置因外形较大,并考虑与外套管连接防水问题,一般我们采用半地下钢水箱形式,以焊接方式连接,地上采用类似于小型变电箱变的封闭形式。水箱外侧采用玻璃钢防腐。安装时采用井点低位排水、整体预制(地下、地上两件套)下装模式,安装后与外套连接并局部防腐。(2)“∏型组合”:①管系布置:加长中间旋转臂L长度(一般要求L>2.5Lmin,Lmin为架空许用***小长度),小口径管道在旋转中轴设置支架,并将两侧钢套钢内滚动支架尽量向外移位,两支架单侧展开长度为0.7倍的管道水平布置跨距;大口径管道或L超过4米的旋转臂在两立臂旋转轴分别设置两处支架,支架至两侧滚动支架的间距以管线展开长度0.7倍的管道水平布置跨距为宜。目的尽可能减少旋转角θ,限制Y值过大,减少支架对钢外套产生的附加扭矩。见图一。②综合考虑地质可能局部沉降、管道内滚动卡涩、旋转角θ过大造成离心摆值过大产生较大扭矩、内部位移量过大对保温的破损影响等,尤其是针对该种形式地埋,其***大跨距宜不超过架空固定间距③采用该组合进行直埋管设计时,可根据需要采用半地上或地下模式,因地下形式,其转动轴并没有转动部件,因而只需在低位合理设置疏水装置即可,该疏水装置建议采用启动疏水和经常疏水并联形式设置,并合理设置沉淀池和引出疏水管。④补偿装置设置及与钢套钢外套管衔接(同上)。(3)固定支架及滚动结构①套管内腔部分:首先在管道外包覆20mm耐高温***毯做为滑动层,外包高温离心玻璃管壳(用包扎带绑扎,不用管板,考虑包扎稳定性),然后用铝箔缠绕一道,目的是起到反射层作用并在包扎带失效后适当稳定保温结构。铝箔层与外护管间留有30mm间隔空气层,在固定支架隔板封闭后形成保温气腔(排潮管在正常运行后封闭)。同时保持良好的间隙,以便于加工安装时穿管便捷。②外防腐部分:前述保温结构因需留有间隙而常规减小了保温结构层,因而外套管除锈后在外部采用聚氨酯喷涂工艺进行增强保温层10——20mm,再用玻璃钢缠绕方式制作外防腐层。该工艺中聚氨酯喷涂层同时起到与外套管紧密结合作用。(5)主要特点:①管道补偿管段长,地下易损件少,安全性好,补偿装置维修***方便,另外,通过加强管道焊接工艺,几乎做到运行零隐患。②保温结构完整,不但保温效果可以得到保障,而且管道因防腐结构处理较好,发生进水造成管道运行失稳的情况也得到有效控制。③因旋转补偿器的特性,管系对于温度、压力变化的适应性较好,管道更加安全可靠。三、结论和拟进一步研究的问题通过上述管道与保温工艺的互相衔接,较有效地使旋转补偿器良好应用于直埋蒸汽管道。从07年、08年陆续施工的主蒸汽管道运行情况看,我们选择的结构还是很合理的。拟进一步研究的问题:①因使用旋转补偿器固定支架受力较小,能否采用较好的玻璃钢夹砂管替代外护钢管,内滚动无法做需改滑动,其结构形式如何设置,固定支架无法用内固定改用外固定后如何进行工艺调整,相对于钢套钢其稳定性和经济性如何。②如采用混凝土外套管,其结构工艺如何做,特别是外护防水防沉降如何做,相对于钢套钢其稳定性和经济性如何。在过热蒸汽场合应使用带内置止回阀的抛光阀瓣及阀座的倒置桶型疏水阀。锅炉分汽缸分汽缸是一种特殊的蒸汽主管,它能接受一台或一台以上锅炉送来的蒸汽。它常常是一根平放的管子,从管子上部接受蒸汽,然后送到蒸汽主管中去。蒸汽送入供汽系统之前,用疏水阀把分汽缸内的任何夹带物(锅炉水和固体杂物)排掉是很重要的。安装在分汽缸上的疏水阀,必须具有被夹带的大块污物一出现就能排除的能力。在选择这种疏水阀时,还应考虑它的抗水击能力。分汽缸用疏水阀的选型和安全系数(仅对饱和蒸汽而言)所有安装在分汽缸上的疏水阀的安全系数,我们认为应该选用1.5。疏水阀的排量可用下列公式计算出来:疏水阀排量=安全系数×与各锅炉连接的负荷×预计夹带量(一般取10%)举例:在连接负荷为25,000kg/h,预计夹带量为10%的情况下,应该选用多大尺寸的疏水阀?使用公式:所用疏水阀排量=1.5×25,000×0.10=3,750kg/h对凝结水污物及时排放、***的抗水击性能、在非常低负荷下的***运行等特点,使得倒置桶型蒸汽疏水阀成为***适合这种场合使用的***疏水阀。安装如果蒸汽是单向通过分汽缸的话,在下游端安装一个疏水阀就足够了。如果蒸汽是从中心点进入分汽缸(参见图CG-28),或是类似双向蒸汽气流分布的话,应该在分汽缸的两端各安装一个疏水阀,以保证顺畅疏水。蒸汽疏水阀***常用的一个场合就是蒸汽主管疏水。为了让使用蒸汽的设备能够正常运行,主管里需要保持无空气、无凝结水。蒸汽主管上的疏水阀如果选择不当的话,会引起水击以及凝结水中夹带的污物可能损坏控制阀及其它设备。可以用两种方法来预热蒸汽主管:监督法和自动法。监督法预热被广泛地用于大管径和长距离主管的初始预热中。使用方法是,在蒸汽到达主管之前把集水点阀门完全打开,使之自由向大气吹放。在所有或大部分预热凝结水被排放之前,这些阀不能关闭。然后由疏水阀排出工作条件下产生的凝结水。发电厂主管线的预热大多采用这样的程序。)