有补偿敷设的蒸汽埋地管道常用的补偿器有直埋外压式波纹补偿器和直埋全密封防腐波纹补偿器。在设计中应注意,在主直干管上宜选择直埋外压式波纹补偿器,应成对布置,且应法兰连接。选择补偿器补偿能力不应小于过渡段热伸长量或分支三通位移的1.1倍,当过渡段一端为驻点时,应乘以1.2系数,但不应大于按过渡段***大长度计算出的伸长量的1.1倍。为避免由于供气压力波动频繁,形成补偿器伸缩频繁而引起波纹管疲劳损坏,影响安全供汽,选择补偿器满足管网轴向补偿量X0时,其疲劳损坏次数不得小于1500次。压力波动不太频繁的支线,伸缩选择满足管网轴向伸长量X0时,其疲劳损坏次数不得小于1000次,补偿器宜选用直埋全密封防腐波纹补偿器,采用管式焊接连接。固定墩设置必须满足以下条件:管道在两固定墩间的热伸长值,不得超过两固定墩间补偿器的允许补偿值。管道的垂直荷重和各向推力和力矩,不得超过固定墩结构强度计算的允许值。固定墩的设置,应能防止管道产生振动。由于离心玻璃棉会谈率是100%,即使吸水后也不半截,烘干后各种性能指标不边,体积不会因其因素变形;3.它又是一个很畅通的排潮通道,进水后可在***短时间排出去,不会因水排不出去造成爆管,使管道很快处于正常状态。(一般吸水后,一周内排完);4.由于离心玻璃棉是柔性材料,运行中管子的热涨位移可随之拉伸,不至于把保温层拉坏。4.在离心玻璃棉外层。加上一层铝箔反射层,作用有二:1.可使热量反射减小热阻;2.又使聚氨脂保温层的一层屏障,蒸汽热蒸后不使气息水、保温层一旦西水,它会永远排不出,即使排除一般,由于聚氨脂泡墨宝问曾保温效果好,外层的一般就很难烘干,会失去***佳的保温效果,使表面温度加大,热损加大。5.保温层。采用当今***好的保温材料,聚氨脂泡墨塑料。此保温参不一太后,***好不要超过35mm,由于其保温效果好,后了热组大,导致层间截面温度***,***保温层、防水层。有了***佳的经济保温厚度,那么***重要的也是蒸汽直埋保温管成败的关键一环--防水层;设计时一定要在外防水层上下大功夫,把有些不必要环节的经费省到防水层上,因为“水”是直埋工程的天敌,实践证明:用钢外护内滑动结构,由于受刚套的标定尺寸、厚度、直径的限制,只能就大不就小,保温厚度自然加大,不经济,关键是防腐问题不好解决,上述DN300的保温厚度计算,如果按标准钢管就得用DN700*8钢管,就此一项就加大了***。由于埋地钢管的防腐问题难以解决,需加强防腐,此项费用也相当高,加大了建设方的***。信阳二期工程设计是钢外护,加强防腐(三布五油环氧煤沥青漆)。外钢套管径大,保温层加厚,加强防腐、喷砂除锈几项,每公里就加大***35万元左右。安阳县电厂DN350的设计,每km就加大***80万元左右。其原因:设计提供的参数不合理,埋深2m,土壤温度(实际提供地表温度)20°C,土壤导热系数1.2W/m.k(沙质粘土),表面温度50°C,这样,保温厚度单边加大了130mm。因此对各地的土壤温度及导热系数一定要参照建设部有关资料提供的数据为计算依据,现场实测为***好。8.防腐要采用强度高的防腐层,三布五油,一般用环氧煤沥青漆或沥青漆,用手糊易下淌、上部会出现气孔,保温管运至现场安装完毕,占30%以上的防腐层都要重新修补,即费工又费钱,一旦发现不了,后患无穷。其优点:一可借鉴钢外护强度高、密封好、不进水的特性,二可借鉴玻璃钢整体性好、防腐防水性能好、粘合力强的特性。实例:单纯钢外护,一旦有一点点小孔没焊好,运行时就会烘吸式进水,无法检出其位置,不易修复,信阳一期个别地方就是光看到冒气多次挖开就是找不到漏点。纯玻璃钢外护,安装时一旦进水,排潮时由于保温层聚氨酯泡沫被热烘吸水,使介面温度上升,玻璃钢长期在超越极限温度中,导致软化、老化,***后被***进水,实例:信阳一期由于安装时大量进水,运行中长时间排潮后导致部分玻璃钢外护***,结果不得不权宜之计加上刚套。直埋蒸汽管线长110m、深7m,保温管外层要能承受7m以上敷土的压力,保证外层不变形,这样才能保护内层的保温材料达到正常的保温效果。内层保温材料与铁管之间磨擦系数要小。我们选用的补偿器是长距离无推力补偿器,设计补偿单侧距离220m,***大补偿量60~70cm,内层保温材料与铁管间的相对运动距离较大,要求铁管能够在保温材料之间自由滑动,磨擦系数的滑动层。防水性能要好。城市内的地下管线十分复杂,特别是下水管线,漏水是常见的现象,再有是雨水沉降,选用的直埋蒸汽管线***重要的一点就是便于处理外层的防水防腐,而塑套钢复合保温管外层是塑料套管,很好地解决了这个问题。制作精度要求高。要求各层材料与铁管同心,且各层材料厚度均匀,接缝处理后严密。塑套钢复合保温管共分为五层结构,从内到外***层是钢管,根据输送蒸汽参数不同选用不同的管材和壁厚,我们公司输送的是10MPa、300℃以下的蒸汽,选用的是螺旋焊接管;第二层是滑动层,起到减少滑动阻力的作用;第三层是耐高温保温层,是主保温层;第四层是保护层,起到支撑作用,同时也能起到保温和防水作用;第五层是防护层,主要作用是防水,同时起到防止机械损伤作用。由于各层起到的作用不同,不能相互替代,因此各层的厚度要严格按规范制作,才能各自发挥各层的作复合管在运输和安装时需要注意的问题。在施工时对塑套钢复合保温管合理保护,在塑套钢复合保温管上下100mm之间用软土或细沙回填,以防止硬物损坏外层塑套管;在塑套钢复合保温管运输和安装过程中要用吊车装卸和移动,并且起重位置点只能在两端没有保温的铁管上,不能用钢丝***在保温层上,否则可能保温管外表面没有损坏,但内部的保温层受到了损坏,影响到保温效果。复合管的布置。塑套钢复合保温管要求在固定点到补偿器之间保持在一条直线上,这样能保证在铁管膨胀时不把外层材料撑坏。复合管固定点的处理。在固定点处要剥开外保温层,在钢管上焊肋筋板,用耐热砼浇注,在浇注砼时剥开的外保温层距肋筋板距离保持150~200mm,并把外保温层埋入砼中200mm,以使外层保温与砼成为一体,达到防水的效果。接口的处理。在现场制件接头时严格按保温管的标准执行,在外层密封时采取措施保证严密性,防止水从接头浸入保温层。补偿器位置的处理。补偿器布置在铁箱中,管道出入口加装600mm长套管,复合管整体要伸入铁箱中500mm以上,并与套管通过止水带密封,保证铁箱外的水不能进入铁箱。几年来,“钢套钢”直埋蒸汽管道技术因其热经济性好,预制后施工方便等特点在我国南方地区得到了广泛的应用。由于直埋蒸汽管道长期埋于地下,工作环境较为恶劣,对管道保温防腐的技术提出了更高的要求。在管道保温结构方面,近几年涌现出很多新型材料以及各种形式的材料组合方式,使得“钢套钢”直埋蒸汽管道保温结构具有了“多层数”、“多种材料”、“多种热传导方式”的技术特点,极大的提高了直埋蒸汽管道运行的热经济性。现行的主要关于管道保温的规范中,虽然针对直埋蒸汽管道的特点,对保温厚度的计算进行了介绍,但是由于该计算方法涉及到假设已知条件,然后通过数次迭代计算逐步修正的方法,且目前实际工程中采用的结构形式多样,该计算方法的便利性、灵活性不能达到工程实际的需求,因此在进行直埋蒸汽管道保温计算时,设计人员缺少一套较为方便、准确的计算方法去计算直埋蒸汽管道的保温厚度,以至于造成浪费或增大管道的热损失。1.高温防锈漆;2.轻质软质保温;3.不锈钢打包带;4.铝箔反射层;5.钢套管图1典型的“钢套钢”直埋蒸汽管道保温结构形式Fig.1Typicalinsulationstructureof"steeljacket"buriedsteampipe1保温结构及厚度计算1.1计算基础条件根据传热学基础可知,热传递分为导热、对流和辐射热三种方式。对于直埋蒸汽管道来说在钢套管内的辐射反射层和保温层,主要靠导热和辐射热两种方式传递热量。钢套管与***外层保温存在空气间隙,由于该部分空气在管道施工完成后处于密闭状态,因此不会发生流动和相变,因此该层空气间隙也按一层特殊的保温进行处理,主要热传导方式钢套钢蒸汽预制保温管有机硅耐高温漆,主要特色:1、350℃以下,离心玻璃棉是***的保温资料,重量轻,几许外形不变,并具有逢水枯燥后物理和几许外形能够完全***的特征。该特征使管道能够习惯高低水位地域无机硅耐高温漆的施工条件,给施工带来极大的便当,下降施工本钱。工作业管选用无机硅耐高温漆(耐温≥400℃)防腐钢套钢蒸汽预制保温管有机硅耐高温漆涂层,有用避免工做钢管腐蚀,延伸使用寿数。2、操作钢套管强度高、密封性好的特色,成功地处理了防水抗漏的难点。3、全体布局管道端口选用聚乙烯薄膜或三层PE冷缠带密封,避免装置前进入潮气或施工时进入水。4、离心玻璃棉保温资料多层错缝包扎,有用削减了热丢失,同时使外衣概略温度低于50℃,防腐层,增加管道的全体寿数。钢套钢预制直埋保温管生产厂家:洛阳汉普节能工程有限公司具有***级的热能动力注册工程师,并聘请机械工业第四设计研究院热能动力所管网设计***数名,对行业的发展方向,技术动态***掌握,保证始终立足于行业的***前沿。并且拥有一步法、二步法保温管***生产线,其中DN25—DN400一步法保温管生产线,具有年生产预制直埋保温管道1200KM的能力;拥有的DN400-DN1220二步法生产线,可年生产预制直埋保温管道600KM。其中,自主研发的PE管自动切割装备,弯头、三通自动焊接装备,可年生产三通、弯头、变径管等保温管件6万件,产品质量达到并优于***标准。对于直埋式蒸汽管道,可根据供热系统整体的运行压力,温度和流量,进行优化设计,并根据该设计,针对性的生产各种规格(型式)的直埋式蒸汽保温管道。钢套钢预制直埋保温管应用范围:钢套钢直埋蒸汽保温管广泛用于液体、气体的输送管网,化工管道保温工程石油、化工、集中供***、***空调通风管道等,钢套钢直埋蒸汽保温管不仅具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的***技术、实用性能,而且还具有显着的社会效益和经济效益,也是供热节能的有力措施。高温蒸汽管道直埋敷设,在热电联产城镇集中供热领域日益引起城市规划建设部门和工程界的广泛重视应用。这是在热水管网直埋敷设业已成熟并颁布了产品技术***标准后城镇供***急切要予以解决的热点问题。毫无疑问,蒸汽管道直埋同热水管道直埋一样与地沟和架空敷设相比具有多方面的社会与经济优势。如占地少不影响市容景观和城市规划:施工快捷,节约工期,大量减少建材用量和土建费用,社会环境效益好,工程造价低,保温效果高,热损耗低,节约能源,使用寿命长,维护费用低。可是蒸汽管道直埋比热水管道直埋敷设技术难度大的多。由于温度高,管道补偿量大,保温材料——耐高温聚氨酯也无法承受,工作钢管与保温材料外壳间不再是一个整体,而须成为脱开式的管中管运动。由于介质温度高而引起对保温材料及其结构的许多特殊技术性能要求,如保证外护管的整体性与严密性,及节点端面保温的设计技巧与施工措施等问题,其实质是保温材料与结构的防水问题,而且从我们及兄弟单位看到的一些不成功的蒸汽管道直埋工程的事例分析:蒸汽管道地下直埋敷设一旦出现问题,主要原因就是保温出现问题,而保温部分出现问题就会形成加热地下水成煮沸状态,从而引起大范围保温材料***,导热系数急剧***,冒汽,整体保温失效,为了防止万一出现的“管涌”这就要求我们必须研制出具有耐煮沸保温材料及其保温结构。因此以耐煮沸保温防水为目的的材料性能及结构的保温成套技术已成为高温蒸汽管道直埋敷设工程安全性,可靠性能否成功的关键。1.开封北冰洋建设工程公司自91年致力于高温蒸汽管道直埋保温工程技术的研究探索和实践,93年、96年分别取得了“复合型隔热保温制品”实用新型和“蒸汽管道直埋隔热保温方法”发明的两项专利:多年来我公司和科研、设计、教学单位精诚合作,对蒸汽管道直埋敷设保温有关技术进行了不断的研究开发和大量工程实践,在成绩与失败经验和教训中不断加深对这一领域特殊性的认识,不断完善自己的产品性能,研制出了耐煮沸硅酸镁制品及耐煮沸改性聚氨酯保温材料及高强度耐高温玻璃钢复合保温结构。对蒸汽管道直埋工程难点——节点端面(如补偿器、固定支座、疏水管、弯头,保温层排潮管等)保温设计与保温施工的密封防水措施问题:对工作钢管在保温层内润滑减阻,现场补头密封技术等都做了研究改进已在许多工程上应用成功。在河南、江苏、浙江、湖北、河北等省市开辟了市场。从地下水位较低的中原华北地区到地下水丰富水位较高的江南城镇,承揽了40多公里高温蒸汽直埋供热管道。其蒸汽介质参数温度在150℃——320℃,压力在0.6——1.6MPa,管径在Φ108——Φ426之间。2.目前公司蒸汽直埋预制管的工厂化制作已形成规模(厂区面积4万平方米,日产500m预制管生产能力)。材料、成品及工程现场质保体系已形成制度,公司研制的耐煮沸不吸水硅酸镁机制瓦块,耐煮沸不吸水改性聚氨酯泡沫塑料和高强度耐高温玻璃钢外护复合保温结构的预制保温管:使蒸汽管道直埋成功与否的关键问题:如何防水特别是如何防止保温材料在出现热水沸水事故状态下继续保持良好的保温性能与结构取得了重大突破,极大地提高了直埋蒸汽管网运行的有效性、安全性、可靠性。困为普通的地埋保温材料是不耐热水沸水的(如岩棉、硅酸铝纤维毡、憎水型珍珠岩或硅酸钙制品,是不耐热水煮沸的,聚氨酯泡沫塑料在55℃热水中即破孔软化失去保温能力了)。选用不当的保温材料这也是从前蒸汽地埋所以出现问题的重要原因。从我们已知的工程事故技术分析证明:直埋蒸汽管道不管因何种工程原因造成事故都表现在其保温层进水后被加热到沸腾状态。如保温材料不耐水煮沸,那么沸水将顺管道迅速蔓延造成无机保温层材料的软化粉化,造成有机保温层聚氨酯的软化破孔。总之整个保温层充满了热水其导热系数急剧增大、热耗大增,***终造成保温管线整体失效,甚至出现管线一路冒汽现象发生:而我公司保温材料由于耐煮沸性能高,结构上三层防水耐煮沸即使在进水事故情况下,可使事故范围不再扩大,不再蔓延,也易于局部修复,直埋供热管线运行的安全性,可靠性有了极大的提高,这使我公司产品性能提高到一个新档次。而我公司研制的这一系列耐水煮沸保温材料性能所达到的指标尚末见于国内各报道媒体中(北冰洋公司保温材料各性能指标均由***保温与密封材料产品质量监督检测中心测试)。一、保温结构设计1.保温预制管的复合结构:无机保温材料——硅酸镁制品耐温高(一般600℃)抗压强度较大,用作内层隔热保温。有机保温材料—改性聚氨酯导热系数小,吸水率低、整体性能好,但其耐温低(不超过150℃),我们将二者优缺点互补,即在内层用耐温较大的无机保温材料,且将其表面温度限制在外层聚氨酯有机保温材料允许安全温度下,***外层用耐腐蚀、耐压强度高玻璃钢作外护。我们新研制的具有耐水煮沸的硅酸镁机制瓦块和耐水煮沸的改性聚氨酯泡沫塑料加上高强度耐腐蚀的玻璃钢的保温管,成功地实现了三层防热水煮沸的复合保温结构,实现了第二代产品的升级升档。二、材料性能表一、耐煮沸硅酸镁瓦块性能指标项目单位性能指标密度Kp/m3200~230抗压强度MPa〉0.392体积吸水率%5.2线收缩率%0.3导热方程W/m.kλ=0.0203+0.0001224×Tm密度、抗压强度和导热系数符合GB/T10303—89标准300级合格品的技术要求。体积吸水率为水煮沸后放入试件,在煮沸一小时测定结果,线收缩率为350℃恒温,3小时后测定结果。表二、耐煮沸聚氨酯泡沫塑料性能指标项目单位性能指标密度Kg/m360~90尺寸稳定性150℃48h%〈5纵向〈5横向〈5厚度体积吸水率%1.5为样品在100℃水中浸泡1小时后测试结果导热系数W/m.K〈0.03)