直埋蒸汽管道保溫技術已較成熟,目前國內直埋蒸汽管道保溫多數(shù)采用內滑動復合型結 構,同時也在不斷發(fā)展新型保溫結構,如內支撐鋼套鋼結構等。保溫材料也有多種,如隔熱 層材料有泡沫玻璃、微孔硅酸鈣、超細玻璃棉等;保溫層一般采用聚氨酯(耐溫150℃);保 護層則采用高密度聚乙烯套管、樹脂玻璃鋼、鋼管等,我們公司在大足大宇重工業(yè)工程中采 用的是內滑動式復合型結構,隔熱層為微孔硅酸鈣,保溫層為聚氨酯,保護層為t0樹脂。98 年8月5日,我們對正在運行的直埋蒸汽管道的保溫情況進行了測試。 對直埋蒸汽管道幾個關鍵技術的思考與探討
蒸汽管道直埋技術是一項涉及熱力學、材料力學、巖土力學、流體力學以及有機材料、無機材料、防腐、電化學等多學科的系統(tǒng)工程,而且投入生產后是動態(tài)運行,所以蒸汽管道直埋敷設與熱水管道直埋敷設相比較,技術復雜的多。據有關專家總結,直埋蒸汽管道通常有三大系統(tǒng),十三個結點處理,每一項處理不當,就會立即或即將造成工程事故,隱患性很大。篇幅所限,不能展開討論,下面僅對幾個關鍵技術提幾點參考意見,以期“拋磚引玉”。
2.1、關于保溫結構計算
2.1.1、蒸汽管道直埋敷設與架空、地溝敷設傳熱狀態(tài)不同,架空敷設是向無限空間傳熱,地溝敷設是熱介質通過保溫材料、流動空氣層、溝壁等以不同傳熱狀態(tài)向周圍土壤傳熱,而直埋敷設,簡化講熱介質是向周圍土壤按一維穩(wěn)態(tài)傳熱,土壤可視為保溫結構一部分。以目前國內常用的內滑動式復合結構蒸汽保溫管為例,計算過程中首先應劃定三個界面溫度。
地埋鋼套鋼保溫鋼管大足價格 鋼套鋼直埋保溫鋼管當選大足 無機保溫材料與有機保溫材料接觸處可視為第一界面,外保護層與土壤接觸處視為第二界面,地表與空氣接觸面視為第三界面。計算時應先控制三個界面溫度,第一界面溫度控制在有機材料耐溫能力以下;第二界面溫度應控制保護層的防腐、防水及機械性能不遭受大幅度衰減或破壞;第三界面溫度則控制不會因界面溫度升高而使得管道周圍土壤熱阻值提高,從而造成第一、二界面溫度升高破壞保溫結構。所以在保溫結構計算過程中,應校核當?shù)貥O高、極低環(huán)境溫度的影響,必要時應適當調整保溫結構各層保溫材料的厚度,以確保保溫結構安全。同時,計算過程中不能簡單地按架空管道保溫結構或按中公式進行計算,而應結合節(jié)能50%,管網輸送效率提高到大于90%的要求。根據上述機理,高溫蒸汽直埋管道對保溫材料保溫結構提出了相應的要求:
1.必須具有足夠的機械強度;可靠的防水能力和防腐能力。
2.充分考慮管道的熱位移,并在保溫結構中保證熱位移的實現(xiàn)。
3.保證保溫結構內部和周圍土壤溫度場的控制。這是高溫蒸汽管道直埋的關鍵。保
溫材料的優(yōu)劣,保溫結構的合理與否,各節(jié)點、端面的處理是否正確,施工質量的好壞都將
影響溫度場的控制。稍有疏忽即可釀成嚴重后果。
4.重視管網的排潮功能,留有充分的排潮通道。預制保溫管在工廠預制生產、運輸、
安裝過程中總是會含有一些水份或因安裝不善造成進水。吸收一些潮氣。這些水分和潮
氣在通汽投產時經管內蒸汽烘烤會變成蒸汽,如果不能迅速地排出去,就會由于蒸汽的壓
力作用.蒸汽穿透保溫層,使保溫層間溫度、壓力升高,最后導致保溫結構“放炮”、“爆管”
而破壞!因此,必須留有足夠韻排潮121和相應的排潮通道,因勢利導將潮氣排出管外。
高溫蒸汽管道直埋技術中的強度驗算,管道布置、補償量計算、保溫熱力計算與地溝
或架空敷設方式的設計方法大體相同。而一個直埋工程的成敗關鍵就在于保溫材料、保
熱水 管道(t<150℃)直埋技術在國內已有二十多年的歷史,該項技術已較成熟。而高溫蒸汽管道 由于介質溫度遠比熱水管道高,這就構成了高溫蒸汽管道在直埋敷設時的特殊技術特性,使 其直埋敷設難度較大,盡管我國蒸汽管道直埋技術在研究、設計、制造、施工等環(huán)節(jié)上存在 著諸多問題,這方面的基礎理論尚不完善,但在全國各地已進行了大量的工程實踐與調查研 究工作,基本上形成了具有我國特色的先進、經濟、實用的高溫蒸汽管道直埋技術。目前全 國直埋蒸汽管道已達數(shù)百公里,最大管徑為dn700mm。 保溫材料及保溫結構的選擇
直埋管道絕熱層做法
一般絕熱和保護層由保溫廠家集中加工,然后運至現(xiàn)場安裝,
之后,再由廠家將管道接口處現(xiàn)場進行補做保溫和保護層。
補做聚氨醋絕熱層時,一定將新老絕熱層銜接好,不得形成環(huán)
當直埋管道設有直埋波紋補償器和固定支架時,先在伸縮段上的補償器與直埋管接口處,做上巖棉保溫,再包上隔土罩,裝上模具現(xiàn)場發(fā)泡。
九、管道系統(tǒng)的試壓
1 . 壓力試驗前的準備工作
( 1 )編制壓力試驗及沖洗施工方案。將壓力試驗程序、試壓及吹洗步驟、試壓介質、
試驗數(shù)據、技術安全措施以及與有關單位的配合等作詳細交待。
現(xiàn)場模澆聚氨酯硬泡保溫材料及其成套技術具有抗風壓性能好、抗火災能力強、施工適應性好、可滿足國內建筑結構的特點以及施工質量高、可確保保溫面層不開裂等特點,是符合中國建筑國情的、高效、優(yōu)質的節(jié)能保溫技術產品,其耐久性滿足25年以上要求等特點,為我國建筑節(jié)能實現(xiàn)65%的目標提供了很好的技術支撐,奠定了良好的基礎。該體系技術特點如下:
1.保溫效能好 聚氨酯硬泡是一種高分子熱固型聚合物,其導熱系數(shù)≤0.024,是一種優(yōu)良的保溫材料。其與一般墻體、基層材料粘結強度高,無須任何膠粘劑和錨固件。采用現(xiàn)場模澆工藝,聚氨酯硬泡能形成連續(xù)有效的保溫層,對于永久性的機械錨固、臨
1 )熱水采暖及汽水同向流的蒸汽和凝結水的管道,其坡度一般為0.003但不得小于 0.002;
2 )汽水逆向流的蒸汽管道,其坡度不得小于 0 . 0 0 5 0
( 5 )供熱管道的供水管或蒸汽管,如設計無規(guī)定時,應鋪設在載熱介質流向方向的右側或上方。
( 6 )地溝內的管道安裝位置,其凈距 ( 保溫層外表面)應符合下列規(guī)定:
與溝壁:1 0 0~1 5 0 mm;
與溝底:1 0 0~2 0 0 m m;
與溝頂:不通行地溝:5 0 ~ 1 0 0 m m,半通行地溝:2 0 0 ~3 0 0 m mo
性的固定、穿墻管道或外墻附著物的固定,能保證保溫材料與基層的共同作用并有效阻斷熱橋。 聚乙烯外護管性能
高密度聚乙烯(hdpe)外護管主要用于預制直埋保溫管道的外護防腐,具有強度高、韌性好、抗老化、耐環(huán)境應力開裂且與保溫層(硬質聚氨酯泡沫)有良好的結合性等優(yōu)點。隨著我國北方冬季供熱地區(qū)使用預制直埋保溫管道,高密度聚乙烯外護管的生產技術和產業(yè)規(guī)模得到飛速發(fā)展。由于高密度聚乙烯外護管生產工藝相對簡單,因此生產廠家較多,但質量良莠不齊,主要存在以下問題:聚乙烯外護管壁薄、密度低、抗壓強度不達標,易導致保溫層損壞;無電暈處理等工藝,外護管與保溫層粘結強度低、整體性差。本文對高密度聚乙烯外護管的加工工藝及質量影響因素進行探討。
兩種敷設埋設深度考慮不同因素。 (1)當確定采用有補償直埋敷設方式時,埋設深度只考慮由于地面荷載的作用不會破壞管道的穩(wěn)定便可,從經濟、施工方便等方面考慮。當采用有補償直埋敷設方式時,盡量淺埋,一般覆土厚度大于0.6米即可,且與管徑大小無關。 (2)當采用無補償直埋敷設方式時,埋設深度要考慮管道的穩(wěn)定要求,穩(wěn)定性主要與覆土厚度有關,一般比有補償埋得深,當采用不預熱的無補償直埋敷設管道時,最小覆土深度應按《城市熱網設計規(guī)范》(CJJ34—90)第7.2.15條執(zhí)行,覆土厚度應與管徑大小成正比。 4.設 計中究竟采用無補償敷設還是有補償敷設方式,原則是直管道較長,中間分支較少,供熱介質不超過100℃時,應優(yōu)先選用無補償敷設方式,否則,應考慮有補償 敷設方式。具體的熱網主干線應采用無補償敷設方式,而分支庭院管網則應采用有補償敷設方式,但目前有的設計者偏愛有補償敷設,應提倡優(yōu)化設計。 二、施工前必須對生產預制聚氨酪保溫直埋管的廠家進行調研,進場后認真進行檢驗,對不合格的保溫管拒絕使用。 三、在直埋管道施工中,焊接是一項保證工程質量的關鍵工作。 1.必須是取得合格證書的焊工,方可在合格證書準許的范圍內施焊,沒有合格證書的焊工絕對不能參加焊接施工。 2.焊接管接頭時,應做好工作坑,且應注意接頭打坡口及接頭焊接質量。 四、固定支架,各種井室的施工質量直接影響工程質量和管道的使用壽命,如井室防水不好,將使部件因浸水遭到破壞。因此,應認真施工,確保施工質量。 五、必須重視直埋管管道的打壓,在滿足打壓條件下,首先進行灌水排凈空氣,然后分兩步做: 1.強度試驗:把管道內的壓力升至工作壓力的1.5倍后,在穩(wěn)壓10分內無滲漏。 2.嚴密性試驗:把管內的壓力降至工作壓力時,用1kg的小錘在焊縫周圍對焊縫逐個進行敲打檢查,在30分鐘無滲漏且壓力降不超過0.2個大氣壓即為合格。 3.應按規(guī)范要求做好試壓記錄。 六、現(xiàn)場接頭保溫施工。這一項內容是直埋管道施工特有的,施工質量好壞直接影響使用壽命,必須引起足夠重視。保溫管現(xiàn)場接頭保溫須在試壓合格后方可進行,保溫層有現(xiàn)場發(fā)泡施工和保溫瓦施工兩種方法,不管采用哪種方法施工,都不能出現(xiàn)環(huán)形空間,開裂、脫層等缺陷,保護層的做法有多種(如高密度聚乙烯和玻璃鋼保護層),但都必須保證接頭的整體性,嚴密性,防水性。 七,回填土應在管道試壓,接頭,竣工測量,清掃完畢后方可進行,且必須按直埋管施工特點回填規(guī)定厚度砂子,千萬不可偷工減料。 八、工程驗收,因直埋供熱管埋于地下,絕大部分屬于隱蔽工程,如果竣工驗收不認真,竣工資料不詳細,將會影響以后的使用。