黑龍江伊春鋼套鋼預(yù)制直埋蒸汽保溫管道設(shè)計(jì)
鋼套鋼保溫管
鋼套鋼保溫管產(chǎn)品介紹
鋼套管(鋼套鋼)埋設(shè)技術(shù)是一種防水、防漏、抗?jié)B、抗壓和全封閉的埋設(shè)新技術(shù),是直埋敷設(shè)技術(shù)在地下水位較高地區(qū)使用的一次較大突破。它是由輸送介質(zhì)的鋼管、防腐外套鋼管以及鋼管與外套鋼管之間填充的超細(xì)玻璃棉組合而成,也可采用石墨、硅鈣瓦管殼及填充聚氨酯泡沫復(fù)合而成。
1、保溫結(jié)構(gòu)
鋼套鋼保溫管保溫結(jié)構(gòu)依據(jù)滑動(dòng)方式不同分為:內(nèi)滑動(dòng)式與外滑動(dòng)式。
(1)內(nèi)滑動(dòng)式:保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、硅酸鋁、減阻層、微孔硅酸鈣、隔熱層、不銹鋼緊固鋼帶、鋁箔反射層、聚氨酯保溫層、外套鋼管、外防腐層組成。
(2)外滑動(dòng)式:保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、玻璃棉保溫隔熱層、鋁箔反射層、不銹鋼緊固帶、滑動(dòng)導(dǎo)向支架、空氣保溫層、外護(hù)鋼管、外防腐層組成。
外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)技術(shù)特點(diǎn):
①外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)由于保溫層與外護(hù)管之間有一層空氣層,管道在運(yùn)輸及施工過(guò)程中浸的水可在逐步暖管過(guò)程中排出,因而比較適合于雨量充沛、水位高的地區(qū)。但對(duì)于氯離子、硫離子等含量比較高的土壤(尤其在沿海地區(qū)),對(duì)外鋼管的防腐需加強(qiáng)。
②外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)是基于“鋼地溝”的思想設(shè)計(jì)而成,可充分利用彎頭進(jìn)行自然補(bǔ)償,降低了成本,同時(shí)減小了固定墩推力。
③將管線(xiàn)在固定墩處分為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分,在兩固定墩之間設(shè)排潮管(為兩套),則排潮管既能排除潮濕氣體,又可作為日常運(yùn)行的信號(hào)管,可隨時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)運(yùn)行情況。
④外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要改造成抽真空結(jié)構(gòu)。
2、結(jié)構(gòu)機(jī)理
(1)防腐層:保護(hù)外鋼管避免腐蝕物腐蝕鋼管,延長(zhǎng)鋼管使用壽命。
(2)外護(hù)鋼管: 保護(hù)保溫層免受地下水侵蝕,支撐工作管并能承受一定的外部荷載,保證工作管正常工作。
(3)聚氨酯泡沫層: 保證介質(zhì)溫度,保證外護(hù)管表面保持常溫。
(4)阻隔、反射層: 保證有機(jī)泡沫材料不進(jìn)入無(wú)機(jī)硬質(zhì)耐高溫層;反射耐高溫層部分熱量。
(5)無(wú)機(jī)硬質(zhì)保溫層:耐高溫,保證與有機(jī)保溫層之間的界面溫度,保證泡沫不被炭化。
(6)減阻層: 保證工作鋼管熱脹冷縮自由運(yùn)動(dòng)。
(7)工作鋼管:保證輸送介質(zhì)正常流動(dòng)。
3、鋼套鋼保溫管特點(diǎn)
(1)降低工程造價(jià)。
(2)熱損耗低,節(jié)約能源。
(3)防腐,絕緣性能好,使用壽命長(zhǎng)。
(4)占地少,施工快,有利環(huán)境保護(hù)。
(5)安全。
黑龍江伊春鋼套鋼預(yù)制直埋蒸汽保溫管道設(shè)計(jì)
1、保溫結(jié)構(gòu)
鋼套鋼保溫管保溫結(jié)構(gòu)依據(jù)滑動(dòng)方式不同分為:內(nèi)滑動(dòng)式與外滑動(dòng)式。
(1)內(nèi)滑動(dòng)式:保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、硅酸鋁、減阻層、微孔硅酸鈣、隔熱層、不銹鋼緊固鋼帶、鋁箔反射層、聚氨酯保溫層、外套鋼管、外防腐層組成。
(2)外滑動(dòng)式:保溫結(jié)構(gòu)由工作鋼管、玻璃棉保溫隔熱層、鋁箔反射層、不銹鋼緊固帶、滑動(dòng)導(dǎo)向支架、空氣保溫層、外護(hù)鋼管、外防腐層組成。
外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)技術(shù)特點(diǎn):
①外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)由于保溫層與外護(hù)管之間有一層空氣層,管道在運(yùn)輸及施工過(guò)程中浸的水可在逐步暖管過(guò)程中排出,因而比較適合于雨量充沛、水位高的地區(qū)。但對(duì)于氯離子、硫離子等含量比較高的土壤(尤其在沿海地區(qū)),對(duì)外鋼管的防腐需加強(qiáng)。
②外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)是基于“鋼地溝”的思想設(shè)計(jì)而成,可充分利用彎頭進(jìn)行自然補(bǔ)償,降低了成本,同時(shí)減小了固定墩推力。
③將管線(xiàn)在固定墩處分為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分,在兩固定墩之間設(shè)排潮管(為兩套),則排潮管既能排除潮濕氣體,又可作為日常運(yùn)行的信號(hào)管,可隨時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)運(yùn)行情況。
④外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要改造成抽真空結(jié)構(gòu)。
鋼套鋼預(yù)制直埋蒸汽保溫管道設(shè)計(jì)與安裝
2、結(jié)構(gòu)機(jī)理
(1)防腐層:保護(hù)外鋼管避免腐蝕物腐蝕鋼管,延長(zhǎng)鋼管使用壽命。
(2)外護(hù)鋼管: 保護(hù)保溫層免受地下水侵蝕,支撐工作管并能承受一定的外部荷載,保證工作管正常工作。
(3)聚氨酯泡沫層: 保證介質(zhì)溫度,保證外護(hù)管表面保持常溫。
(4)阻隔、反射層: 保證有機(jī)泡沫材料不進(jìn)入無(wú)機(jī)硬質(zhì)耐高溫層;反射耐高溫層部分熱量。
(5)無(wú)機(jī)硬質(zhì)保溫層:耐高溫,保證與有機(jī)保溫層之間的界面溫度,保證泡沫不被炭化。
(6)減阻層: 保證工作鋼管熱脹冷縮自由運(yùn)動(dòng)。
(7)工作鋼管:保證輸送介質(zhì)正常流動(dòng)。
外滑動(dòng)鋼套鋼蒸汽管道:這種設(shè)計(jì)相對(duì)zui簡(jiǎn)單,從內(nèi)到外由四部分組成:工作管、硅酸鋁針刺氈(或使用硅酸鋁預(yù)制管殼)、超細(xì)玻璃棉保溫層、空氣層、外護(hù)管。硅酸鋁針刺氈緊緊纏裹工作管,超細(xì)玻璃棉層緊裹硅酸鋁層,外層為空氣層,這樣,工作管、硅酸鋁針刺氈、超細(xì)玻璃棉保溫層就成為一個(gè)固定的整體,可以在外呼管中滑動(dòng)作。優(yōu)勢(shì):造價(jià)低,能承受150-400℃的高溫。但根據(jù)工程需要和保溫需要,可以選擇。
外滑動(dòng)型蒸汽直埋保溫管以外層鋼管作為地溝是該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念。外滑動(dòng)式的滑動(dòng)面在外護(hù)管的內(nèi)表面,保溫材料隨工作鋼管一起運(yùn)動(dòng),該結(jié)構(gòu)形式主要用于軟質(zhì)的保溫材料中,其優(yōu)點(diǎn)是保證熱流不外泄,有效解決了由于徑向膨脹而造成摩擦力增大的問(wèn)題,由于內(nèi)部有支撐環(huán),不會(huì)造成保溫材料偏心和壓碎現(xiàn)象發(fā)生。
當(dāng)今世界上蒸汽保溫管多采用這種結(jié)構(gòu),對(duì)于防水、防腐、輸水和排氣都能有效的解決。使管路系統(tǒng)處于全封閉狀態(tài)下運(yùn)行,因此運(yùn)行可靠壽命長(zhǎng)。一般是用于輸送溫度在150℃—450℃之間,壓力小于3.0 Mpa的蒸汽。
工作鋼管
管道種類(lèi):無(wú)縫鋼管或螺旋縫埋弧焊鋼管
管道材質(zhì):10號(hào)或20號(hào)鋼
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T8163-1999、GB3087-1999或CJ/T3022-1993
保溫層
材料種類(lèi):硅酸鋁、離心玻璃棉復(fù)合
常溫導(dǎo)熱系數(shù):≤0.045w/m.℃
容重(干):100~150kg/m³
使用溫度:-40℃~800℃
外套鋼管
管道種類(lèi):直縫焊接負(fù)管或螺旋縫焊接鋼管
管道材質(zhì):Q235-A(B)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB5235-97或SY/T5037-92
防腐層
材料:耐高溫樹(shù)脂外防腐層擊穿電壓大于3000V,長(zhǎng)期使用溫度為120℃。
國(guó)外對(duì)保溫材料如何長(zhǎng)期包縛在工作鋼管上,是有著嚴(yán)格技術(shù)措施的,他們采用特殊的防腐蝕鋼材帶包縛保溫材料,間距也有具體要求。如果簡(jiǎn)單地用細(xì)鉛絲或塑料帶包縛保溫材料。在高濕熱條件下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間鉛絲銹斷,塑料帶老化,造成保溫材料脫落,保溫結(jié)構(gòu)破壞。
2.3.4,內(nèi)工作鋼管保溫層外表面與鋼套管內(nèi)壁的間距尺寸并不隨意,而是將這個(gè)空間作為輻射傳熱的保溫層,空間不能產(chǎn)生流動(dòng)氣流。國(guó)外是抽真空達(dá)到防止產(chǎn)生氣流,國(guó)內(nèi)由于條件所限,采用抽真空措施,暫時(shí)還難以實(shí)現(xiàn)。但預(yù)留的空氣層厚度不能隨意,一般不大于20mm,以防止空氣對(duì)流現(xiàn)象產(chǎn)生,提高隔熱效果。
2.3.5,某些節(jié)點(diǎn)處理也存在不安全性和檢修難。如將波紋補(bǔ)償器安裝在外鋼套管內(nèi),一旦破壞,如何確定位置,如何檢修均尚沒(méi)有明確,成熟的方法,其它像國(guó)內(nèi)固定支架,疏水裝置等同樣存在上述問(wèn)題。
還有其它諸多因素不一一列舉。通過(guò)以上幾點(diǎn)只是想說(shuō)明在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)時(shí),應(yīng)該真正“吃透”后,再“為我所用”。同時(shí),目前對(duì)“鋼套鋼”結(jié)構(gòu)型式,尚不應(yīng)簡(jiǎn)單肯定,需進(jìn)一步深入研究,實(shí)驗(yàn),拿出經(jīng)濟(jì),技術(shù)符合我國(guó)國(guó)情,又不會(huì)造成遺患于后的鋼套鋼結(jié)構(gòu)型式方案。