蒸汽直埋管道的保温形式各个厂家都不尽相同,现对于目前采用较多的保温层结构进行如下概述:
一、复合保温形式
蒸汽直埋管道由于输送的介质温度很高,一般超过200℃,所以不能象直埋热水管那样采用聚氨酯作为的保温层(因为聚氨酯的碳化温度在142度左右)。因而不少厂家的蒸汽直埋管道采用了复合保温的结构,而复合保温的结构又可大致分为"塑套钢"和"钢套钢"两种结构:
1、"塑(玻璃钢)套钢"结构:
从里到外依次为工作芯管、润滑层、复合保温层、高密度聚(或玻璃钢)外保护层。其中润滑层的作用是使工作芯管与隔热层之间能产生相对滑动,避免因管道的工作芯管和与其接触的无机保温层因热膨胀系数不同而产生相互牵拉的破坏作用。润滑层材料一般为无机润滑剂或无机减阻层,复合保温层从内到外一般为无机憎水保温材料+聚氨酯泡沫保温层。为了能进一步减少因辐射所带来的热损失,有时还在无机保温层外加设铝箔反射层。这种管道一般应用于温度在220℃以下的低温蒸汽输送中。虽然在安全性和使用寿命上不及下面将要介绍要的"钢套钢"结构的复合保温管道,但是由于价格相对低廉,因此适用于输送蒸汽要求不高的工程。
2、"钢套钢"结构:
结构与"塑套钢"大致相同,从里到外依次为工作芯管、润滑层、复合保温层(内设铝箔反射层)、钢外护管。这种结构无论从耐高温、高压的能力还是从使用寿命、安全系数来看,都比前者有较大的提高。由于外保护层为钢管,因而对于工作内管在运行当中出现泄漏的事故能起到一定的延缓破坏的作用,防止蒸汽溢出伤人。钢外护管的防腐一般采用两布三油、三层PE、玻璃钢缠绕、聚脲喷涂以及环氧粉末喷涂等多种形式。
1、工作芯管 2、润滑层 3、无机保温层4、聚氨酯保温层5、外护管(高密度聚、玻璃钢或经过防腐处理的钢管)
1、高温型直埋蒸汽复合管,由金属钢管一般采用无缝钢管或螺旋钢管,外涂防锈漆和无机 润滑剂,使钢管与保温层之间脱开,钢管可在保温层内自由滑动。复合保温层结构内层为无 机保温材料一般用微孔硅酸钙,或者憎水型珍珠岩制品,外层采用耐150℃高温的聚氨酯泡沫保护层,主要保证管道防腐、防水性能,同时也要考虑有一定强度,以防止管道变形裂开 。目前国内主要三种形式:(1)塑套钢,保护层是高密度聚;(2)玻璃钢套钢,保护 层是环氧树脂与玻璃布组成环氧树脂玻璃钢管;(3)钢套钢,保护层是经过防腐处理,螺旋钢管或直缝钢管。
2、高温型直埋蒸汽复合管设计基本要点
(1)整个管网由固定支墩,分隔成若干管段,即二个固定支墩为一段,分段进行设计考虑 。
(2)每个管段单独进行防腐防水设计,包括弯头、异径管、分支管、补偿器、疏放水装置。
(3)内管每一管段设补偿器,外保护管也应考虑温度补偿,设一次性补偿器。
(4)疏放水装置、设置位置及制作详图设计。
(5)固定支墩设计,在强度和推力外,还应考虑防止热桥传递和高温下混凝土结构耐热性问题。
(6)每一管段在城市规划、市政管理部门允许情况下,尽可能在保温层外,设专门排湿管 ,同时也起管道损坏报警显示作用,排除管道内潮气。
3、高温型直埋蒸汽复合管施工要注意事项
(1)选好高温型直埋蒸汽复合管
高温型直埋蒸汽复合管,目前全国生产厂家很多,国家也没有统一标准。作为用户,选购时应注意复合保温管内保温材料的导热系数、抗压强度、耐热性、吸水率几个技术指标。 一般讲应选用硬质保温材料,导热系数要小,抗压强度越大越好,因为蒸汽主管是在保温层 内滑动。耐热性、吸水率主要考虑选用无机憎水型保温材料为好。蒸汽管度温度在250~300 ℃时外保护层应考虑钢套管,因为塑套钢,玻璃钢套钢外保护层长期在温度下运行,容易老 化,开裂渗水,造成整个管道爆管长期冒气等现象
设计要素
(1)钢套钢直埋式预制蒸汽管道的热伸长一般采用波纹补偿器进行补偿。补偿器补偿量应为管段热伸量的1.1~12倍。
(2)当钢套钢直埋式预制蒸汽管道以L型、Z型布置时,可考虑采用自然补偿,但需计算管内的空隙是否满足要求。
(3)波纹补偿器选用直埋式压力平衡以减小固定支架受力。补偿器的材质应选用抗氯离子腐蚀材料SUS316L不锈钢。
(4)波纹补偿器在固定支架左右对称设置,以平衡固定支架受力,同时便于设置疏放水装置。
(5)固定支架根据计算,受力大小可选择内置式和外置式。
(6)当地沟底部土层的承载力≤80Kpa时,地沟底部应加垫C15素混凝土层,避免管道埋地产生不均匀沉降。
(7)外套钢管外壁涂了做防腐。
4、安装注意事项
(1)工作钢管焊接完成,并经100%X射线探伤合格方可进行接头处的保温,外套管的焊接工作 。
(2)外套钢管应选用经水压试验合格的产品。安装完毕后再进行气密性试验,一般试验压力为0.2MPa,稳压5分钟确保外套钢管不渗漏为合格。
(3)疏放水装置,接管位置应尽量靠近固定支架,以免疏放水接管因管道热位移过大而受损坏。疏放水管应考虑保温、防腐措施。