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直埋蒸汽鋼套鋼保溫管

   蒸汽管道直埋敷設技術隨著我國國民經濟的發展，人民生活水平不斷提高，人們對環境和城市景觀要求也越來越高的情況下，已開始在城市熱網中逐步取代傳統的蒸汽管道架空敷設方式。這項新技術已在上海、武漢、南京、蘇州等大中城市工程中試驗應用。經過一系列的工程實踐運行，已基本獲得成功，并取得了許多寶貴經驗。

        1目前國內蒸汽管道直埋敷設技術主要類型

        （1）高溫型直埋蒸汽復合保溫管，它有“塑套鋼、玻璃鋼套鋼、鋼套管”三種。現在我國北方地區的工程中應用比較多。

        （2）鋼套鋼直埋蒸汽管，它實際上就是把架空蒸汽管道敷設到地底下去，鋼套管相當于全封閉地溝。蘇州工業園區熱網管道敷設前幾年就采用了此項技術，應用效果比較理想。

        2鋼套鋼直埋式蒸汽管道的結構特點及主要技術性能參數

        2.1結構特點

        鋼套鋼直埋式蒸汽管道由工作鋼管、隔熱式內滾動支架、主保溫層、空氣層、外套管和外套管防腐層構成。其結構見下圖：

        （1）采用固定在內工作管上的滾動支架和外套管內壁摩擦，使保溫材料和工作管一起運動，不會出現保溫材料的磨損和粉化，另外套管和土層摩擦很小，不需要特別固定外套管。

        （2）外鋼套管強度高，密封性能好，采用優質防腐處理，有效的地防水、防滲漏，保證管道的使用壽命。

        （3）內外鋼管之間的空氣層（10～20mm）既起到保溫作用，又是內外鋼管之間的排潮通道，同時還是內外管損壞破裂的信號管。

        a.鋼套管中導向支座與固定支座采取隔熱措施，防止了熱橋的產生。

        b.疏水系統采用全密封形式，疏水管線采用內插式布置靈活，無需另設檢查井。

        c.工作鋼管的彎頭、三通及波紋補償器，固定支座均布置在鋼套管內。整個工作鋼管處于密封的環境下運行，既安全又可靠。

        d.采用內固定支架技術，可完全取消外固定混凝土支墩，縮短工期。

        2.2主要技術性能參數

        2.2.1內工作鋼管

        管道種類：流體無縫鋼管

        管道材質：20號鋼

        執行標準：GB/T8163-1999

        2.2.2保溫層

        材料種類：耐高溫超細玻璃棉

        常溫導熱系數：≤0.04W/M.K

        容重：50±2KG/m2

        使用溫度：-80℃～+450℃

        2.2.3外套鋼管

        管道種類：直縫焊接鋼管或螺旋縫焊接鋼管

        管道材質：Q235-A（B）

        執行標準：GB5235-97

        2.2.4防腐層

        材料：耐高溫樹脂

        擊穿電壓：≥5000V ≥15000V

        使用溫度：≥100℃ ≥130℃

直埋蒸汽鋼套鋼保溫管

        3鋼套鋼直埋式蒸汽管道基本設計要求

        3.1鋼套鋼直埋式預制蒸汽管道的熱伸長一般采用波紋補償器進行補償。補償器補償量應為管段熱伸量的1.1～1.2倍。管道的熱膨脹是熱力管道設計中首先要考慮的因數，熱膨脹量的計算公式如下：

        α鋼材的線膨脹系數（11.2×10-6，隨溫度范圍變化而略有變化）M/（M℃）

        L管道的長度（相鄰兩固定支架之間的距離） M

        T 管道的工作溫度 ℃

        3.2鋼套鋼直埋式蒸汽管道布置設計時，走向力求平直以降低阻力損失并節約材料。必須以L型、Z型布置的管道，在設計和制作可充分考慮管路熱膨脹的自身自然補償，以減少補償器的使用數量，從而達到減低造價，提高安全系數的目的。但考慮熱膨脹的自然補償時，需考慮管道轉角處內外管之間的軸向滑動支架對自然補償量的限制，需在管道轉角兩側一定距離內采用平面滑動支架。經計算如內外管之間距離不能滿足熱膨脹需要時，可加大管道轉角處外套管的口徑，已達到補償要求。

        3.3鋼套鋼直埋式蒸汽管道直管段一般采用外向型波紋管補償器。波紋管采用奧氏體不銹鋼經多層復合而成，一般情況下補償器的疲勞壽命應考慮1000次（理論計算壽命10000次以上，設計時取10倍安全系數）。補償器的額定工作補償量和額定工作壓力須高于實際工作補償量和實際工作壓力，對于經常啟停的系統，需選用額定工作補償量為實際補償量2倍的波紋管補償器。

        3.4波紋補償器應布置在兩個相鄰固定支架之間，并盡量靠近其中一個固定支架。對于平直管段，波紋補償器固定支架左右對稱設置，以平衡固定支架受力，同時便于設置疏放水裝置。兩個相鄰固定支架之間的管段應為平直管段，可以有坡度，但不允許有折角。

        3.5直埋管道每隔100m左右或管道低點應設置輸水點，輸水點應靠近固定支架設置。當設置波紋補償器時，輸水管道可從補償器部位外套管接出，以盡可能的消除內管熱膨脹對輸水管帶來的不利影響。當在其他位置設置輸水管道時，輸水管道從主管道上接出。

        3.6管道在安裝和運輸過程中，不可避免地引起保溫材料的受潮或少量浸水，在管道運行時借助高溫介質的熱量將保溫材料中的水份蒸發出來，通過保溫層和外套管之間的空氣層流動，這就需要在管道設計時考慮設置排潮裝置，以及時排出內外管之間的水份。和輸水裝置一樣，排潮管也應設置在固定支架附近，當設置在波紋補償器處時可從補償器外套管接出。排潮管應高出地面0.5m，頂端設置彎頭向下，以防雨水侵入。另排潮管還是內外管道是否損壞的信號管，一旦內外管道破裂，將有蒸汽從排潮管排出（外管破裂，水進入內外管之間，將被高溫介質的熱量汽化而變成蒸汽）。