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埋地蒸汽管道設(shè)計(jì)施工的幾點(diǎn)體會(huì)

1 埋地蒸汽管道的設(shè)計(jì)

埋地蒸汽管道在設(shè)計(jì)上要解決的主要問(wèn)題是：蒸汽管道的應(yīng)力計(jì)算；蒸汽管道的保溫；疏水節(jié)點(diǎn)的處理；防腐措施等等。

1.1 埋地蒸汽管道的應(yīng)力計(jì)算

埋地蒸汽管道的應(yīng)力計(jì)算應(yīng)用成熟的架空管道應(yīng)力分析方法及計(jì)算軟件，這使蒸汽直埋管道應(yīng)力分析的正確性得到保證。在管道布置時(shí)，能充分利用彎頭作為自然補(bǔ)償，這樣使管道減少補(bǔ)償器，降低了管道的造價(jià)，從而提高了管道整體的可靠性。

1.2 蒸汽管道的保溫

蒸汽管道直埋敷設(shè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展已經(jīng)有十幾年，蒸汽直埋保溫管的目的概括性的解釋有兩個(gè)：一是，保證蒸汽管道能在地下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；二是，保證保溫管能起到良好的保溫效果，不浪費(fèi)能源，不破壞園林綠化。在保溫結(jié)構(gòu)上由起初的“塑套鋼”保溫管，到玻璃鋼保護(hù)層保溫管，到現(xiàn)在使用廣泛的“鋼套鋼”保溫管。經(jīng)過(guò)多年對(duì)蒸汽管道直埋敷設(shè)技術(shù)的實(shí)踐摸索，并結(jié)合我們當(dāng)前的具體狀況，我們選用的保溫材料是硅酸鋁棉氈+硅酸鎂瓦塊+聚氨脂發(fā)泡。選用材料及其性能：（1）硅酸鎂瓦塊：導(dǎo)熱系數(shù)為<0.042W/m·k；密度為200±5kg/m3；使用溫度為-40℃～800℃；抗壓強(qiáng)度≥0.5MPa，抗折強(qiáng)度≥0.36MPa；憎水率≥99%；（2）硅酸鋁棉氈：導(dǎo)熱系數(shù)為<0.051W/m·k；密度為90kg/m3；使用溫度為-40℃～1000℃；（3）聚氨酯發(fā)泡：導(dǎo)熱系數(shù)<0.035W/m·k；密度為50kg/m3；zui高使用溫度為120℃；抗壓強(qiáng)度≥0.19MPa；吸水率0.12kg/m3；（4）鋼管管材為Q235B；（5）保護(hù)層采用玻璃絲布、環(huán)氧煤瀝青漆。

1.3 疏水節(jié)點(diǎn)的處理

疏水節(jié)點(diǎn)是蒸汽直埋管道中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由于所占比例較小，往往容易被人忽視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，無(wú)論是架空管道還是直埋管道，由于疏水節(jié)點(diǎn)沒(méi)處理好導(dǎo)致蒸汽管道停汽檢修的事時(shí)有所聞。尤其是蒸汽直埋管道，一旦該點(diǎn)出了問(wèn)題，還可能涉及眾多的其他地下管線的安全運(yùn)行。蒸汽直埋管道疏水點(diǎn)的設(shè)置方法與架空管道基本相同，一般是在固定點(diǎn)和管道翻高以前，疏水原理是利用蒸汽的壓力把啟動(dòng)疏水放入疏水井或排水溝。正常疏水采用疏水器自動(dòng)把凝結(jié)水排至疏水井，疏水裝置采用內(nèi)插法的形式，即疏水管直接插入蒸汽管道的集水管中，解決了疏水節(jié)點(diǎn)施工難度大、易出現(xiàn)蒸汽泄漏的問(wèn)題。

1.4 鋼套管的防腐層

現(xiàn)在廣泛使用的“鋼套鋼”保溫管，雖已克服了“塑套鋼”保溫管，和玻璃鋼保護(hù)層保溫管保溫結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，但又出現(xiàn)不少新問(wèn)題，其中外套鋼管的防腐問(wèn)題為關(guān)鍵。鋼套管的防腐層是決定管道壽命的關(guān)鍵。防腐層材料有多種多樣，我們采用的是兩層環(huán)氧富鋅底漆后，加三層密紋玻璃布、五層環(huán)氧煤瀝青的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的耐溫高達(dá)110℃，因此當(dāng)鋼套管在施工中可能由于進(jìn)水導(dǎo)致試運(yùn)行階段鋼套管外表溫度上升到100℃時(shí)，防腐層也不會(huì)被破壞。蒸汽直埋管道在運(yùn)行中固定支座處的鋼套管外表溫度會(huì)達(dá)到70℃左右，如采用其他標(biāo)準(zhǔn)的防腐層將會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，且長(zhǎng)期使用易出現(xiàn)老化，影響管道壽命。而使用該結(jié)構(gòu)則有效地解決了這個(gè)問(wèn)題。近年來(lái)，新的防腐層材料不斷出現(xiàn)，有的可耐溫達(dá)140℃，但價(jià)格偏高。新材料的使用將使鋼套管的使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)。

2 埋地蒸汽管道的安裝

埋地蒸汽管道安裝時(shí)，應(yīng)盡量在施工現(xiàn)場(chǎng)將多段管件進(jìn)行拼接后才能下溝，溝下只能做少量的蒸汽管道接頭。因其作業(yè)環(huán)境很差，焊工的人為因素較難把握焊接質(zhì)量，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，蒸汽直埋管道容易出現(xiàn)問(wèn)題的是鋼套管現(xiàn)場(chǎng)的焊縫，所以應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，打坡口，打磨，留出對(duì)口的間隙，按照單面施焊，雙面成型的規(guī)定操作，并采用超聲波探傷或滲漏檢查焊縫的質(zhì)量，待管系連通后，做1.2MPa的氣密性試驗(yàn)，試驗(yàn)全部合格后，才能對(duì)接口處進(jìn)行防腐修補(bǔ)填土。以上采取種種措施的目的，是為了保證其焊縫質(zhì)量。雖然檢驗(yàn)的費(fèi)用增加了，但相對(duì)整個(gè)工程造價(jià)不到千分之一，從而對(duì)保證整個(gè)蒸汽直埋管道的安全和使用壽命起到了事半功倍的效果，解除了后顧之憂。

3 埋地蒸汽管道的運(yùn)行

埋地蒸汽管道在暖管沖管前，要排除蒸汽管內(nèi)在系統(tǒng)水壓試驗(yàn)時(shí)存留的水，否則會(huì)造成暖管時(shí)間增長(zhǎng)，易引起水沖擊。一般采用的方法是用空氣壓縮泵將蒸汽管內(nèi)的水大部分壓出，在暖管時(shí)一定要注意保證蒸汽壓力緩慢升壓，按蒸汽直埋管道疏水系統(tǒng)的前后順序依靠蒸汽的壓力逐步將管內(nèi)的少量殘留水和暖管時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水，通過(guò)疏水旁通管壓出，待水基本排盡冒汽才能升壓。整個(gè)過(guò)程從前到后，以此類(lèi)推直至完成整個(gè)系統(tǒng)暖管和沖洗工作。

在運(yùn)行時(shí)應(yīng)防止水擊現(xiàn)象的出現(xiàn)，特別在標(biāo)高相差較大的蒸汽直埋管道過(guò)渡處和蒸汽直埋管道與架空管道的過(guò)渡處。其主要原因是疏水器失靈或低負(fù)荷運(yùn)行所至。一旦水擊現(xiàn)象出現(xiàn)，其產(chǎn)生的沖擊力往往高于正常狀態(tài)下的蒸汽管道內(nèi)壓力的十幾倍，那時(shí)補(bǔ)償器、鋼套管、將無(wú)法承受如此高的沖擊力，造成整個(gè)埋地管體系的損壞，其修復(fù)難度和代價(jià)較架空管道要高得多。所以要加強(qiáng)運(yùn)行管理，經(jīng)常檢查疏水的動(dòng)作情況。在運(yùn)行中同樣還要防止下雨時(shí)積水通過(guò)埋地管道出地面的管段倒灌至蒸汽直埋管道鋼套管內(nèi)，從而損壞蒸汽直埋管道內(nèi)的保溫材料并影響管道的安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在埋地蒸汽管道技術(shù)的運(yùn)用中，合理的設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)，規(guī)范的安裝是關(guān)鍵，嚴(yán)格的管理是保障。只有這樣，才能保證蒸汽直埋管道全線在全封閉狀態(tài)下安全、持久運(yùn)行。