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滄州盛邦管道集團(tuán)有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 鋼套鋼保溫管，鋼套鋼直埋保溫管，聚氨酯保溫管，預(yù)制直埋保溫管 |
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淺談鋼套鋼直埋蒸汽管道
2020-12-5 閱讀(1603)
淺談鋼套鋼直埋蒸汽管道
近幾年隨國(guó)家對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱的大力推廣以及越來(lái)越多的城市對(duì)環(huán)境 要求的提高，直埋蒸汽管道得到了迅猛的發(fā)展。蒸汽直埋管道敷設(shè)長(zhǎng)度由過去的幾十米 到現(xiàn)在的管線達(dá)到幾百米，甚至幾千米；管徑也迅速增大，例如我廠工作芯管大已做到 1020。但仍有一些設(shè)計(jì)院對(duì)直埋蒸汽管道比較陌生，不同生產(chǎn)廠家在直埋蒸汽管道上 的結(jié)構(gòu)不同也使得一些設(shè)計(jì)院對(duì)其產(chǎn)生了混淆。筆者希望通過對(duì)“鋼套鋼直埋蒸汽管 道”的結(jié)構(gòu)的一些描述，以期對(duì)一些設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)直埋蒸汽管道上提供一些參考。
一、鋼套鋼直埋蒸汽管道結(jié)構(gòu)
基本結(jié)構(gòu)：①工作芯管一②高效無(wú)機(jī)保溫層～③鋁箔雙層反射層～④不銹鋼打包 帶、中堿布兩層環(huán)氧煤瀝青蓋面一⑤空氣層(10～15ram)一⑥鋼外護(hù)套管及外防腐(具體 可見圖一)。 工作原理：利用不銹鋼打包帶將保溫材料緊扎在工作芯管上，當(dāng)管道運(yùn)行受熱膨脹 時(shí)，保溫材料與工作鋼管通過支座在鋼外護(hù)套管中一起移動(dòng)。此結(jié)構(gòu)就如同將地溝敷設(shè) 蒸汽管道中的地溝由鋼外護(hù)套管代替。 鋼套鋼直埋蒸汽管道支座包括：內(nèi)固定支座、導(dǎo)向支座、滑動(dòng)支座。 內(nèi)固定支座——通過環(huán)板、加強(qiáng)筋，將工作芯管在某一點(diǎn)形成一個(gè)相對(duì)于鋼外護(hù)套 管的“死點(diǎn)”； 導(dǎo)向支座——具有三個(gè)成1200的“腳”，使工作鋼管能夠沿鋼套管軸向自由移動(dòng)(具 體結(jié)構(gòu)見圖二)； 滑動(dòng)支座——在導(dǎo)向支座的基礎(chǔ)上改進(jìn)，將三個(gè)“腳”取消，在卡箍下部增加一滑動(dòng) 板，使得工作芯管在該支座處能前后、左右及向上運(yùn)動(dòng)。(其主要設(shè)置于具自然補(bǔ)償彎頭 較近處，具體結(jié)構(gòu)見圖三) 
二、直埋蒸汽管道設(shè)計(jì) 鋼套鋼直埋蒸汽管道的設(shè)計(jì)包括保溫層厚度計(jì)算、外護(hù)套管壁厚計(jì)算、管道熱補(bǔ)償 計(jì)算。保溫層厚度計(jì)算及外護(hù)套管壁厚的計(jì)算方法在《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī) 程》…中已有詳細(xì)介紹，另外很多直埋蒸汽管道生產(chǎn)廠家也在他們的說(shuō)明書中也編了一 些在一定地區(qū)范圍內(nèi)、不同工作條件下可采用的保溫層厚度表格，設(shè)計(jì)時(shí)可作為參考。 如前所說(shuō)，鋼套鋼直埋蒸汽管道的工作原理與地溝敷設(shè)管道類似，其熱補(bǔ)償方式一 般也采用二種方式：①補(bǔ)償器補(bǔ)償②彎頭自然補(bǔ)償。 鋼套鋼直埋蒸汽管道的補(bǔ)償器一般選用軸向型波紋補(bǔ)償器(因套筒補(bǔ)償器需經(jīng)常更 換盤根，所以一般不使用)。由于直埋蒸汽管道波紋補(bǔ)償器需加保溫及鋼外護(hù)套管(具體 結(jié)構(gòu)見圖四)，所以其補(bǔ)償器無(wú)需采用全埋式結(jié)構(gòu)，但需加鋼外護(hù)罩以不見波紋。波紋補(bǔ) 償器選型時(shí)，其設(shè)計(jì)壓力可較管網(wǎng)壓力提高一等級(jí)。補(bǔ)償裕量的選擇應(yīng)比管溝和架空敷 設(shè)所用補(bǔ)償器的裕量大，《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》…規(guī)定：補(bǔ)償器補(bǔ)償量應(yīng)考 慮15～20％的膨脹裕量，但筆者認(rèn)為能考慮30～50％的膨脹裕量，以盡量在補(bǔ)償量 上提高補(bǔ)償器的使用壽命產(chǎn)品說(shuō)明書中壓力、位移的變化對(duì)膨脹節(jié)壽命的影響)。
淺談鋼套鋼直埋蒸汽管道
就波紋補(bǔ)償器波紋管材質(zhì)的選擇上，南京晨 光東螺波紋管有限公司在《熱網(wǎng)用波紋補(bǔ)償器》舊。樣本中對(duì)采用材料又如此敘述：波紋 管材質(zhì)一般為0Crl8Ni9(SUS302)，高溫蒸汽推薦選用3 16L且經(jīng)固溶處理，其它零部件為 優(yōu)質(zhì)低碳鋼。本人對(duì)句話存有疑義：由于奧氏體不銹鋼材料是一種溶碳能力較大的 金屬，它與碳金屬接觸后極易產(chǎn)生滲碳反應(yīng)，是不銹鋼性能變成硬而脆，逐漸失去塑性。 在《工業(yè)金屬管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》H1中就有明文規(guī)定：“安裝不銹鋼時(shí)，不得用鐵質(zhì)工具 敲擊，切割時(shí)不得使用切割碳素鋼的砂輪”、“不銹鋼管道與支架之間應(yīng)墊人不銹鋼或氯 離子含量不超過50×10山(50p．P．m)的非金屬墊片”。因此在與不銹鋼緊密接觸部分的 材料(如加強(qiáng)環(huán))不應(yīng)選用低碳鋼。 架空、地溝蒸汽管道，因其有足夠的膨脹空間，自然補(bǔ)償彎頭處支架皆采用滑動(dòng)支 座。
而鋼套鋼直埋蒸汽管道的膨脹空間是靠增加彎頭處的外護(hù)套管的直徑來(lái)取得(其工 作芯管運(yùn)行狀態(tài)是的位移可見圖五)。為控制放大部分外護(hù)管的長(zhǎng)度，應(yīng)在保證彎頭處 應(yīng)力(可采用與架空、地溝管道設(shè)計(jì)計(jì)算一樣的方法和相應(yīng)的應(yīng)力計(jì)算軟件來(lái)計(jì)算)不超 的情況下，離彎頭較近處設(shè)置導(dǎo)向支架。當(dāng)彎頭處位移量比較大的情況下，為降低成本 也可采用將彎頭處外護(hù)套管偏心設(shè)置。 因補(bǔ)償器具有一定的疲勞壽命，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用彎頭自然補(bǔ)償，尤其是一 些工廠、學(xué)校等開關(guān)次數(shù)比較頻繁的地方。如蒸汽來(lái)源不是熱電廠而是自備小鍋爐(其 產(chǎn)生蒸汽為飽和蒸汽)時(shí)，其對(duì)水質(zhì)處理只做軟化處理，對(duì)水中的陰、陽(yáng)離子除了鈣、鎂離 子去除外，包括氯離子在內(nèi)的其它離子均未去除。因此，鍋爐水中含有苛性堿、硫酸鹽、 氯化物等化合物，這些化合物就會(huì)被濕飽和蒸汽帶到補(bǔ)償器中去，凝結(jié)后積存在補(bǔ)償器 的波谷中，在蒸汽的作用下腐蝕奧氏體不銹鋼，大大縮短波紋補(bǔ)償器的使用壽命(該種工 況下的補(bǔ)償器往往l～2年就會(huì)損壞)。因此在做該種工況的熱補(bǔ)償設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能利 用彎頭做自然補(bǔ)償，在沒辦法的情況下應(yīng)“Ⅱ”補(bǔ)償器。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件不允許使用“Il” 補(bǔ)償器時(shí)，應(yīng)將波紋補(bǔ)償器安裝在鋼筋混凝土檢查室內(nèi)，以方便將來(lái)的檢修和更換。 
