江蘇宜興市蒸汽管道保溫公司，江蘇揚州市蒸汽保溫管道，江蘇熱水直埋保溫管

鋼套鋼保溫管保溫結構依據滑動方式不同分為：內滑動式與外滑動式
　　1、內滑動式：保溫結構由工作鋼管、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、外滑動式：保溫結構由工作鋼管、玻璃棉保溫隔熱層、鋁箔反射層、不銹鋼緊固帶、滑動導向支架、空氣保溫層、外護鋼管、外防腐層組成。

3蒸汽管道保溫結構機理，鋼套鋼蒸汽保溫管道

1.防腐層：保護外鋼管避免腐蝕物腐蝕鋼管，延長鋼管使用壽命。

2.外護鋼管: 保護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: 保證介質溫度，保證外護管表面保持常溫。

4.阻隔、反射層: 保證有機泡沫材料不進入無機硬質耐高溫層；反射耐高溫層部分熱量。

5.無機硬質保溫層：耐高溫，保證與有機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動。

7.工作鋼管：保證輸送介質正常流動。

蒸汽管道直埋敷設在我國尚屬探索階段，本文根 據我公司近五年的運行經驗就直埋蒸汽管道在設計及運行方面的問題進行分析及探討。
熱水 管道(T<150℃)直埋技術在國內已有二十多年的歷史，該項技術已較成熟。而高溫蒸汽管道由于介質溫度遠比熱水管道高，這就構成了高溫蒸汽管道在直埋敷設時的特殊技術特性，使其直埋敷設難度較大，盡管我國蒸汽管道直埋技術在研究、設計、制造、施工等環節上存在著諸多問題，這方面的基礎理論尚不完善，但在全國各地已進行了大量的工程實踐與調查研究工作，基本上形成了具有我國特色的*、經濟、實用的高溫蒸汽管道直埋技術。目前全 國直埋蒸汽管道已達數百公里，zui大管徑為DN700mm。
　　我公司從1995年迄今已建成的直埋蒸汽管道約10公里，zui大管徑DN500mm。在實踐中我 們不斷總結經驗教訓，形成了一套比較完善的設計、施工及運行管理方法。這里就將我們的 一些做法介紹給大家，供同仁們參考，以促進我國高溫蒸汽管道直埋技術的發展。
　　一、選擇合適的蒸汽操作壓力
　　我們采用的是高壓輸送低壓使用的方式，其優點是高壓下蒸汽體積小，可減小管道口徑 及管道散熱量，減少了保溫材料，另外高壓下蒸汽干度高，品質好，而低壓蒸汽中有更大比 例的潛熱能，可減小凝水的顯熱能，同時低壓使用可降低設備的費用。
　　二、準確地掌握蒸汽負荷
　　工藝設計中選定管徑時要準確地落實用戶和用量，同時考慮用汽高峰和低峰的差別，若運行負荷遠低于安全運行負荷時，可考慮敷設雙管方案，否則按過熱蒸汽設計的管道在飽和蒸汽下運行，出現管道疏水困難，管道振動大和汽水沖擊造成波紋管補償器損壞等問題。例如我公司為煙臺大宇重工有限公司等用戶設置的蒸汽管道設計用汽量為100T/H，而實際用汽量只有5T/H，再加上沿途部分熱用戶為斷續用汽，運行兩年后，管網上就有五個波紋管補償器損壞，使管網處于病態運行。波紋管補償器損壞的原因：*、地下水沿補償器的活動端進入到外護套與波紋節之間，由于波紋節外表面溫度很高，使水汽化，長時間汽化便在此范圍內結垢，水垢填充了波谷，使波紋管失去了補償作用。第二、由于用汽量波動，地下水中氯離子濃縮，結果在波節上形成死點，波紋管局部被腐蝕透。第三、由于運行負荷遠小于設計負荷，凝水量大，造成疏水不通暢，水擊現象嚴重，將導流筒沖擊變形。第四、選用的波紋管補償量大(300mm)，波節多，第五、波紋管的設計不符合蒸汽運行參數的要求，如波紋管的層數少，導流筒薄，波節間的法蘭無防失穩措施等。九八年我們又為該管線敷設了另一 DN250的蒸汽管道，使之成為雙路，并在設計中克服了原有管道中的不足之處，補償器改用 套筒式，到目前為止該管道運行狀況良好。
　　三、合理的布置與敷設管道
　　1.由于土壤是一種很好的保溫材料，管道埋深越大外殼溫度及土壤溫度場就越高，所以 ，蒸汽管道直埋以淺埋為有利。
　　2.為保證補償環節的可靠性，設計跨度不宜大于100m，補償量不宜大于200mm，但設計的跨度也不宜太小，以免增大管道投資，況且，固定支架及補償器處是薄弱環節，處理不好會影響整個管網的使用壽命。另外，變徑及管壁厚度變化處，應設補償器或固定支架，固定 支架應設在管壁厚度較大的一側。
　　3.分支管的設計時，宜靠近干管固定支架，且從管頂引出，并在支管上設固定支架 、補償器或采用自然補償。
　　4.管網中的控制閥門及分段閥門當管徑大于150mm時，應設旁通閥，旁通管管徑按設計 流量的30％考慮，以便于控制調節。
　　5.疏水裝置應設置啟動疏水及*疏水兩套。啟動疏水裝置采用截止閥組，初運行時手 動疏水用。*疏水裝置設置間距不應大于150米。疏水器采用斯派沙克工程有限公司生產 的熱動力式疏水器，并將凝水引至附近的雨、污水井。
　　四、補償器的選用：
　　選用波紋管補償器時，應注意：(1)補償量不大于200mm，(2)應要求波紋管生產廠家根 據蒸汽參數進行應力計算，確定波高、波數、波板的層數及波紋管的材料。
　　由于目前波紋管補償器多采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料制成，在運行中拉壓應力和波紋節 成型過程中形成的內在應力聯合作用下，如管道內、外部環境中有氯、硫離子，極易受到穿 晶應力腐蝕破壞，溫度越高，氯、硫離子濃度越大這種腐蝕破壞速度越快。
　　我們認為沿海地區，應優先選用套筒補償器，因為它耐腐蝕、抗汽水沖擊的能力強，價 格相對較低，壽命長，缺點是要定期注密封填料。目前國內已有改進產品，可以幾年注一次 填料。
　　五、保溫材料及保溫結構的選擇
　　直埋蒸汽管道保溫技術已較成熟，目前國內直埋蒸汽管道保溫多數采用內滑動復合型結構，同時也在不斷發展新型保溫結構，如內支撐鋼套鋼結構等。保溫材料也有多種，如隔熱層材料有泡沫玻璃、微孔硅酸鈣、超細玻璃棉等；保溫層一般采用聚氨酯(耐溫150℃)；保護層則采用高密度聚乙烯套管、樹脂玻璃鋼、鋼管等，我們公司在煙臺大宇重工業工程中采用的是內滑動式復合型結構，隔熱層為微孔硅酸鈣，保溫層為聚氨酯，保護層為T0樹脂。98 年8月5日，我們對正在運行的直埋蒸汽管道的保溫情況進行了測試。
　　管道狀況：DN300管道，微孔硅酸鈣隔熱層厚90mm，聚氨酯保溫層厚30mm，管道已運行 兩年。
　　測試時氣溫：27℃，使用儀表為DM801C數字式測溫表。由保護層經保溫層、隔熱層到管 壁，每隔1cm測試一次溫度。測試結果如下：
　　可見 ，保護層外表面溫度低于40℃，隔熱層與保溫層交界面處的溫度為98℃，低于聚 氨酯的耐溫能力，保溫效果較好。
　　六、施工及運行管理
　　1.直埋蒸汽管道的施工質量極為重要，必須嚴格控制每道生產工序，嚴格檢查質量，按 設計要求實施，尤其是接頭保溫施工，必須嚴格控制，逐個檢查，確保施工質量；
　　2.雨季施工要采取必要措施，防止水淹、浮管發生。一旦保溫材料進水，將很難全部排 除，這樣會大大降低保溫效果，增大熱損失，并有可能導致保溫管的損壞、破裂；
　　3.為保證施工質量，焊口應采用氬弧焊打底，并對主干線進行100％探傷；
　　4.管道試運行前，一定要對管溝進行回填，保證保溫層外殼與土壤形成足夠的摩擦力， 防止保溫層隨內鋼管一起進行伸縮而引起保溫層的破壞；
　　5.嚴格初運行程序。運行時一定保證暖管時間，因為蒸汽溫度高，管道升溫一定要緩慢，以保證管道與隔熱層順利脫離，避免保溫層損壞。由于隔熱層潮濕，緩慢加熱才能使隔熱層中的水分均勻的通過排氣管排出，以免保溫層發生爆管現象，待排氣管基本無氣體排出時，可增大送汽量，并逐漸達到運行負荷值。圖為我公司的暖管升溫、恒溫曲線圖：
　　另外，通汽前必須將蒸汽管網中的凝結水放凈，運行中盡量減少熱負荷的波動幅度和頻率；經常檢查疏水裝置，確保凝水暢通疏出，避免水擊現象的發生；因為水擊不僅易破壞補償器，而且由于強烈的振動，造成保溫結構破壞。這是由于當熱負荷變化幅度和頻率較大時，熱位移經常變化，若采用復合保溫管時，將增加工作管與內保溫材料的摩擦系數，據有關資料介紹，按熱網壽命16年計算，則工作管與內保溫層摩擦zui小達15000—20000次，一般硬質保溫材料很難經受這樣多次的磨損，特別由于管道自重作用，下部摩擦更為嚴重，如果處 理不當，必定會破壞保溫結構的保溫性能，降低保溫管壽命。