某開發區蒸汽管道鋼套鋼預制保溫管保溫及防腐現狀分析

摘要：本文主要闡述的內容是關于亦莊開發區熱力管網保溫及防腐工藝過程及施工時的注意事項，以及熱力管線保溫及防腐在熱力管網運行管理中的安全性。通過直埋熱力管網與蒸汽管線保溫結構及防腐工程過程進行分析，并在施工工藝安裝過程、材料性能、參數計算、運行維護管理等方面對兩種敷設方式進行比較，認為直埋蒸汽管線熱損失小于地溝熱力管線；直埋熱力管線施工工藝要求較高；直埋蒸汽管線和凝結水管線在管網運行中還是存在一定安全隱患。             
某開發區蒸汽管道鋼套鋼預制保溫管保溫及防腐現狀分析

一、前言：           
該開發區鍋爐出口壓力為0.8±0.05MPa，運行設計為1MPa,蒸汽管網運輸的介質溫度較高，由于熱力管網敷設方式不同，其保溫和防腐的材料和施工工藝也有所不同，相應保溫效果也有所差別。供熱管線的敷設分為地上敷設和地下敷設兩大類型。由于地下敷設不影響市容和交通，因而地下敷設是城鎮集中供熱管道廣泛采用的敷設方式。地下敷設主要分為：地溝敷設和無溝（直埋）敷設，其中地溝敷設又分為：通行地溝、半通行地溝、不通行地溝。由于以上幾種敷設方式該開發區已基本含蓋。所以本文將該開發區熱力管線劃分為兩類介紹：地溝敷設和直埋敷設。針對上述兩種敷設方式，從保溫和防腐兩種角度進行來說，都有其各自的優點和缺點，地溝敷設整體工程施工周期長，但保溫和防腐施工相對簡單、快捷、維修保養方便；相對于地溝施工來說，直埋管線需要在廠家預制，現場施工周期快，缺點工藝復雜、接口保溫和防腐難處理。所以我認為，在目前直埋管道技術尚未完善的前提下，從運行維護管理角度講，地溝敷設優于直埋敷設。        

某開發區蒸汽管道鋼套鋼預制保溫管保溫及防腐現狀分析

  二、該開發區地溝和直埋熱力管線保溫及防腐工藝過程發展情況           該開發區初期規劃面積為15平方公里，經過14年建設，市政基礎設施已基本完善，集中供熱管網地溝形式的為30.9公里，直埋為1.5公里，屬于支狀布置，目前由三個熱源廠進行并網供熱，以采暖負荷為zui多。由于部分企業需要工藝和生活熱水用熱，所以我熱力管網有90%屬于常年帶汽運行。公司于05年做過一次網損計算，夏季熱損失為46%，冬季為24%，通過認真分析，刨去每年吹掃、檢修排去蒸汽，主要損耗還是在管網輸送介質的過程中。在92年建區時，熱力管網以不通行地溝為主，溝體為磚砌，保溫材料大部分為巖棉，外纏瀝青玻璃布，由于我熱源廠出口壓力為0.8±0.05MPa，管網設計運行壓力為1MPa，所以經過幾年運行后，由于管溝防水性能差，加之管材和閥部件質量問題，停、送汽不規范，“跑、冒、滴、漏”時有發生，導致許多熱力管線保溫層吸水變形，部分管線保溫脫落，失去保溫效果。2000年開始，我們逐段對失去保溫效果的管線進行開槽改造，重新進行保溫防腐處理，將原來的巖棉制品換成憎水珍珠巖瓦，由于管溝施工面有限，將外防腐層改為預制環氧樹脂玻璃鋼。          由于西部居民區負荷增加，而原地溝界面無法放置擴徑管線，公司于04年3月——05年3月對其進行改造，蒸汽管線采用“鋼套鋼”直埋，長1500米，zui大直徑為DN500,保溫材料采用玻璃棉，防腐層采用三層PE，同時管內抽真空，也達到一定的保溫效果；凝結水采用溫材料采用聚氨酯泡沫，外護管采用高密度聚乙稀材料。下面本人針對以上保溫及防腐材料的施工工藝過程、材料性能、參數計算、運行維護管理等方面對兩種敷設方式進行比較，將我們的管理經驗介紹給大家，與各位同仁共同探討。        

三、地溝熱力管線敷設保溫及防腐的施工工藝和材料性能        

 1.施工工藝安裝           管道保溫前先清除管道污垢和鐵銹以及焊瘤棱角、毛刺等物，刷無機富鋅漆兩遍，再刷耐熱環氧煤瀝青面漆兩遍防腐。保溫采用憎水珍珠巖制品，并用石灰棉勾縫，閥門和無成形瓦的小管徑管道采用憎水復合硅酸鹽涂料。珍珠巖瓦塊厚允許偏差為±5mm,瓦塊拼接時應錯開安裝，當瓦厚度﹥100 時，應分兩層制作及安裝，第二層與*層縱縫錯開，分層綁扎，接縫處空隙用石灰棉*。外用16#鍍鋅鐵絲將珍珠巖瓦塊捆緊，鐵絲間距200mm，要保證每塊制件綁扎不小于兩處，每圈鍍鋅鐵絲長度按保溫瓦外周長加150mm,擰緊后將接頭處按平。立管段上為避免保溫層下墜，在立管上每隔2—3m預先焊上寬度為保溫層厚度的2/3，厚度為4mm的保溫層承重環再包珍珠瓦塊，鐵絲外采用兩布三油環氧樹脂玻璃鋼，厚度        

 2.從施工工藝過程中不難看出，工藝程序相對簡單，但對施工過程的把握有一定難度。首先從焊口刷漆來說，要求兩便底漆，兩便面漆，但施工方漏刷、少刷，特別是在管線正下部和側墻偏下部位，少刷和漏刷對管線質量有直接影響，兩布三油環氧樹脂玻璃鋼刷油時也有類似情況。其次，憎水珍珠巖瓦施工，對于直管段施工相對簡單，但石灰棉勾縫也是不到位，特別對于彎頭、盲端、固定支架兩端、三通、補償器、變徑等特殊位置，由于施工工人基本上沒有經過培訓；同時，在半通行和通行地溝內的施工，由于空間有限，刺激性氣味加之灰塵在溝內彌漫，不具備換氣條件，施工照明面不夠，防腐和保溫為隱蔽工程，可想而之，施工時的質量很難控制，對于監理及甲方也很難面面俱到進行檢查。特別是在管線翻身處，該區局部檢修小室深達10米左右有十幾個，管徑zui大的DN500，翻身落差高達5-6米，要做好該處的保溫和防腐處理，有一定的技術難度，如果不嚴格按規范施工，經過一段時間的運行，保溫層很容易脫落，焊口防腐處理不好有折段的潛在危險。如何更好的把握好施工質量，希望相關部門制訂更合理的監督制度和發明更環保的保溫及防腐材料，即保證施工質量，又不損害人體健康。      

   3、材料性能及參數計算            保溫材料檢測數據表           樣品名稱：憎水珍珠巖保溫管殼          規格型號：           1、供熱管道保溫熱力計算的任務是計算管路散熱損失，供熱介質沿途溫度降、管道表面溫度及環境（地溝、土壤溫度等），從而確定保溫層厚度，從理論上可得，保溫層越厚，則管路散熱損失越小，但厚度加大，保溫結構費用增加。本文例題為半通行地溝，0.8MPa飽和蒸汽兩根（DN150）及凝結水一根(DN80)，保溫材料為憎水珍珠巖瓦，厚度以圖紙為準，計算公式如下：          管道熱阻為：           ∑R=Rn+Rg+Rb+Rw+Rngo+Rgo +Rt (m·℃/w)        

 Rn—從熱媒到管內壁的熱 阻          Rn=1/π andnm·℃/w        

  An--從熱媒到管內壁的放熱系數          Dn—管道內徑          

由于熱阻比值較小，計算過程可不計      

   Rg—管壁熱阻           Rg=1/2πλgLndw/dnm·℃/w      

   λg—管材的導熱系數 w/m·℃          dw—管道外徑m          

由于熱阻比值較小，計算過程可不計