納米氣凝膠蒸汽保溫管廠家配戴安裝示意圖
從“鋼套鋼直埋蒸汽管道”左圖上看,由內(nèi)向外分別為:內(nèi)工作鋼管、保溫層、鋁箔反射層、空氣層、外套鋼管、外防腐層組成。鋼套鋼直埋蒸汽管道保溫結(jié)構設計思路來自于熱力管溝,將管溝由常用的磚砌或混凝土結(jié)構改為鋼套管,在外套鋼管內(nèi)設置可滑動導向支架,使工作鋼管及相應的保溫材料與外部的鋼外套管產(chǎn)生滑動,即工作鋼管與保溫材料之間緊密接觸,工作鋼管通過支架支撐在外套鋼管內(nèi), 使導向支架在外套鋼管內(nèi)部滾動,形成了“鋼管溝”的構造。該保溫結(jié)構主要采用于軟質(zhì)的保溫材料作為保溫絕熱層,有效解決了由于徑向膨脹而造成摩擦力增大的問題,由于內(nèi)部有支撐環(huán),不會造成保溫材料偏心和壓碎現(xiàn)象。并且在結(jié)構上借鑒了國外同類產(chǎn)品設計方案,采用*的管道支座與鋼套管內(nèi)壁之間作為滑動界面的結(jié)構形式,利用鋼外套管機械強度高強、密封性能好的特點成功解決了防水抗漏的難點
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二、鋼套鋼直埋蒸汽管道性能優(yōu)點 鋼套鋼直埋蒸汽管道,是以北歐直埋管技術為基礎,并吸收國內(nèi)多家高等設計單位和院校的*技術,在實際工程應用中不斷改進而成,該保溫管產(chǎn)品是一種集耐高溫高壓、防腐、防漏、防水、抗壓、抗?jié)B以及全封閉的鋼套管埋設新技術,是高溫直埋敷設技術在地下水位較高地區(qū)使用的一次巨大突破,是高參數(shù)蒸汽輸送領域zui有效、可靠的保溫管產(chǎn)品。1、工作管的保溫層與外套鋼管之間留有20~25mm左右的空氣層,既可起到一定的保溫作用,又可為鋼套鋼直埋蒸汽保溫管道提供極為通暢的排潮通道,使排潮管真正起到及時排潮的作用,同時具有信號管的作用;若將其抽成低真空,可更有效地保溫并降低外套鋼管內(nèi)壁腐蝕。 2、工作鋼管滾軸支座采用特種低熱導材料制成,與鋼材的摩擦系數(shù)為0.1左右,蒸汽管道工作時摩擦阻力較小。 3、工作鋼管的固定支架、滾軸支座與工作鋼管的連接采用特別設計,有效地防止內(nèi)外鋼管熱橋的產(chǎn)生。 4、工作鋼管的彎頭、三通、變徑、波紋管補償器、閥門等均布置在鋼套管內(nèi),整個工作管線處于全密封的環(huán)境下運行,安全可靠。 5、直埋管道的疏水采用全密封式結(jié)構,疏水管接于工作鋼管的低位點或設計要求的位置,無需另設檢查井。 6、采用內(nèi)固定形式,可*取消外固定混凝土支墩,節(jié)省費用,縮短工期。 7、可采用抽真空技術,基本杜絕外套鋼管內(nèi)壁由水汽引起的電化學腐蝕,同時進一步提高管道的保溫性能。 8、外套鋼管的外壁采用優(yōu)良的防腐工藝,杜絕被帶有腐蝕性液體、氣體或固體的腐蝕物腐蝕,運行壽命可長達50年。
三、鋼套鋼直埋蒸汽管道核心技術工藝1、保溫層復合技術 保溫層可采用單*熱保溫材料層或多種絕熱保溫材料的復合層(復合保溫層中可含空氣層和鋁箔反射層),保溫層材料接縫處應相互錯縫,內(nèi)外層應相互壓縫,所有縫隙間應密實嵌縫,利用不銹鋼緊固鋼帶將保溫材料分段捆扎在工作管外表,當管道運行受熱膨脹時,保溫層材料與工作管通過支座在鋼外護管中一起移動。根據(jù)蒸汽介質(zhì)的中溫、高溫以及超高溫等條件,可采用憎水型硅酸鋁針刺毯/纖維氈或二氧化硅氣凝膠納米保溫絕熱氈等耐高溫保溫材料作為*層保溫層來達到耐高溫要求。2、滑動支座隔熱技術 采用滾動/滑動導向支座代替?zhèn)鹘y(tǒng)的支架,更加有利于工作鋼管在外套鋼管內(nèi)的自由伸縮,而且滑動支座與鋼管之間采用特殊材料隔熱措施,有效地解決了管道的熱橋問題,滑動支座處的外保護層的表面溫度較低,不會破壞管道的防腐層,保證了管道局部不會發(fā)生腐蝕破壞。3.真空處理技術 將傳統(tǒng)鋼套鋼直埋保溫管道中的空氣層抽成真空層,可排除空氣層中的潮氣及保溫層中吸收的水分,有效地防止了內(nèi)外鋼管的腐蝕,同時降低了管道的熱損失和表面溫度,延長了管道的使用壽命。
四、鋼套鋼直埋蒸汽管道應用范圍 電力、石油、煤礦、化工、醫(yī)藥、航天、核電、軍事、市政、集中供熱高溫介質(zhì)等低/中/高壓流體的輸送都用鋼套鋼直埋蒸汽管道。例如:城鎮(zhèn)小區(qū)、商業(yè)住宅、市政建設項目、 工業(yè)廠區(qū)、寫字樓、體育館場、生物科技、制藥廠、高鐵機場及其他公共設施供熱等。 參考資料:《河北盛邦管道工程有限公司鋼套鋼直埋蒸汽管道企業(yè)標準》《城鎮(zhèn)供熱預制直埋蒸汽保溫管技術條件》CJ/T200-2004 《城鎮(zhèn)供熱預制直埋蒸汽保溫管管路附件技術條件》CJ/T246-2007 1蒸汽直埋保溫管的蒸汽溫度,℃,蒸汽壓力,MPa; 2土壤導熱系數(shù),W/m.K; 3管中心平均埋深,m; 4zui熱月地表面平均溫度,℃; 5保溫結(jié)構采用: “鋼套鋼—外滑動(滾動型)—空氣層”; 6鋼外套管的外壁溫度≤50℃; 7管道沿程平均熱損失≤200W/m; 8保溫管壽命≥20年(正常使用)。 一個完整的熱工管道和熱工設備的絕熱結(jié)構,通常包括:(1)防腐層;(2)滑動層(可與腐層并用);(3)絕熱層;(4)防水防潮層;(5)外保護層(也可以兼作防水防潮層)。 由于熱水系統(tǒng)所用的管道都已經(jīng)經(jīng)過防腐處理,所以絕熱設計的任務主要是絕熱層、防水防潮層和外保護層的設計。 9 絕熱層的設計 9.1 材料導熱系數(shù) 導熱系數(shù)λ,單位W/(m·℃),是表證物質(zhì)導熱能力的熱物理參數(shù),在數(shù)值上等于單位導熱面積、單位溫度梯度,在單位時間內(nèi)的導熱量。數(shù)值越大,導熱能力越強,數(shù)值越小,絕熱性能越好。該參數(shù)的大小,主要取決于傳熱介質(zhì)的成分和結(jié)構,同時還與溫度、濕度、壓力、密度、以及熱流的方向有關。成分相同的材料,導熱系數(shù)不一定相同,即便是已經(jīng)成型的同一種保溫材料制品,其導熱系數(shù)也會因為使用的具體系統(tǒng)、具體環(huán)境不同而有所差異。 為了計算的方便,本文根據(jù)相關的部門標準和國標的相關規(guī)定來選擇材料的導熱系數(shù)作為設計的標準。 9.1.1 硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料 硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料是用聚醚與多異氰酸脂為主要原料,再加入阻燃劑、穩(wěn)泡劑和發(fā)泡劑等,經(jīng)混合攪拌、化學反應而成的一種微孔發(fā)泡體,其導熱系數(shù)一般在0.016~0.055W/(m·℃)。使用溫度-100~100℃。 按照原石油部部頒標準(SYJ18-1986),對于設備及管道用的硬質(zhì)聚氨脂塑料泡沫的基本要求如表1: 9.1.2 聚苯乙烯泡沫塑料 聚苯乙烯泡沫塑料簡稱EPS,是以苯乙烯為主要原料,經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而成的一種內(nèi)部有無數(shù)密封微孔的材料。聚苯乙烯泡沫塑料的導熱系數(shù)在0.033~0.044 W/(m·℃),安全使用溫度-150~70℃;硬質(zhì)聚苯乙烯塑料泡沫的導熱系數(shù)在0.035~0.052 W/(m·℃)。 根據(jù)GB10801-1989的規(guī)定,對絕熱用聚苯乙烯塑料泡沫的技術性能要求如表2: 9.1.3 聚乙烯塑料泡沫 聚乙烯塑料泡沫的導熱系數(shù)一般在0.035~0.056W/(m·℃),根據(jù) GB50176-93《民用建筑熱工設計規(guī)范》中的規(guī)定,聚乙烯塑料泡沫料的導熱系數(shù)<0.047W/(m·℃)。 計算中取λ=0.047W/(m·℃)=0.1692(kJ/h·m℃)