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鋼套鋼直埋蒸汽保溫管敷設技術

 經過多年的發展 ，熱水 管道直埋敷設技術在我國 已得到廣泛 的 應用，其經濟性 、安全性 已被 實踐證 明直埋敷設技術 已趨于成 熟。但 近年來 ，因我國大氣污染 日趨嚴 重 ，人們 要求保護環境 、凈化空氣 的 呼聲 日益高漲 ，而造成 此種 現象的主要原 因是城市中小燃煤鍋爐排 放 的粉塵及有害氣體 所致。目前 ，我 國正逐步取締城 市中的燃煤 中小 鍋爐 ，大力提倡發展集 中供熱。隨著 我國國民經濟 的發展 ，人 民生活 水平 的不斷提高 ，人們對環境及城市 景觀 要求越來越高 的情況下 ，已 逐步在城市熱網中取代傳統 的蒸汽管道架空敷設方式而采用高溫蒸 汽管道直埋敷設方式。蒸汽管道直埋同熱水管道直埋原理相 同，與地 溝敷 設和架 空敷設 這兩 種方式相 比具有 多方面的社會 與經濟優 勢。 如 ：占地少、市容 美觀性增 強 施工 方便 快捷 、節約工期 、減 少建材用 量和 土建費用 ：社會 環境效 益好 、工程造價低 、保 溫效果好 、熱損耗 低，節約能源、使用壽命長、維護費用低等特點。但蒸汽管道直埋技術 比熱水管道直埋敷設技術難度較大，有待于進一步完善。

1高溫蒸汽直埋管道的結構形式 高溫蒸汽管道的直埋敷設技術 ，目前 國家尚無 出臺相應規范。近 年來 ，經過我國廣大工程技術人 員在工程施工過程 中不斷摸 索和 實 踐 ，從 直埋蒸汽管道 的基礎理論和基本構造研 究，在 實踐 中開發 出來 了不 同結構 、性能各異的直埋管道產 品 ，如 ：塑套鋼 、鋼套鋼 、鋼塑復 合 ；內固定 、外 固定 、內外固定 ：內滑動、外滑動、導管滑動等 ；而 目前 比較成熟的技 術可 歸納 為以下三種形式 ：

1．1 內滑動外 固定。即工作 鋼管與保溫結構脫開 ，工作鋼管受熱 膨脹時 ，鋼 管運 動 ，發生位移 而保 溫結構層與外套 管成 一整體結構 ， 不發生運動。

1．2 內滑動 內固定。即固定端處將工作鋼管 固定在外套管上 ，不 用鋼筋混凝土 結構固定。

1．3 外滑動 內固定。即保溫材料和工作鋼管緊密結合 ，捆綁成一 個整體 ，保溫結構和工作鋼管在管道熱膨脹時 同時運動。 2高溫蒸汽直埋管道的保溫結構 (保 溫層 ) 直埋蒸汽管道 的保溫 結構是技術部 分中比較重要 的一個環 節， 保溫效果是高溫蒸 汽管道直埋 的主要指標 ，而其保 溫效 果的好壞 終取決于保溫結構。如保溫材料不耐水煮 沸，進入保溫層 被蒸汽加熱 到沸騰后 ，將沿管道迅速蔓延 ，造成無機保溫層 材料熱軟化和有機保 溫層材料聚氯酯破孔軟 化，從而會引起大范圍的保溫材料破壞 ，導熱 系數 急劇增加 ，保溫性能急劇破壞 ，嚴重時地面會出現冒汽現 象。 由 此可知 ，保溫材料的防水性 能及耐煮沸對高溫蒸汽管道直埋 敷設 的 安全性和可靠性有較大的影響，是保證蒸汽管道安全工作 的關鍵所 在。因此，在蒸汽管道直埋敷設中對保溫材料的選擇上應注意選擇耐 煮沸及防水性能較好的材料。

為了保證高溫蒸汽直埋管道在運行中的安全性，保溫結構一般 采用復合保溫結構。內滑動的復合保溫結構從里到外依 次為 ：工作鋼 管、高溫防銹層 、無機潤 滑層 、空氣層、無機隔熱層、高溫金屬反射層、 有機保溫層、防水防腐外護層。在這種保 溫復合結構 中，耐高溫 的無 機隔熱層將其表面溫度控 制在外層有機保溫材料允許的安全溫度 以 下(150℃ )，無機 潤滑層和 空氣層減少 了鋼管在 熱脹冷縮 時的摩 擦 力，防水防腐 的外保護層通常是耐腐蝕、耐壓強度高的玻 璃鋼 或鋼套 管。外滑動式 的保溫結構 ，從里到外依次是 ：工作鋼管、高溫防銹層、 無機保溫層、空氣層 、防水防腐外護層。防水防腐的外護層一般是鋼 套管。

鋼套鋼直埋蒸汽保溫管敷設技術

3 高溫蒸汽管道排潮管的作用及 安裝 高溫蒸汽直埋管道的保 溫層應設置排潮裝置 ，排潮管是直埋蒸 汽管道*的一個組成部 分。因保溫管在生產 、運輸及安裝過程 93 中 ，尤其是趕 上雨季施 工，不可避免地含 有或者會吸收一些潮氣甚至 少量水分 ，這些潮氣或水分在管道運行 時經 管內蒸汽加熱就會在保 溫層 問形成蒸 汽，如不及 時排 除 ，會使 保溫層間壓力升高 ，很容易發 生爆管事故。因此對于不抽真 空的保溫結構 ，必須設置排潮 管。排潮 管的設置不僅在啟動運行 階段發揮重大作用 ，而且在正常運行中的 作用也不可忽視 ，因為正常運行 時可 以通過排潮管的排潮量大小判 斷管道是否泄漏。通 常情 況下 ，管道供應廠家把排潮 管設于 固定墩 上 ，一個 固定墩上設置一個排潮 口，在安裝過程中將固定墩 的排潮 口 設于固定墩卡板 的同一側 ，以確 保每 一段 管道都能有效排潮。并將排 潮 口引出地面 ，至行人 、車輛無障礙處 ，以防影響交通 或潮 氣燙傷行 人 ，同時還應考慮排潮管的防灌 (雨 )水措施。

4疏水裝置的安裝 為保證高溫蒸汽直埋管道運行 的安全 ，高溫蒸汽直埋管道應設 置疏排水 ，一般情 況下直 管段 每 150—200m 范圍 內應設置疏排水裝 置 ，管道低點應設置疏水裝置。蒸汽直埋管道疏排水通常采用上排 水方式 ，依靠管道 內的蒸汽壓 力將凝結水排 出。通常整套疏水裝置設 于閥門井內，閥門井設置在便于操作及檢修的地方，閥門井蓋應加 鎖。閥門井井壁宜高于地面 50—1OOmm，防止雨水進入。為了防止疏 水管根部焊口產生的剪切力造成破壞，宜將疏水管盡量靠近固定墩 安裝。排水管應 引至副井中冷卻后 排入 雨水 系統 ，如場地限制不能砌 筑副井的 ，可 以將 出水管就 近引至雨污水 井內排 出。

5 外保護結構 ’ 目前 ，在國內高溫蒸汽直埋敷設管道上采用的外保護結構形式 主要有三種 ：高密度 聚氯乙烯管外護 、玻璃鋼外護及鋼套管外護。

5．1高密度聚氯 乙烯 管外保護。由于 高密度 聚氯 乙烯 管耐溫較 低，對溫度十分敏感，其強度隨溫度變化大 ，有資料講 當其 8O℃時強 度僅為常溫 25oC時的 15％，線膨脹系數大，隨溫度變化會造成 自身 開裂 ，使整個保溫層防水失效。 因此 ，不宜應用到 高溫蒸汽直埋敷設 的管道 上 ，但在熱水直埋供 熱管道上應用較為普遍。

5_2鋼套管外保護。主要是外 滑動 的保溫結構(保溫層與工作鋼 管一起相對 于外 護鋼管做 同步位移 ，工作鋼 管承 受的摩擦力基 本上 不受土壤壓 力的影響 )應用較 多。

5．3玻 璃鋼 外保護。 主要 是在內滑動保溫 結構(工作鋼管相對 于保護層和保溫材料發生位移 ，工作 鋼管承受的摩擦 力要 受到土壤 壓力 的影Ⅱ向)中應用較 多。鋼套 管的防腐 問題 較為重要。首先 ，鋼套 管外護層 一般 防腐 用環氧煤 瀝清刷涂 ，由于 與土壤 反復摩擦 ，不久 就失 去防腐能 力 ，造成 外護鋼 管腐 蝕破洞 。再者 ，管 系中所有 的三 通、彎頭 、固定 支座 、補償器及 管件全部都 裝在鋼套 內 ，并和工作鋼 管焊在一起 ，再加上外套鋼管大量焊 接 ，焊接焊 口數量極大 ，且 不能 X探傷檢查質 量。單憑焊工 的責 任心是難 以保證 不出問題 的 ，若 有 管件及某一 處焊縫 出問題 或某焊 口經過 一段 時間腐蝕 出問題 ，不是 內部介質就是外部地 下水就 會乘虛而入 進入內外鋼管之 間，造成整 體管道保溫 失效 。鋼外套外護 型結構散 熱也 大。其保溫層 2—4米就 要做夾環支撐 ，此處保溫材料導熱系數明顯大于不做夾環處，沿管 道形成 數量很 大的熱橋 泄溫點 ，對外鋼 管傳 導大量 的熱量 ，會 加劇 外鋼管 的腐蝕速度 ，降低管 系的使用壽命。玻璃鋼外 保護由于耐溫 能 力強、防水防腐性 能好 、強度高便 于施工 ，是外 護層的理 想材料。 但 由于玻璃鋼外護層 沒有標 準規定 ，而每個玻璃鋼廠 家的制作工藝 不 同，差異較大 ，做 出的玻璃鋼質量懸殊 太大 ，因此玻 璃鋼 的質 量難 以保證。 總之 ，根據工程的實際 需要 ，選擇適 當的保溫層結構 ，如防腐措 施未過關的情況下 ，建議優先考慮選 用玻 璃鋼外護層結構。

6結束語 通過 以上對高 溫蒸 汽直 埋管道 敷設 中幾 個主 要關鍵技術 的探 討 ，說明高溫蒸汽直埋 管道技 術較復雜 ，需要我們共 同努 力、不斷摸 索、不斷總結 提高，以使高溫蒸汽直埋管道技術趨于完善、成 熟。