某小區(qū)蒸汽直埋管道設(shè)計的幾點體會(1)

1、某小區(qū)蒸汽直埋管道設(shè)計的幾點體會 【摘要】結(jié)合工程實例，論述了蒸汽直埋管道保溫結(jié)構(gòu)、 保溫材料的選擇、補償距離的確定、疏水井、排潮管等設(shè)計 要點。【關(guān)鍵詞】蒸汽直埋管道；保溫結(jié)構(gòu)； 固定支座； 排潮管直埋蒸汽管道在我國城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)中得到了大量 應(yīng)用，加之城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程的頒布，使 得直埋蒸汽管道得到越來越廣泛發(fā)展。本文結(jié)合工程實例談 談?wù)羝甭窆艿涝O(shè)計、施工、運行的幾點體會。1 1、工程概況某小區(qū)蒸汽管道入地改造是20XX20XX 年為配合一新建住宅樓的規(guī)劃要求進行的移位設(shè)計，原有管廊上供四根管道，均 需埋地敷設(shè)至用汽點。其中三根蒸汽管道，管徑分別為 DN3O0DN3O0 DN

2、250DN250 DNI25DNI25;還有一根地熱水管道。三根蒸汽管 道的介質(zhì)均為過熱蒸汽，操作參數(shù)：300300C,設(shè)計參數(shù)：320320C。地熱水操作參數(shù)：8080C,設(shè)計參數(shù)：L L OMPalOOOMPalOOC。路由總長度為 260260 米。管道已安全運行四個供暖期，筆者就 蒸汽直埋管道設(shè)計、施工、運行情況談?wù)剮c體會。2 2、蒸汽直埋管道設(shè)計要點保溫結(jié)構(gòu)的選擇保溫結(jié)構(gòu)形式主要有內(nèi)滑動式和外滑動式。內(nèi)滑動式結(jié) 構(gòu)如圖1 1,滑動面在工作管外表面與硬質(zhì)保溫層內(nèi)表面，保 溫材料和外護管相對不動。外滑動式結(jié)構(gòu)如圖2 2，滑動面在外護管內(nèi)表面，軟質(zhì)的保溫材料隨工作管及支撐環(huán)一起在外 套管

3、內(nèi)滑動。本工程在咨詢了大量工程實例后結(jié)合實際情況 采用了內(nèi)滑動式復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)。保溫結(jié)構(gòu)為：工作管+硅酸 鈣瓦+聚氨酯泡沫塑料+外護層。該保溫結(jié)構(gòu)要注意保證復(fù) 合保溫層界面溫度小于外層保溫層允許工作溫度的9090%以下。保溫材料的選擇目前蒸汽直埋保溫管廠采用的保溫材料主要有：微孔硅 酸鈣瓦、離心玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料、硅酸鋁纖維氈、巖 棉、增水膨脹珍珠巖、復(fù)合硅酸鹽等。經(jīng)實踐這些保溫材料 各具特點。微孔硅酸鈣瓦：目前國內(nèi)可生產(chǎn)三種類型硅酸鈣瓦：1)1)普通型：成型工藝簡單，保溫等基本性能能夠滿足保溫要求， 價格便宜。但它溶于水后溶解成泥漿狀，并對鋼管有腐蝕作 用。只適用于土壤干燥地區(qū)直埋管道或部

4、分廠區(qū)架空管道。2)2) 一般憎水型：在普通硅酸鈣表面噴涂耐高溫憎水材料，它 較 A A的優(yōu)點是價格適中，可以保持較低的相對濕度，適用于 一般地區(qū)。3)3)防水型：在硅酸鈣中加入較大比例的耐高溫防 水材料，加入的硅油足以包裹硅酸鈣內(nèi)部的微孔周邊，使其具有較強的防水性，對于南方高水位、高濕度地區(qū)應(yīng)予以首 選，但價格較高。離心玻璃棉管殼：用于蒸汽管道，一定選用無堿離心法 生產(chǎn)的玻璃棉。離心玻璃棉用于直埋蒸汽管道，具有以下幾 點優(yōu)勢：1 1）當密度超過 50kg50kg/ rrl3rrl3 時，導(dǎo)熱系數(shù)隨著密度 增高基本不變化，據(jù)此特點可以采用支撐力強的高密度玻璃 棉管殼。2 2）由于玻璃棉是體相結(jié)

5、構(gòu)，實驗表明：當它充分浸 水后，再將水分烘干，體積基本不變。3 3）回彈性幾乎百分之百，可以彌補縫隙。4 4）由于是纖維材料，有利于排濕通暢， 但高密度無堿玻璃管殼略貴些。硅酸鋁纖維氈耐溫800800C以上，500500C時導(dǎo)熱系數(shù)為 W W/,是一種很好的保溫材料。聚氨酯泡沫塑料，耐熱溫度V150150C,所以不能單獨用于蒸汽直埋保溫管道上，只能作為 復(fù)合保溫管的外保溫層。巖棉、增水膨脹珍珠巖、復(fù)合硅酸 鹽等保溫材料經(jīng)過應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)巖棉遇水會板結(jié)，珍珠巖類浸 水就松散。因此保溫材料的選用應(yīng)非常慎重，應(yīng)根據(jù)具體情 況選擇。例如本設(shè)計處在沿海地區(qū)，地下水位高，采用了復(fù) 合保溫層，其中隔熱層選用防水

6、型微孔硅酸鈣瓦保溫層采用 聚氨酯泡沫塑料，經(jīng)過幾年運行沒有出現(xiàn)問題。補償距離的確定設(shè)計應(yīng)注意補償距離的合理性。例如本設(shè)計中補償器長 度，固定墩長度 2m2m 按常規(guī)管長 12m12m 9m9m 計算，兩固定點的 間距定為或，補口數(shù)量為 4 4 個， 而本設(shè)計根據(jù)總的距離及每 個補償器可補償?shù)木嚯x，固定點的間距定為，造成每個固定 點之間增加 2 2 個補口，增加了勞動強度及泄漏點，所以應(yīng)該 根據(jù)補償器尺寸、管長、固定敦長度確定補償距離。固定支座的設(shè)計固定支座有內(nèi)固定支座、外固定支座、內(nèi)外固定支座三 種。內(nèi)固定即內(nèi)管固定，內(nèi)管通過一定的結(jié)構(gòu)形式固定在外 保護管上，充分利用外保護管的強度和剛度以及外

7、保護管與 土壤之間的摩擦力來使內(nèi)管固定，可節(jié)省鋼筋混凝土支墩但 只有以鋼管作為外保護管才可能采用內(nèi)固定形式。 內(nèi)固定支 座優(yōu)點是減小工程量降低施工難度，但無法解決冷橋問題和 熱流外泄問題。外固定即工作鋼管和外保護管同時固定，在 每一段管道和補償器的兩端，要設(shè)兩個鋼筋混凝土支墩，保 證管道的固定。“塑套鋼”和“玻璃鋼套鋼”保溫結(jié)構(gòu)必須 采取這種固定形式。外固定支座可以解決冷橋問題和熱流外 泄問題，但固定敦尺寸按純理論計算很大，理論和實踐證明 在允許固定墩微量的位移時可以大大減小將固定敦承受的 推力。筆者根據(jù)大量已施工、運行的項目情況調(diào)研最終采用 了內(nèi)外固定支座。排潮管的設(shè)計排潮管是排除工作管與外

8、護管之間水汽的導(dǎo)管?？此坪?小的排潮管卻在直埋蒸汽管道中發(fā)揮著巨大作用，一是在每年管道運行初期排出保溫層中的潮氣，保證保溫層的性能達到設(shè)計要求：二是根據(jù)排潮管運行狀況判斷管道故障。排潮 管的設(shè)計應(yīng)注意以下幾個問題：1 1）排潮管應(yīng)設(shè)在外護管位移較小的一頭：2 2）排潮管應(yīng)有可靠的防倒灌措施；3 3）排潮管地下部分也應(yīng)采取保溫。有的工程為保證美觀將排潮管設(shè)于地 下小室或雨水井中，并加上關(guān)斷閥，但筆者認為，由于雨季 的影響，小室及雨水井很難保證不灌水，并且一旦在非運行 期忘記關(guān)斷閥門會造成不可彌補的后果。所以排潮管還是盡 量引至地面以上，并標明編號，一旦發(fā)生問題可以快速判斷 問題管段。疏水井的設(shè)計

9、為了維修操作人員的安全本設(shè)計疏水井設(shè)計為主副兩個井，閥組設(shè)在主井中，疏水管道引至副井，副井直徑1m1m且比主井深，可以有效防止閥組浸泡在水中，又利于凝結(jié)水 的抽取。直埋蒸汽管道的安裝直埋蒸汽管道的安裝應(yīng)按以下程序進行：1 1）放線定位，所有固定墩的開挖、澆筑、養(yǎng)護。放線一定要準確，對于采 用直埋波紋管補償器的，堅決不能用補償器找中；2 2）分段開挖管溝，做好墊層，對于水位高的地區(qū)要注意排水；3 3）分段下管，檢驗接口，試壓。4 4）現(xiàn)場補口；對于外護管補口后還 應(yīng)進行氣密性試驗。5 5）吹掃一暖管一排潮一試運行。其他多根蒸汽管道并排敷設(shè)時，外護層間距應(yīng)適當放寬，要 考慮外護管現(xiàn)場補口時的可操作性。對于采用直埋波紋管補 償器的應(yīng)特別注意安裝方向，通常補償器的導(dǎo)流筒在補償器 的固定端，與介質(zhì)流向一致，介質(zhì)流向由固定端指向活動端。 但為了減小固定墩的受力當補償器對稱布置時有一側(cè)的補 嘗器就違反了此規(guī)則，因此反裝的補償器的導(dǎo)流筒的方向在 訂