直埋“鋼套鋼”管的工藝特點及施工要點
傳統的熱力外管網工程,基本上分為架空敷設和地溝敷設。其中架空敷設,管道縱橫交錯,占地大,影響市容,與城市的現代文明極不協調。而地溝敷設,工程量大,成本高。如地溝進水,管道被淹,絕熱材料性能下降,熱損失急劇增大,嚴重時,使管道難以正常工作。
為了降低工程造價,節約能源,直埋熱力管道就應運而生。這種管道實質上是把傳統管道的保溫結構外保護層,用一個套管來代替。套管防水、耐壓、防腐。
當輸送介質的溫度t≤130℃時,保溫層用發泡聚氨脂,外套管用塑膠或玻璃鋼的居多,對當輸送介質的溫度高于130℃時,保溫層一般用礦物纖維,外套管用鋼管,這實際上是一條鋼地溝。
這種直埋的管網,在我國的歷史還不長,早些年還處在試驗、研究階段,這幾年已有了不少工程實例,不僅有“塑(膠)套鋼”低溫熱水管網,還有“鋼套鋼”高溫蒸汽管網。鋼套鋼直埋蒸汽保溫鋼管一種是由輸送介質的鋼管、防腐外套鋼管以及鋼管與外套鋼管之間填充的超細玻璃棉組合而成,也可采用石墨、硅鈣瓦管殼及填充聚氨酯泡沫復合而成。鋼套管(鋼套鋼)埋設技術是一種防水、防漏、抗滲、抗壓和全封閉的埋設新技術,是直埋敷設技術在地下水位較高地區使用的一次較大突破。直埋管道的保護管的首要問題是嚴密防水的可靠性,此外要有良好的機械強度,鋼套管由于強度高采用焊接連接,防水的密封性能可靠性十分高,另外,其耐高溫性能也是其它外保護管所不能比擬的。在地下水位高的地區,為保證地下水不影響蒸汽直埋管道的正常運行,外保護層*好采用堅固、密閉的鋼管外殼。
二、保溫結構
鋼套鋼保溫鋼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。 鋼套鋼保溫管結構圖
三、鋼套鋼保溫鋼管結構機理
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。
目前,國家還沒有頒布直埋“鋼套鋼”管的專業技術規程和設計、施工驗收規范。所以,不管是工程設計、管件制造、還是管道施工,都是參照與之相近的有關規程、標準、規范執行的。不同的人,經驗不同,對工程性質的理解也不相同,所以做法各異,其中存在一些值得探討問題。
1、 對直埋“鋼套鋼”管工藝特點的認識:
1.1、直埋“鋼套鋼”管,尤其是輸送介質溫度高于130℃時,它*突出的特點是:
1.1.1、管道幾乎必須做到“零維修”,所以對工程設計、管件制造、管道施工的各個環節,提出了更高的要求!
對芯管(工作管)需用氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面,并進行****的射線照相檢驗,其焊縫質量必須達到相應級別的標準。
在設計壽命內,外套管的防腐,應長期有效;因此要對其作3000V至5000V的電壓下的、全面的電火花檢測。
1.1.2、芯管(工作管)的保溫層,必須絕熱性能好,憎水性能好,在設計壽命內,性能穩定。即使受潮,經過排濕,應能恢復原有的技術性能指標。
1.1.3、管道投入運行后,保溫層既不會因芯管熱脹而被撕裂,也不會被壓實而出現空穴,更不會使芯管產生附加變形。
1.1.4、因為直埋“鋼套鋼”管,實際上是一條敷設在“鋼地溝”內的管道,芯管的各種支架和補償器,大都布置在外套管之內,這就要求它們不僅要有可靠的力學性能,還應有良好的隔熱性能,或曰不產生冷橋。
正是因為這些新的工藝特點,決定了對它必須采用全新的設計理念,并對管道組成件和施工技術措施提出了全新的要求。