某小区蒸汽直埋管道设计的几点体会(1)

1、某小区蒸汽直埋管道设计的几点体会 【摘要】结合工程实例，论述了蒸汽直埋管道保温结构、 保温材料的选择、补偿距离的确定、疏水井、排潮管等设计 要点。【关键词】蒸汽直埋管道；保温结构； 固定支座； 排潮管直埋蒸汽管道在我国城镇集中供热管网中得到了大量 应用，加之城镇供热直埋蒸汽管道技术规程的颁布，使 得直埋蒸汽管道得到越来越广泛发展。本文结合工程实例谈 谈蒸汽直埋管道设计、施工、运行的几点体会。1 1、工程概况某小区蒸汽管道入地改造是20XX20XX 年为配合一新建住宅楼的规划要求进行的移位设计，原有管廊上供四根管道，均 需埋地敷设至用汽点。其中三根蒸汽管道，管径分别为 DN3O0DN3O0 DN

2、250DN250 DNI25DNI25;还有一根地热水管道。三根蒸汽管 道的介质均为过热蒸汽，操作参数：300300C,设计参数：320320C。地热水操作参数：8080C,设计参数：L L OMPalOOOMPalOOC。路由总长度为 260260 米。管道已安全运行四个供暖期，笔者就 蒸汽直埋管道设计、施工、运行情况谈谈几点体会。2 2、蒸汽直埋管道设计要点保温结构的选择保温结构形式主要有内滑动式和外滑动式。内滑动式结 构如图1 1,滑动面在工作管外表面与硬质保温层内表面，保 温材料和外护管相对不动。外滑动式结构如图2 2，滑动面在外护管内表面，软质的保温材料随工作管及支撑环一起在外 套管

3、内滑动。本工程在咨询了大量工程实例后结合实际情况 采用了内滑动式复合保温结构。保温结构为：工作管+硅酸 钙瓦+聚氨酯泡沫塑料+外护层。该保温结构要注意保证复 合保温层界面温度小于外层保温层允许工作温度的9090%以下。保温材料的选择目前蒸汽直埋保温管厂采用的保温材料主要有：微孔硅 酸钙瓦、离心玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料、硅酸铝纤维毡、岩 棉、增水膨胀珍珠岩、复合硅酸盐等。经实践这些保温材料 各具特点。微孔硅酸钙瓦：目前国内可生产三种类型硅酸钙瓦：1)1)普通型：成型工艺简单，保温等基本性能能够满足保温要求， 价格便宜。但它溶于水后溶解成泥浆状，并对钢管有腐蚀作 用。只适用于土壤干燥地区直埋管道或部

4、分厂区架空管道。2)2) 一般憎水型：在普通硅酸钙表面喷涂耐高温憎水材料，它 较 A A的优点是价格适中，可以保持较低的相对湿度，适用于 一般地区。3)3)防水型：在硅酸钙中加入较大比例的耐高温防 水材料，加入的硅油足以包裹硅酸钙内部的微孔周边，使其具有较强的防水性，对于南方高水位、高湿度地区应予以首 选，但价格较高。离心玻璃棉管壳：用于蒸汽管道，一定选用无碱离心法 生产的玻璃棉。离心玻璃棉用于直埋蒸汽管道，具有以下几 点优势：1 1）当密度超过 50kg50kg/ rrl3rrl3 时，导热系数随着密度 增高基本不变化，据此特点可以采用支撑力强的高密度玻璃 棉管壳。2 2）由于玻璃棉是体相结

5、构，实验表明：当它充分浸 水后，再将水分烘干，体积基本不变。3 3）回弹性几乎百分之百，可以弥补缝隙。4 4）由于是纤维材料，有利于排湿通畅， 但高密度无碱玻璃管壳略贵些。硅酸铝纤维毡耐温800800C以上，500500C时导热系数为 W W/,是一种很好的保温材料。聚氨酯泡沫塑料，耐热温度V150150C,所以不能单独用于蒸汽直埋保温管道上，只能作为 复合保温管的外保温层。岩棉、增水膨胀珍珠岩、复合硅酸 盐等保温材料经过应用，发现岩棉遇水会板结，珍珠岩类浸 水就松散。因此保温材料的选用应非常慎重，应根据具体情 况选择。例如本设计处在沿海地区，地下水位高，采用了复 合保温层，其中隔热层选用防水

6、型微孔硅酸钙瓦保温层采用 聚氨酯泡沫塑料，经过几年运行没有出现问题。补偿距离的确定设计应注意补偿距离的合理性。例如本设计中补偿器长 度，固定墩长度 2m2m 按常规管长 12m12m 9m9m 计算，两固定点的 间距定为或，补口数量为 4 4 个， 而本设计根据总的距离及每 个补偿器可补偿的距离，固定点的间距定为，造成每个固定 点之间增加 2 2 个补口，增加了劳动强度及泄漏点，所以应该 根据补偿器尺寸、管长、固定敦长度确定补偿距离。固定支座的设计固定支座有内固定支座、外固定支座、内外固定支座三 种。内固定即内管固定，内管通过一定的结构形式固定在外 保护管上，充分利用外保护管的强度和刚度以及外

7、保护管与 土壤之间的摩擦力来使内管固定，可节省钢筋混凝土支墩但 只有以钢管作为外保护管才可能采用内固定形式。 内固定支 座优点是减小工程量降低施工难度，但无法解决冷桥问题和 热流外泄问题。外固定即工作钢管和外保护管同时固定，在 每一段管道和补偿器的两端，要设两个钢筋混凝土支墩，保 证管道的固定。“塑套钢”和“玻璃钢套钢”保温结构必须 采取这种固定形式。外固定支座可以解决冷桥问题和热流外 泄问题，但固定敦尺寸按纯理论计算很大，理论和实践证明 在允许固定墩微量的位移时可以大大减小将固定敦承受的 推力。笔者根据大量已施工、运行的项目情况调研最终采用 了内外固定支座。排潮管的设计排潮管是排除工作管与外

8、护管之间水汽的导管。看似很 小的排潮管却在直埋蒸汽管道中发挥着巨大作用，一是在每年管道运行初期排出保温层中的潮气，保证保温层的性能达到设计要求：二是根据排潮管运行状况判断管道故障。排潮 管的设计应注意以下几个问题：1 1）排潮管应设在外护管位移较小的一头：2 2）排潮管应有可靠的防倒灌措施；3 3）排潮管地下部分也应采取保温。有的工程为保证美观将排潮管设于地 下小室或雨水井中，并加上关断阀，但笔者认为，由于雨季 的影响，小室及雨水井很难保证不灌水，并且一旦在非运行 期忘记关断阀门会造成不可弥补的后果。所以排潮管还是尽 量引至地面以上，并标明编号，一旦发生问题可以快速判断 问题管段。疏水井的设计

9、为了维修操作人员的安全本设计疏水井设计为主副两个井，阀组设在主井中，疏水管道引至副井，副井直径1m1m且比主井深，可以有效防止阀组浸泡在水中，又利于凝结水 的抽取。直埋蒸汽管道的安装直埋蒸汽管道的安装应按以下程序进行：1 1）放线定位，所有固定墩的开挖、浇筑、养护。放线一定要准确，对于采 用直埋波纹管补偿器的，坚决不能用补偿器找中；2 2）分段开挖管沟，做好垫层，对于水位高的地区要注意排水；3 3）分段下管，检验接口，试压。4 4）现场补口；对于外护管补口后还 应进行气密性试验。5 5）吹扫一暖管一排潮一试运行。其他多根蒸汽管道并排敷设时，外护层间距应适当放宽，要 考虑外护管现场补口时的可操作性。对于采用直埋波纹管补 偿器的应特别注意安装方向，通常补偿器的导流筒在补偿器 的固定端，与介质流向一致，介质流向由固定端指向活动端。 但为了减小固定墩的受力当补偿器对称布置时有一侧的补 尝器就违反了此规则，因此反装的补偿器的导流筒的方向在 订