论蒸汽管道直埋技术

１４　冶金矿山设计与建设　ＭｅｔａｌｍｉｎｅｄｅｓＬｏｎ　ａｎｄ　Ｏ翻皤由　ｌ‘　第３４卷第４期　２００２年７月　文章编号：１００４—１２７３（２００２）０４—００１４—０３　直埋热水管道和直埋蒸汽管道设计理论浅析　

黄生龙。李晓，雷英　（长沙有色冶金设计研究院热电分院，湖南长沙４１００１１）　摘要：根据直埋热水管道和直埋蒸汽管道的不同特性，介绍了两种管道的应力验算及　强度计算，并对两种直埋热力管道的敷设方式和保温结构进行了分析比较。　关键词：直埋热水管道；直埋蒸汽管道；应力计算；保温结构　中图分类号：Ｕ　１７３．９１；Ｕ　１７３．９２　文献标识码：Ｂ　

Ｄ‘　‘ｄｅｓｉｇｎ　ＤｒｉｎｃｉＤｌｅｓ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｒｅｃｔ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　１１Ｏｔ　ｗａｔｅｒ　ＩＪ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｔｅａｍ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ＨＵＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇ－ｌｏｎｇ，ＬＩ　Ｘｉａｏ，ＬＥＩ　ｇｍｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｔｅａｍ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ，ｃｈｅｃｋｉｎｇ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｔ　ｗｏ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ　ｐｌａｃｅ—　ｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｅｍ—　ｂｅｄｄｅｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉｒｅｃｔ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｄｉｒｅｃｔ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｔｅａｍ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｓｔｒｅｓｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｔｈｅｒｍａｌ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　

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蒸汽热网地埋管道安装技术总结

————中电投开封发电分公司供热管网工程项目部

一、工程概括

开封电厂供热管网工程采用供热管道将电厂蒸汽输送至终端用户，管网起点为1#和2#机组预留固定管口，终点为工业园区各化工厂，蒸汽管道总长度约20km，主要以架空和地埋相结合的方式敷设管道，蒸汽管道公称直径最大为DN700，最小为DN32，电厂内冷再管道设计压力5.793MPa，温度349℃；中排管道设计压力1.6MPa，温度383.6℃，属于压力管道GD2类；减温水管道设计压力12MPa，温度180℃，管道类别属于GC1类；厂外管道设计压力1.6MPa，温度300℃，属于压力管道GB2类。

二、工程特点、重点、难点

工程线路长，沿线地形复杂，途径省道、铁路涵道、城市主要街道、国道、水渠及河流等复杂地形，需要采用架空和地埋相结合的方式敷设管道，并辅以顶管、桁架等方式进行穿越通过。

本工程的重点在于地埋管道的对接施工。

本工程的难点在于地埋管道的顶管施工。

三、地埋管道施工工艺

本工程地埋管道采用钢套钢类型管道，其中芯管材质为20#，外护管材质为Q235B，芯管与外护管之间设置有管托支架和保温层。管道由生产厂家分段加工后运至施工现场对接。

地埋管道的构造形式 .

直埋管道施工工艺流程

地埋管道安装前先要进行管沟的开挖，开挖时根据各钢管的对接位置将组对和焊接时所需要的工作坑开挖好，然后打混凝土垫层并铺设中砂（除工作坑）。用汽车起重机将地埋管按照配管图的顺序依次放入管沟中，摆放完成后开始对接地埋管，

四、芯管对接（工程重点）

前期施工方法

机具设备：吊车、门字架、倒链、千斤顶、自制楔子等。

对接方法：先用吊车将地埋管道按顺序依次放入管沟中，每根管道之间留20厘米左右的间隙，便于管道对接时进行调整，管道摆放完毕后吊车离场，开始使用门字架和倒链等工具进行管道对接，管道对接过程中使用倒链和千斤顶对管道的水平度进行度进行调节，调节过程中使用门字楔对对接管口进行固定，经过一次次的对直和找平，在确定管口错边量满足要求并且管道顺直后，用氩弧焊对焊缝进行间断焊，同时对可以活动的那根管道两侧进行固定，施工准备

绻余　中国科技信息２００８年第５期　Ｃｌ－ＩＩｌ￣，ＳＣＩＩ￣Ｅ　Ａ　Ｄ　１１兰ｃ｝．　ｏ‘抖Ｉ　ｏＦ　ｏＮ　ｈ＾｜ｒ．椭　

直埋蒸汽管道设计　

李奕杨娅姝机械工业第五设计研究院３００】９０　

概述　满足下式：　

ｏ，＝（１一Ｖ）ｏ，　ａＥ（ｔ２一ｔ１）≤３　Ｊ　【　ｏ　】　

式中：　

ｏ．一内压、热胀应力的当量应力变　

化范围（ＭＰａ）；　ｖ～钢材的泊松系数；　

ａ～钢材的线膨胀系数（Ｉｎ／Ｉｎ・℃）；　

Ｅ～钢材的弹性模量（ＭＰａ）；　

ｔ．～管道工作循环最高温度（℃）；　

ｔ，～管道工作循环最低温度（℃）；　

ｏ　一管道内压引起的环向应力（ＭＰａ）　

【ｏ】一钢材在计算温度下的基本　

许用应力（ＭＰａ）。　

按照上式，若循环最低温度ｔ，按停运　

时的ｌ０℃计算，则管道循环最高温度ｔ．允　

许达到１　５０℃，而按照我市第一热电厂所　

供蒸汽温度２９６℃计算，显然不能满足上　

式。　因此，直埋蒸汽管道的设计不能像直　

埋热水管道那样允许有锚固段存在，直埋　

蒸汽管道的设计必须使整个管系的热应力　

释放掉，即管道必须能产生热位移。此外，　

由于高温蒸汽管道的计算温差远远大于热　

水管道的计算温差，并且钢材的线膨胀系　

数也随温度升高而有所增大，因此相同长　

ｒ度管道的热伸长量，２９６℃的蒸汽管道比　

１５０℃的热水管道大一倍多。由于受补偿器　

补偿能力的限制，直埋蒸汽管道固定墩的　

间距比直埋热水管道要小得多。　

Ｊ　１．２因管道保温结构不同而形成的区　

别　众所周知，直埋热水管道使用的是　“三位一体”的预制保温管，即聚氯酯保温　

层紧密地粘结在工作钢管的外表面。但由　

于聚氯酯的耐热温度最高为１４０℃，因此　

直埋蒸汽管道只能做成包裹式的复合保温　

１结构，即必须使用耐高温的保温材料。　

ｆ由于温度高，管道补偿量大，工作钢管　

一３４一　与保温材料外壳间不再是一个整体，而　

需成为脱开式的管中管运动。仅此一点　

区别就决定了直埋蒸汽管道不能按照直埋　

热水管道的设计方法进行设计。　

撵索与争鸣　￣ｃｌｅｎｃｅ＆１　ｅＣｌＤ．ｏＩｏ］￣ｒ　ＶｌＳｌＯｎ　科技视界　科技

・探索・争鸣　

关于蒸汽直埋供热管道设计的研究　

刘亚娟张小燕　

（西安市热力总公司，陕西西安７１００１６）　

【摘要】随着当前社会经济的发展以及城市建设的不断推进，蒸汽直埋管道的建设也在不断地发展。而蒸汽直埋供热管道的良好发展必　须要有良好的技术设计作为保障。本文先对蒸汽直埋供热管道的材料和保温结构进行了简单的阐述，对蒸汽直埋供热管道的施工设计做出了　

具体的分析，希望对我国蒸汽直埋供热管道的设计和研究能有一定的借鉴和指导意义，进而推动我国城市建设的不断完善。　

【关键词】蒸汽直埋供热；管道设计；管道安装　

０引言　

随着经济的发展以及城市建设规模的不断扩大．传统地沟敷设的　管道设计已经不适应当前建设的要求　而蒸汽直埋供热管道由于具有　

占地面积小、管网使用寿命长、施：［时间短等独特的优势而越来越成　

为当前城市供热的发展趋势。因此，笔者认为．在当前城市建设的背景　

下　对蒸汽直埋供热管道设计的研究这一课题进行相关的探讨具有非　常重要的实际意义　

１　蒸汽直埋供热管道的材料和保温结构　

１．１蒸汽直埋供热管道的材料　

１）ｚ作管。蒸汽直埋供热管道的工作管最好是选择流体的输送管　道，具体来说．当公称通径在３００毫米或者以上时．可以选择高频的直　

焊缝管或者Ｑ２３５Ａ螺旋焊缝管．而当公称通径为２５０毫米或者在２５０　毫米以内时，最好选择２０＃钢的无缝钢管　工作管的焊接要采用对口　

焊接的技术，使用氩弧焊进行打底，电弧进行罩面．同时全部的焊缝要　

采用１００％Ｘ光进行探伤检验　２）外护管。外护管要选择具有一定刚度、厚度以及强度的钢管，并　

且要保证其能承受各种应力和动静荷载．同时还要具有防水防腐以及　

连续密封的功能　外护管优先采用高频直焊缝管或者Ｑ２３５Ｂ螺旋焊　

接钢管。且外护管要采用搭接角焊的技术．并采用１００％超声波进行探　伤。　

３）保温材料。保温材料应该要满足以下特征：导热系数小、机械强　度好、耐热性能好、以及无腐蚀、不易燃等