直埋蒸汽管道工程设计应注意的若干问题探讨
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直埋工业蒸汽管道技术的探讨近年来,随着我国制造、化工等行业的不断发展,工业管道的直埋和吹扫技术变得越来越重要,在技术上取得了很大进步,为设备与管道的运行安全提供了科学的保障。
一、保温结构形式保温结构对于直埋敷设蒸汽管道十分重要,各种保温结构的优劣性也有差异,在选择时对使用寿命、地下水位高低、工期长短和投资效益等要进行综合考虑,其形式主要有以下三种:1.内滑动外固定,其中的“内滑动”表示保温结构和工作钢管二者分离,并且高温蒸汽会对其产生影响,从而出现热膨胀和位移,外管套就会和保温结构层结合在一起,不发生运动。
润滑层在钢管外表面,保温结构内层是由隔热层形成的,其材料为硅酸镁瓦块或耐高温硬质微孔硅酸钙,外层的保温层则采用聚氨醋泡沫塑料,外保护层选择外管套时应以保温层外径大小为依据,焊接钢管的材料为规格不同的成品或钢板卷。
通常使用混凝土制作该结构的固定基础,不用装设导向架,选择鞍式支座为固定支座,并于土建预埋件上焊接。
将钻有排潮孔的排潮管设置在保温层中,钻孔部位与工作钢管接触且插人保温结构。
超过地面高度500mm处伸出排潮管,且将其回弯设置的与混凝土固定墩尽量靠近。
2.内滑动内固定,即在外套管的固定端处固定工作钢管,固定时不需要钢筋混凝土。
为使产生于管道的水平推力得到满足,固定端的强度必须足够,为使热桥效应减少需进行隔热。
制成外套管的钢管强度及壁厚应与固定焊接支架需承担的力相满足,且有排潮管设置。
工作钢管、润滑层、铝箔反射膜、与外套管等共同组成保温结构。
3.外滑动内固定,需精密结合工作钢管和保温材料,形成的整体在热膨胀时运动同步。
留10-20mm的间隙在保温层和外套管之间,既是良好的信号管和排潮通道又可保温。
隔热导向支架设置在外套管和工作钢管之间时应有距离间隔,选择滑动导向架为导向支架,滚动支架为大管径导向支架,参照外套管防腐要求安装排潮管。
二、固定支座与补偿器1.蒸汽直埋管道宜采用外压式波纹补偿器,补偿器应考虑15%-20%的膨胀余量。
随着人们生活水平的不断提高,对供热设施所提出的要求也越来越高。
南方地区的供热系统中,供热蒸汽管道的直埋技术成为一种比较常用的建设方式。
在本文中,我们将探讨南方地区供热蒸汽管道直埋技术的优缺点,并且对建设过程中要注意的问题进行详细的分析。
一、南方地区供热蒸汽管道直埋技术的优点1、节约土地资源直埋技术可以避免管道外部的空间浪费,节省土地资源的同时又可以将管道安置在地下,减少占用地面的空间,对于城市地域较小、土地资源较为珍贵的南方城市来说是非常有优势的。
2、减少管道故障的发生直埋技术所铺设的管道,相对于其他铺设方式,管道的质量会更好,也更为牢固,能够有效减少管道故障的发生,维修成本也相对较低。
3、降低管道的维护难度在直埋技术中,管道被铺设在地下,故而不会受到气候和外界环境的影响,从而减少了对管道日常维护的负担。
4、提高供热效率直埋技术所铺设的管道,相对于地面的散热情况更为优秀,能够提高供热效率,降低热损失。
二、南方地区供热蒸汽管道直埋技术的缺点1、建设成本相对较高由于直埋技术涉及到工程的复杂性,所以其建设成本要相对其他模式而言高出一定比例。
2、维修时存在不便直埋技术铺设的管道在维修时,由于被埋在地下,维修时翻土挖掘会比较困难,并且对周边环境的影响较大。
3、可能会损坏周边基础设施直埋技术的管道在铺设过程中,会涉及到一定的地下基础设施,如道路、电缆等,可能会造成一定的损害。
三、南方地区供热蒸汽管道直埋技术建设时需要注意的问题1、管道布局的合理性直埋技术的管道布局,需要考虑到对周边环境的影响,布局合理可以最大程度地降低管道对于周边环境的影响。
2、管桩的优化设计直埋技术有走线桩和中心桩两种method,不同的桩式可以适应不同区域的管道直埋。
3、工程的安全性工程的安全性一定是一个非常重要的因素,直埋技术所涉及到的管道设置需要以工程的安全性为第一考虑,规避因直埋方式导致的隐患。
4、工程建设的时效性供热蒸汽管道直埋技术建设的工期也是需要进行科学strict 控制,保证工程的进展在同等工程进度下达成优异成果。
对直埋蒸汽管道几个关键技术的思考与探讨直埋蒸汽管道是一种广泛用于室外供热的输气介质。
为确保该管道系统的安全、可靠、高效,需要掌握一些关键技术。
本文将针对直埋蒸汽管道的几个重要技术进行思考和探讨。
技术一:材料选择及防腐蚀处理直埋蒸汽管道的材料选择及防腐蚀处理与整个管道系统的质量和寿命密切相关。
材料的选择应根据管道所处的环境、输气介质的性质、管道的使用寿命等因素综合考虑。
一般来说,选用防腐蚀性能好、物理力学性能稳定的材料。
钢管是直埋蒸汽管道中应用最广泛的一种材料,主要因为其强度高、气密性好、可靠性高、使用寿命长等优点。
而不锈钢管在抗腐蚀性方面表现更加突出,但成本较高。
除材料选择外,防腐蚀处理也是很重要的一环。
目前比较常用的方法包括喷涂、镀锌、阴极保护等技术。
但无论采用哪种方法,都需注意处理能否长期防腐蚀且不损害管道的性能。
技术二:施工工艺直埋蒸汽管道的施工工艺是管道系统质量的关键保证。
对于工程队来说,掌握良好的工程技术和经验非常重要。
对于管道铺设过程中可能发生的问题,如地基承载力、铺设深度等都需要细心考虑。
在铺设过程中,需要注意管道的施工加热、焊接、防腐等环节的相关规定和标准,以确保直埋蒸汽管道在长期运行中不出现泄漏、折断、变形等问题。
技术三:维护管理维护管理是直埋蒸汽管道长期稳定运行的必要条件。
确保管道的安全、完好和良好的运行状态,需要建立完善的维护管理制度。
在日常维护管理中,要特别注意以下几个方面:1. 定期巡查定期巡查是预防事故发生的重要手段。
通过巡查管道,及时发现管道存在的问题,可以避免事故的发生。
2. 清洗管道直埋蒸汽管道在长期使用过程中会有一定程度的积垢,影响其导热性能和输送速度。
定期清洗积垢,可以保证管道的正常运行。
3. 检查防腐蚀层防腐层的情况是影响管道使用寿命的重要因素。
定期检查管道的防腐蚀层,及时补漏,防止其腐蚀。
4. 添加缓蚀剂在海拔较高、多雨多雾的地区,腐蚀问题尤为突出。
添加缓蚀剂可以避免管道内壁腐蚀速率加快。
蒸汽管道设计常见问题及解决方法1.如何有效排除冷凝水管道每隔30-50m(100-150ft)安装一个疏水阀及保持1000:5斜度,以便冷凝水排去疏水阀位置。
在垂直提升或下落位置易发生冷凝水积存,应在管的底部安装一个疏水阀。
任何一个长时间关闭的阀门会积存冷凝水,因此必须安装一个疏水阀来排水,如在截止阀后面装有一个汽水分离器的话,则可以省下不安装。
如果没安装疏水阀,当阀门再次打开时,冷凝水在高速蒸汽流的推动下,阀门容易造成冲蚀,或导致水锤效应。
在蒸汽管路的末端必须安装排污和疏水阀,以便减少湿蒸汽的产生。
2.用汽管道的取汽方式供汽管道应从配送主管的顶部引出﹐避免将冷凝水和污物携入设备。
3.用汽管道的取气方式蒸汽在传输时,会因磨擦、保温、弯头等散失热量,使蒸汽容易变成水,而积水过多会妨碍蒸汽传输。
为了确保冷凝水不会被高速蒸汽流夹带,应安装一个集水槽,作为一个储水器,来减轻疏水阀的操作。
特别要注意在刚启动时的高峰负荷,因管壁较冷,蒸汽容易变成水。
集水槽的尺寸与管道口径、蒸汽流量有关。
通常采用﹕管道口径不到4寸(100mm)T形结构的集水槽可跟蒸汽管口径相等的。
管道口径在5-8寸(100-200mm)之间时,T形集水槽口径为4寸(100mm)。
管道口径在10-12寸(250-300mm)之间时,T形集水槽口径为6寸(150mm)。
管道口径超过12寸(300mm)之间时,T形集水槽口径为8寸(200mm)。
4.蒸汽管路末端的排放空气在系统刚启动时﹐蒸汽管路中的空气会被蒸汽驱赶到管线的远程。
此时必须迅速排除空气﹐以便更多的蒸汽进入配送系统中。
蒸汽疏水阀可能不具备排放空气的功能﹐即使有这样的功能﹐也无法满足系统初始启动时空气的排量。
所以通常采用的方法是在蒸汽主管末端安装一个空气排放阀﹐快速排放空气。
5.蒸汽疏水阀的安装距离6.Y型过滤器的安装建议过滤器安装时应确保过滤网篮处于低部位置,网篮不应低于管道水平面﹐否则将形成冷凝水积存而导致水锤。
蒸汽管道直埋敷设设计的探讨杨平修高远摘要:探讨蒸汽管道直埋敷设和补偿、固定墩设置防滑移及倾覆、系统的排汽和疏水关键词:蒸汽管道直埋敷设固定墩防滑移和倾覆排气和疏水0.引言蒸汽直埋管道敷设已被广泛的应用于城市热力网设计,下面笔者就设计、协助热力公司进行现场热力系统调试中,对蒸汽管道直埋敷设遇到的问题进行探讨。
在蒸汽直埋管道工程设计过程中,应根据热负荷的大小和发展情况,按照蒸汽的压力、温度和地形、土壤结构等因素进行设计计算、选择管材及保温结构,设置补偿器和控制阀门以及排汽阀、疏水阀,布置直埋管道固定支墩。
1.蒸汽管道直埋敷设和补偿(1)蒸汽管道的直埋敷设蒸汽管道直埋敷设主要为城市热力管网的热源管道,目前常用的预制直埋保温管最高运行温度为140℃,蒸汽压力小于0.3MPa。
压力大于0.3MPa的蒸汽直埋保温管道,其保温应根据介质温度采用五层高温复式保温结构形式,由工作钢管向外分为硅酸铝减阻层、硅酸钙瓦高温隔热层、铝箔反射层、聚氨脂保温层及高密度聚乙烯保护层。
其技术指标必须符合《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管》CJ/T114的要求。
蒸汽管道采用直埋敷设与传统的地沟敷设相比具有占地少、不需砌地沟、不需做防水工程、施工周期短等优点,在保证施工质量的前提下,直埋敷设在地下的蒸汽管道维护工作量小,直埋敷设的蒸汽管道使用寿命可达40~50年,而地沟敷设的蒸汽管道使用寿命仅20年。
由于复合保温埋地蒸汽管各保温材料与管道紧密结合,没有缝隙,保护层也是严密的,加上土壤也起保温作用,减少热损失,节能效果好,很适合城市热力建设的需要。
(2)直埋蒸汽管道的补偿埋地蒸汽管道分有补偿敷设和无补偿敷设两种,无补偿埋地管道适用距离较短,平面、立面管道转角较多,且可通过转角管段达到自然补偿。
有补偿敷设的蒸汽埋地管道常用的补偿器有直埋外压式波纹补偿器和直埋全密封防腐波纹补偿器。
在设计中应注意,在主直干管上宜选择直埋外压式波纹补偿器,应成对布置,且应法兰连接。
蒸汽管道设计中应注意的问题探讨蒸汽作为一种特殊介质在我们的日常生活中得到广泛地应用。
工业生产中,蒸汽能够实现特定压下的间接或直接加热;电力行业中蒸汽可用于发电;城镇的集中供热多数是用蒸汽来实现的。
蒸汽的输送是通过管道完成的,蒸汽管道作为压力管道的一种,具有高压、高温、高流速等特点,国家对于压力管道的设计有明确的法律、规范条文,以确保蒸汽管道安全、稳定、高效地运行。
文章就蒸汽管道设计中需要注意的问题进行讨论。
标签:蒸汽管道;设计;问题1 概述随着我国工业的飞速发展,管道运输的低成本、低损耗,输送量大、占用土地少等优势日益明显,蒸汽管道的应用也日益增多。
在这过程中也出现了一些问题,管道设计参数的选择、管道材料的选择、管道布置、应力计算等方面。
因此必须重视蒸汽管道设计中存在的问题,解决办法就是严格按照规范要求,理论和实际相结合,优化蒸汽管道的设计等。
2 蒸汽管道设计中需要注意的问题2.1 管道类别的确定蒸汽管道作为压力管道的一种,在设计时首先必须明确管道所属的类别,这一步非常重要,它是设计者必须明确的要点,决定着管道设计、制作、施工、验收的标准,是管道安全、稳定运行的重要保障。
压力管道类别分:长输管道(GA类)、城镇管道(GB类)、工业管道(GC 类)、动力管道(GD类)。
蒸汽管道的类别可能为GB管道中的第2类、GC管道、GD管道,具体类别必须根据工程实际情况来确定。
工程设计、安装、验收标准也应相对应。
当管道属于GC1时还应注明是其中的第几项,如GC1(3)。
2.2 管道设计参数确定管道类别确定以后,在选择管道设计参数时,如果是动力管道(GD类)就要根据《火力发电厂汽水管道设计技术规程》或《电厂动力管道设计规范》来确定设计压力、温度;如果是工业管道(GC类)则要根据《压力管道安全技术监察规程(工业管道)》或《工业金属管道设计规范》或《压力管道规范工业管道》来确定设计压力、温度;如果是GB2类管道就要参考《城镇供热管网设计规范》来确定设计压力、温度。
直埋蒸汽管道工程设计应注意的若干问题探讨摘要:针对直埋蒸汽管道的生产和应用进行了分析,对当前的蒸汽直埋管道的施工和工程设计进行了探讨,对工程中存在的问题进行了分析,并对工程进行中要遵守的原则进行了介绍。
关键词:直埋;蒸汽管道;工程设计一、直埋蒸汽管道工程设计在保证直埋蒸汽管道的使用质量和设计强度之后,工程人员需要对工程中蒸汽管道系统的整体结构进行设计,在管道的布置和设计上要合理,在实际设计中,设计人员要针对建筑的布局和周边的环境来发现和改正设计中的管线,在发现管线排布上的矛盾时要及时予以修正,对管道线路的走向和位置与工程的结构建设出现交叉问题时也要及时的调整,并与有关建设部门进行设计上的商讨,使管线设计在建筑空间之中易于检修和使用,为管线未来的使用维修做好准备。
设计工作要在对蒸汽管道内部应力的计算和管线强度进行计算之后完成,在设计上还需要考虑工程的实际施工情况和管线的施工走向,对工程管道的布置进行合理的设计。
1、将管网进行合理划分施工时为了防止不同温度的蒸汽管道相互影响,工程设计人员会根据管道使用过程中的不同温度将管道网络合理划分为多个相互之间封闭的保温管网段。
实际施工中使用的蒸汽管道是复合预制保温管道,其管道和保温层之间存在孔隙,这就使得一旦蒸汽管网在运行使用时发生蒸汽的外泄或是管道存在漏点就会造成管道中的高温蒸汽通过管道和保温层之间的孔隙在整个管网中泄漏,引起管网的整体温度上升,严重时会导致一定区域内的管网出现大量的损失。
为了防止这种事故的发生,在工程设计过程之中技术人员会将蒸汽管网划分为多个互相封闭的保温段,不同的管网段之间互不联系,一旦事故发生,泄漏的蒸汽也只能在很小的区段之间移动,不会造成大面积的管道损坏,缩小了事故的影响范围,也降低了在检修之中寻找蒸汽管道泄漏点的难度。
工程设计中,要降低管道泄漏的危害,技术人员可以根据施工的现场环境将管网的主干线和直线之间设置成互相封闭的保温管段。
2、管网热补偿由于管道需要进行保温设计,其结构限制了施工方式,在实际工程之中,管网直管段的补偿器只能采用直埋式轴向型的施工方式。
蒸汽长输管道设计的难点及建议蒸汽长输管道设计是工程中的重要环节,涉及到很多难点。
本文将主要探讨蒸汽长输管道设计的难点,并提出一些建议。
蒸汽长输管道设计的难点之一是蒸汽的高温和高压。
蒸汽常常在高温高压下工作,这给管道的材料和结构带来了很大的挑战。
在设计中,需要选择能够承受高温高压的合适材料,并结合合适的管道厚度和结构设计,以确保管道的安全运行。
还需要考虑蒸汽泄漏和失控的情况,并采取相应的措施来预防和处理。
另一个难点是管道的热膨胀问题。
由于蒸汽的高温,管道在工作过程中会发生热膨胀。
这会给管道的设计和施工带来很大的挑战。
在设计中,需要考虑管道的热膨胀量,并采取相应的措施,如设置膨胀节和伸缩支座,以减少热膨胀对管道的影响。
还需要注意管道的布置和支撑,以确保管道在膨胀过程中不产生过大的应力和变形,从而影响管道的安全运行。
蒸汽长输管道设计还需要考虑流体阻力和能量损失的问题。
由于管道中的蒸汽流动,会导致一定的摩擦阻力和能量损失。
在设计中,需要合理选择管道的直径和流速,以减小阻力和能量损失。
还需要考虑管道的布置和弯头的设置。
合理的布置和设置能够减小管道的阻力和能量损失,提高蒸汽的输送效率。
对于蒸汽长输管道设计的建议,首先是选择合适的材料。
蒸汽常常在高温高压下工作,因此需要选择能够承受高温高压的合适材料,如碳钢、合金钢等。
需要合理选择管道的直径和壁厚。
合适的直径和壁厚能够减小阻力和能量损失,提高管道的输送效率。
还需要合理布置和设置管道的支撑和伸缩节,以减小热膨胀对管道的影响。
需要进行全面的安全评估和风险分析,确保设计的管道能够满足工程的安全运行要求。
蒸汽长输管道设计的难点及建议蒸汽长输管道设计是一项具有复杂性和挑战性的工程,需要考虑许多因素和难点。
以下是关于蒸汽长输管道设计的一些难点以及相应的建议。
1.温度和压力:蒸汽是高温高压的介质,需要对管道的温度和压力进行准确的计算和预测。
建议使用合适的材料和厚度对管道进行设计,以确保其能够承受高温高压的工作环境。
2.膨胀和收缩:由于蒸汽的特殊性,管道在运行过程中会发生膨胀和收缩。
这将对管道的设计和固定带来困难。
建议在设计中考虑到蒸汽膨胀和收缩的因素,并采用合适的设计和固定方法,以避免管道的运动和破坏。
3.维修和维护:蒸汽长输管道往往布置在复杂的地形和环境中,维修和维护难度较大。
建议在设计中考虑到维修和维护的需求,合理设置维修口和检修孔,以方便日后的管道维护工作。
4.管道热损失:蒸汽长输过程中会有热量的损失,这对管道设计造成了困扰。
建议采取绝热措施,如添加绝热层或采用绝热套管等,减小蒸汽的热损失,提高输送效率。
5.安全性考虑:蒸汽是一种高温高压的介质,安全性问题必须高度重视。
建议在设计中考虑到安全的要求,设置安全阀和压力传感器等设备,保证蒸汽的安全运行。
6.腐蚀和腐蚀防护:由于蒸汽的特殊性,管道很容易受到腐蚀的影响。
建议使用耐腐蚀材料,并采取腐蚀防护措施,如涂层、防腐层等,延长管道的使用寿命。
7.放热和降温:蒸汽长输过程中会产生大量的热量,需要进行有效的放热和降温处理。
建议采用散热器、冷却塔等设备进行热量的散发和降温,保持管道的正常工作温度。
蒸汽长输管道设计需要综合考虑以上难点和相应的建议,并根据具体的工程要求和环境条件进行具体的设计和实施。
需要进行充分的方案优化和风险评估,确保设计方案的可行性和安全性。
直埋换热器蒸汽管道几个关键技术的思考与探讨二摘要:本文通过对直埋蒸汽管道设计、生产、施工等方面调查、研究,针对几个关键技术问题进行了分析、探讨,供广大供热科技人员参考。
关键词:直埋蒸汽管道保温结构内固定支架微量变形2.2.3、通过上面叙述,说明蒸汽管道结构型式在摸索过程中,广大供热科技人员和开发商,确实注入了大量心血,但是,究竟哪一种结构型式为最优呢?笔者认为,目前还不是肯定哪一种结构型式为最优的时候。
应当根据我国具体国情,继续深入研究、实践、总结。
现在标准所正组织部分科技人员编写。
文件中蒸汽管道技术条件,只提出要求,并没有肯定结构型式。
这很好,给今后深入研究、开发留有空间,是实事求是的科学态度。
我国地域广阔,气候、水文、地质条件差异很大,不能简单地像国外一些国家采用一种模式。
笔者通过近二年对南方、沿海、西部等地区调研认为,我国发展蒸汽管道直埋敷设技术,在考虑我国经济条件情况下,应因地制宜。
例如南方主要矛盾是防水问题,沿海地区不仅有防水问题,更关键是防止氯、硫氧化物腐蚀问题,而西部地区突出土壤热阻问题。
沿海地区采用钢套钢型式,外护层防腐解决困难,而采用按“标准”制造的玻璃钢外护层既能防水更能防腐,而城市主要街道地区敷设的管道和由电厂通过野外向城区输送蒸汽的管道又不宜同等对待。
前者要求严格些,后者则可简易些。
西部地区干旱,地下水位低,解决的主要矛盾是土壤热阻值等问题,因此,保温层采用廉价的材料,例如硅珠复合材料(硅珠与粉煤灰复合)。
而外护层也不一定采用价高的钢外护层,所以,不同地区当选用蒸汽保温结构时,一定要根据当地的气候、水文、地质、经济以及介质温度高低、管径大小等,全面、认真地进行经济、技术比较,论证后确定方案,不能盲目草率仿照其它地区。
2.3、对“外滑动钢套钢”结构型式的探讨目前,国内采用的“外滑动式钢套钢”结构型式(钢地沟)基本上是仿照国外直埋蒸汽管道型式,供热行业为了实现“跨跃式发展”,需要引进国外先进技术。
直埋蒸汽管道设计相关问题探讨摘要:目前直埋蒸汽管道在我国城镇集中供热管网中已得到大量应用。
设计及施工技术日渐成熟,各地在工程实践中积累了丰富的经验。
本文首先分析了直埋蒸汽管道的发展已布置情况,并就“钢套钢”蒸汽管道附件设计进行了重点阐述。
关键词:直埋蒸汽管道;钢套钢;设计abstract: at present, directly buried steam pipeline in our country urban concentration has been widely applied in heating network. design and construction technology maturity, all around has accumulated rich experience in engineering practice. this paper firstly analyzes the development of directly buried steam pipeline is arranged, and elaborated on the “steel “steam pipeline accessories design.key words: directly buried steam pipeline steel; design; 中图分类号:tu2一、直埋蒸汽管道技术发展迅速原因分析目前,我国直埋蒸汽管道市场需求愈来愈大,而且有迅猛发展之势。
这种局面的出现,主要由以下原因促成:1.1我国推广“集中供热”、“热电联产”、“三联供”等节能、环保政策的需要;1.2现代文明城镇建设的加速和对节能、环保的高要求;1.3国家为了提高人民生活质量水平,供热范围由严寒的“三北”地区(即华北、东北、西北)向广阔的冬寒夏热的“过渡地区”扩展的需求。
二、蒸汽管道的布置和补偿2.1蒸汽管道的布置。
浅议蒸汽管道直埋敷设中的几个要点根据目前高温蒸汽直埋管道在城市集中供热的应用情况,文中阐述分析了高温蒸汽直埋管道的结构形式、保温结构、排潮管的作用及疏水器的安装要点。
标签:高温蒸汽直埋管道保温结构外保护结构经过多年的发展,热水管道直埋敷设技术在我国已得到广泛的应用,其经济性、安全性已被实践证明直埋敷设技术已趋于成熟。
但近年来,因我国大气污染日趋严重,人们要求保护环境、净化空气的呼声日益高涨,而造成此种现象的主要原因是城市中小燃煤锅炉排放的粉尘及有害气体所致。
目前,我国正逐步取缔城市中的燃煤中小锅炉,大力提倡发展集中供热。
随着我国国民经济的发展,人民生活水平的不断提高,人们对环境及城市景观要求越来越高的情况下,已逐步在城市热网中取代传统的蒸汽管道架空敷设方式而采用高温蒸汽管道直埋敷设方式。
蒸汽管道直埋同热水管道直埋原理相同,与地沟敷设和架空敷设这两种方式相比具有多方面的社会与经济优势。
如:占地少、市容美观性增强;施工方便快捷、节约工期、减少建材用量和土建费用;社会环境效益好、工程造价低、保温效果好、热损耗低,节约能源、使用寿命长、维护费用低等特点。
但蒸汽管道直埋技术比热水管道直埋敷设技术难度较大,有待于进一步完善。
1 高温蒸汽直埋管道的结构形式高温蒸汽管道的直埋敷设技术,目前国家尚无出台相应规范。
近年来,经过我国广大工程技术人员在工程施工过程中不断摸索和实践,从直埋蒸汽管道的基础理论和基本构造研究,在实践中开发出来了不同结构、性能各异的直埋管道产品,如:塑套钢、钢套钢、钢塑复合;内固定、外固定、内外固定;内滑动、外滑动、导管滑动等;而目前比较成熟的技术可归纳为以下三种形式:1.1 内滑动外固定。
即工作钢管与保温结构脱开,工作钢管受热膨胀时,钢管运动,发生位移而保温结构层与外套管成一整体结构,不发生运动。
1.2 内滑动内固定。
即固定端处将工作钢管固定在外套管上,不用钢筋混凝土结构固定。
1.3 外滑动内固定。
蒸汽长输管道设计的难点及建议蒸汽长输管道的设计是工程设计中的重要环节,其难点是需要考虑多方面的因素,包括温度、压力、管道材料、安全性等。
以下是关于蒸汽长输管道设计的难点及建议:1. 温度和压力:蒸汽长输管道需要承受高温和高压,这对管道材料的选择和设计提出了较高的要求。
在设计中需要考虑蒸汽的温度和压力变化情况,以确保管道材料的稳定性和安全性。
建议:选择高温和高压下具有良好耐热性和耐压性能的管道材料,如碳钢、合金钢或不锈钢等。
可以采用隔热措施,减少温度对管道和周围环境的影响。
2. 腐蚀和腐蚀防护:蒸汽长输过程中会产生一定的腐蚀问题,腐蚀会对管道材料造成损害,影响管道的稳定性和安全性。
建议:选择腐蚀性较小的材料,并采取适当的腐蚀防护措施,如在管道内壁涂层防腐、防腐涂料等,以减少腐蚀对管道的影响。
定期进行管道的检测和维护,及时修复腐蚀部位。
3. 填充和排气:蒸汽长输管道在运行过程中需要进行填充和排气,确保管道内的介质处于正常工作状态。
建议:合理设计管道的填充和排气装置,确保蒸汽能够顺利进入和排出管道。
在设计过程中,要考虑放置阀门、安装敞开排气口等,以便于填充和排气操作。
4. 应力分析和支承设计:蒸汽长输管道在高温和高压的作用下会受到较大的应力,容易引起管道的变形和破裂。
建议:通过应力分析和支承设计,确定管道在工作条件下的应力情况,并设计合理的支承结构以保证管道的稳定性。
可以采用支承软连接或补偿器等装置,减少应力对管道的影响。
5. 安全和可靠性:蒸汽长输管道设计关乎到整个系统的安全和可靠性,需要考虑各种可能的风险和安全隐患。
建议:进行全面的安全评估和风险分析,制定相应的安全措施和应急预案。
加强管道的监控和检测,实时监控温度、压力、流量等参数,及时发现异常情况并采取相应的措施。
蒸汽长输管道设计的难点主要涉及温度、压力、腐蚀、填充排气、应力以及安全等多个方面,需要综合考虑各种因素,并制定相应的设计方案和安全措施。
简介:本文通过对直埋蒸汽管道设计、生产、施工等方面调查、研究,针对几个关键技术问题进行了分析、探讨,供广大供热科技人员参考。
一、直埋蒸汽管道技术发展概况目前,我国直埋蒸汽管道市场需求愈来愈大,而且有迅猛发展之势。
这种局面的出现,主要由以下原因促成:A、我国推广“集中供热”、“热电联产”、“三联供”等节能、环保政策的需要;B、现代文明城镇建设的加速和对节能、环保的高要求;C、国家为了提高人民生活质量水平,供热范围由严寒的“三北”地区(即华北、东北、西北)向广阔的冬寒夏热的“过渡地区"扩展的需求。
1.1、研究、开发、应用等方面取得了长足进步为适应直埋蒸汽管道迅速发展的市场需求,近几年来我国广大科技人员、生产厂家在直埋蒸汽管道技术的研究、开发、应用等方面,付出了大量心血,取得了长足进步。
保温结构型式和选用材料之多样化,工程实践规模之大,世界上没有一个国家可以和我们相比。
笔者曾多次和德国布鲁格、意大利索克萨姆以及美国等多家公司交流,他们一般最大管径Φ500m m,用量也不大,而目前我国山东济南、河北石家庄、陕西西安、辽宁大连、河南、江浙等地区所采用的直埋蒸汽管道已超过Φ500mm,有的已达Φ900mm.保温结构型式有内滑动、外滑动,选用的耐高保温材料有微孔硅酸钙、玻璃棉管壳、热压珍珠岩、硅珠保温材料、复合硅酸盐等。
保温结构型式、选用保温材料种类很多.因此在直埋蒸汽管道开发和应用领域,我国并不比发达国家落后。
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2、一方面肯定研究、开发方面的宝贵经验,另一方面也应清醒地认识到目前我国蒸汽管道直埋敷设技术在研究、设计、生产、材料、检测等方面,尚存在着理论、技术、管理等方面诸多问题,距这项技术的完善还有很大距离.笔者通过对南、北方一些工程事故调研发现,由于基础理论研究滞后于开发,设计计算不确,产品粗制滥造,施工马虎从事,运行违规操作等,造成部分蒸汽管道直埋不久便出现“跑、冒、漏、伤”,“带病运行”问题,遗患于后,危及安全生产。
直埋蒸汽管道工程设计应注意的若干问题探讨
发表时间:2017-09-21T11:50:08.607Z 来源:《防护工程》2017年第12期作者:董磊
[导读] 在设计上还需要考虑工程的实际施工情况和管线的施工走向,对工程管道的布置进行合理的设计。
山东天润热电设计院有限公司山东省济南市 250022
摘要:针对直埋蒸汽管道的生产和应用进行了分析,对当前的蒸汽直埋管道的施工和工程设计进行了探讨,对工程中存在的问题进行了分析,并对工程进行中要遵守的原则进行了介绍。
关键词:直埋;蒸汽管道;工程设计
一、直埋蒸汽管道工程设计
在保证直埋蒸汽管道的使用质量和设计强度之后,工程人员需要对工程中蒸汽管道系统的整体结构进行设计,在管道的布置和设计上要合理,在实际设计中,设计人员要针对建筑的布局和周边的环境来发现和改正设计中的管线,在发现管线排布上的矛盾时要及时予以修正,对管道线路的走向和位置与工程的结构建设出现交叉问题时也要及时的调整,并与有关建设部门进行设计上的商讨,使管线设计在建筑空间之中易于检修和使用,为管线未来的使用维修做好准备。
设计工作要在对蒸汽管道内部应力的计算和管线强度进行计算之后完成,在设计上还需要考虑工程的实际施工情况和管线的施工走向,对工程管道的布置进行合理的设计。
1、将管网进行合理划分
施工时为了防止不同温度的蒸汽管道相互影响,工程设计人员会根据管道使用过程中的不同温度将管道网络合理划分为多个相互之间封闭的保温管网段。
实际施工中使用的蒸汽管道是复合预制保温管道,其管道和保温层之间存在孔隙,这就使得一旦蒸汽管网在运行使用时发生蒸汽的外泄或是管道存在漏点就会造成管道中的高温蒸汽通过管道和保温层之间的孔隙在整个管网中泄漏,引起管网的整体温度上升,严重时会导致一定区域内的管网出现大量的损失。
为了防止这种事故的发生,在工程设计过程之中技术人员会将蒸汽管网划分为多个互相封闭的保温段,不同的管网段之间互不联系,一旦事故发生,泄漏的蒸汽也只能在很小的区段之间移动,不会造成大面积的管道损坏,缩小了事故的影响范围,也降低了在检修之中寻找蒸汽管道泄漏点的难度。
工程设计中,要降低管道泄漏的危害,技术人员可以根据施工的现场环境将管网的主干线和直线之间设置成互相封闭的保温管段。
2、管网热补偿
由于管道需要进行保温设计,其结构限制了施工方式,在实际工程之中,管网直管段的补偿器只能采用直埋式轴向型的施工方式。
在通常的工程设计过程中,技术人员使用的补偿器补办是轴向型波纹补偿器,施工中需要将补偿器布置在管道的固定支架处,防止工程施工和管道使用中出现轴向的失稳,影响热补偿的效果。
这种补偿器的安装方式对补偿器的波节吸收位移的能力有较大的影响,会造成波节在工作之中受力传递的不均匀,补偿效果较差。
要解决这一问题,设计员认为需要在改善施工安装位置的同时提升补偿器的实际作用性能。
因此,在工程设计之中首先要选择高质量的补偿器,补偿器的性能指标主要是其自身的自导向性能和抗失稳能力,尽量挑选这两方面性能较好的补偿器。
除此之外,补偿器的保温结构一定要满足工程的强度和温度控制要求,且避免影响补偿器工作性能。
而补偿器的安装需要根据工程情况灵活判断,工程人员可以根据建设管线的分段长度以及实际建设条件,将补偿器安装在两个固定支架之间的任意一端位置,这样做的好处是既可以避免地下障碍影响补偿器安装,又能满足管线的补偿要求。
工程设计中还要注意的是避免将补偿器布置在管道的弯头或是折点旁,这些位置都是管段的应力集中位置,极易出现损坏。
3、管线疏水网布置合理
蒸汽管网由于其中介质的性质不稳定,常会出现管线内部的运行负荷变动频繁的情况,甚至会出现零负荷状态,在这种情况之下管线内部的凝结水会增加,假如不及时进行处理就会造成管道内部出现水击,对管线的结构造成破坏。
夏季蒸汽管网低负荷工作时,凝结水较多,内管汽水冲击对保温层、保护层产生震动,冲击力较大,此时,保温、保护层处于最不利状态下工作。
因此,夏季是发生问题较多的时期,应采取行之有效的措施,保证管网顺利度夏。
良好运行管理不仅减少了问题的发生,而且有效地延长了管网的使用寿命。
因此,一般在工程设计之中为了避免这种情况的发生,设计人员会在管网工程施工之中对疏水点的数量和位置进行合理的设计。
一般在布置疏水点是技术人员需要考虑以下的问题:第一,疏水点的设置沿着管网的起源方向进行,根据蒸汽管道内的路由高将管网进行坡度设计,顺流疏水。
第二,在管网系统工程建设之中建设环境的复杂性会影响疏水点的设置。
假如施工环境之中地下的障碍物较多,且管道铺设起伏较多,这样的情况之下需要采用多低点疏水的设计方式,在管道的逆流段可以加大坡度以便于疏水的正常进行。
第三,管道的疏水设施除了疏水点之外,技术人员还会在管道的底部设置集水罐,以便于对凝结水进行收集。
管道之中存在凝结水时会出现反复的热位移,这种现象会影响疏水管的结构,非常容易使得疏水管出现泄漏现象,为了避免这种情况出现影响疏水功能的正常实现,技术人员会将疏水节设置在管道的固定节旁边。
为了蒸汽管网的运行安全,设计之中可以使用背压疏水设计,将疏水井固定设置在地下0.5m-0.8m深的位置,并在每一个疏水节处设置自动疏水器,保证疏水网的安全可靠。
4、合理设计管道深度
直埋蒸汽管道的埋深是决定管道外表面温度的条件之一,因为土壤的导热系数不仅与土壤的种类、化成分、含水量有关,还与土壤的埋设深度有关,实验证明,随着埋深的增加,土壤的导热系数降低,因此,管道埋得过深会使管道的外表面温度升高。
我们在设计时,在保证管道不被地上荷载破坏,即满足强度要求的前提下,应尽量浅埋,实际工程设计之中一般认为在地下条件允许的地方,管道的埋深以0.8一1.0m为宜。
5、管道固定支架
直埋蒸汽管道的固定节存在的问题是环板温度很高,并且由于热桥的作用,环板两侧管道的外表面温度也很高。
国内目前较多采用的做法是在固定节处采用钢外套,并增加固定节的长度以保证管道和固定节的接口部分的外表面温度不超过设计要求。
对于钢外套的预制复合保温管,固定节处的钢外套的防腐应考虑到耐高温问题。
对于钢外套的预制复合保温管,设计时还要考虑钢外套管的应力分布。
直埋蒸汽管道的外表面设计温度一般是50℃,除应考虑固定墩两侧管道补偿器的弹性反力、不平衡内压力及管道的摩擦力外,对钢外套的预制复合保温管还应考虑钢外套管对固定墩的推力。
直埋复合保温管的整体稳定性也应该纳入工程的设计中,其稳定性可以用土壤作用在钢套管上的被动土压力来保证,在实际建设之中使用全部固定的方式可以有效提升工程建设质量,解决了地下建设条件恶劣对施工的影响,也缩短了施工时间。
二、结语
直埋蒸汽管道工程是相关多专业的一项系统工程,从管网的设计到管道、管件的制造,安装及管网的启动、运行、维护,每个环节都
至关重要,而设计更是工程成败的关键。
因此,设计直埋蒸汽管道一定要在技术上合理、先进,施工起来可行,为工程的成功提供可靠的保证。
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