钢套钢直埋蒸汽保温管敷设技术

 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。即保温材料和工作钢管紧密结合 ，捆绑成一 个整体 ，保温结构和工作钢管在管道热膨胀时 同时运动。 2高温蒸汽直埋管道的保温结构 (保 温层 ) 直埋蒸汽管道 的保温 结构是技术部 分中比较重要 的一个环 节， 保温效果是高温蒸 汽管道直埋 的主要指标 ，而其保 温效 果的好坏 终取决于保温结构。如保温材料不耐水煮 沸，进入保温层 被蒸汽加热 到沸腾后 ，将沿管道迅速蔓延 ，造成无机保温层 材料热软化和有机保 温层材料聚氯酯破孔软 化，从而会引起大范围的保温材料破坏 ，导热 系数 急剧增加 ，保温性能急剧破坏 ，严重时地面会出现冒汽现 象。 由 此可知 ，保温材料的防水性 能及耐煮沸对高温蒸汽管道直埋 敷设 的 安全性和可靠性有较大的影响，是保证蒸汽管道安全工作 的关键所 在。因此，在蒸汽管道直埋敷设中对保温材料的选择上应注意选择耐 煮沸及防水性能较好的材料。

为了保证高温蒸汽直埋管道在运行中的安全性，保温结构一般 采用复合保温结构。内滑动的复合保温结构从里到外依 次为 ：工作钢 管、高温防锈层 、无机润 滑层 、空气层、无机隔热层、高温金属反射层、 有机保温层、防水防腐外护层。在这种保 温复合结构 中，耐高温 的无 机隔热层将其表面温度控 制在外层有机保温材料允许的安全温度 以 下(150℃ )，无机 润滑层和 空气层减少 了钢管在 热胀冷缩 时的摩 擦 力，防水防腐 的外保护层通常是耐腐蚀、耐压强度高的玻 璃钢 或钢套 管。外滑动式 的保温结构 ，从里到外依次是 ：工作钢管、高温防锈层、 无机保温层、空气层 、防水防腐外护层。防水防腐的外护层一般是钢 套管。

钢套钢直埋蒸汽保温管敷设技术

3 高温蒸汽管道排潮管的作用及 安装 高温蒸汽直埋管道的保 温层应设置排潮装置 ，排潮管是直埋蒸 汽管道*的一个组成部 分。因保温管在生产 、运输及安装过程 93 中 ，尤其是赶 上雨季施 工，不可避免地含 有或者会吸收一些潮气甚至 少量水分 ，这些潮气或水分在管道运行 时经 管内蒸汽加热就会在保 温层 问形成蒸 汽，如不及 时排 除 ，会使 保温层间压力升高 ，很容易发 生爆管事故。因此对于不抽真 空的保温结构 ，必须设置排潮 管。排潮 管的设置不仅在启动运行 阶段发挥重大作用 ，而且在正常运行中的 作用也不可忽视 ，因为正常运行 时可 以通过排潮管的排潮量大小判 断管道是否泄漏。通 常情 况下 ，管道供应厂家把排潮 管设于 固定墩 上 ，一个 固定墩上设置一个排潮 口，在安装过程中将固定墩 的排潮 口 设于固定墩卡板 的同一侧 ，以确 保每 一段 管道都能有效排潮。并将排 潮 口引出地面 ，至行人 、车辆无障碍处 ，以防影响交通 或潮 气烫伤行 人 ，同时还应考虑排潮管的防灌 (雨 )水措施。

4疏水装置的安装 为保证高温蒸汽直埋管道运行 的安全 ，高温蒸汽直埋管道应设 置疏排水 ，一般情 况下直 管段 每 150—200m 范围 内应设置疏排水装 置 ，管道低点应设置疏水装置。蒸汽直埋管道疏排水通常采用上排 水方式 ，依靠管道 内的蒸汽压 力将凝结水排 出。通常整套疏水装置设 于阀门井内，阀门井设置在便于操作及检修的地方，阀门井盖应加 锁。阀门井井壁宜高于地面 50—1OOmm，防止雨水进入。为了防止疏 水管根部焊口产生的剪切力造成破坏，宜将疏水管尽量靠近固定墩 安装。排水管应 引至副井中冷却后 排入 雨水 系统 ，如场地限制不能砌 筑副井的 ，可 以将 出水管就 近引至雨污水 井内排 出。

5 外保护结构 ’ 目前 ，在国内高温蒸汽直埋敷设管道上采用的外保护结构形式 主要有三种 ：高密度 聚氯乙烯管外护 、玻璃钢外护及钢套管外护。

5．1高密度聚氯 乙烯 管外保护。由于 高密度 聚氯 乙烯 管耐温较 低，对温度十分敏感，其强度随温度变化大 ，有资料讲 当其 8O℃时强 度仅为常温 25oC时的 15％，线膨胀系数大，随温度变化会造成 自身 开裂 ，使整个保温层防水失效。 因此 ，不宜应用到 高温蒸汽直埋敷设 的管道 上 ，但在热水直埋供 热管道上应用较为普遍。

5_2钢套管外保护。主要是外 滑动 的保温结构(保温层与工作钢 管一起相对 于外 护钢管做 同步位移 ，工作钢 管承 受的摩擦力基 本上 不受土壤压 力的影响 )应用较 多。

5．3玻 璃钢 外保护。 主要 是在内滑动保温 结构(工作钢管相对 于保护层和保温材料发生位移 ，工作 钢管承受的摩擦 力要 受到土壤 压力 的影Ⅱ向)中应用较 多。钢套 管的防腐 问题 较为重要。首先 ，钢套 管外护层 一般 防腐 用环氧煤 沥清刷涂 ，由于 与土壤 反复摩擦 ，不久 就失 去防腐能 力 ，造成 外护钢 管腐 蚀破洞 。再者 ，管 系中所有 的三 通、弯头 、固定 支座 、补偿器及 管件全部都 装在钢套 内 ，并和工作钢 管焊在一起 ，再加上外套钢管大量焊 接 ，焊接焊 口数量极大 ，且 不能 X探伤检查质 量。单凭焊工 的责 任心是难 以保证 不出问题 的 ，若 有 管件及某一 处焊缝 出问题 或某焊 口经过 一段 时间腐蚀 出问题 ，不是 内部介质就是外部地 下水就 会乘虚而入 进入内外钢管之 间，造成整 体管道保温 失效 。钢外套外护 型结构散 热也 大。其保温层 2—4米就 要做夹环支撑 ，此处保温材料导热系数明显大于不做夹环处，沿管 道形成 数量很 大的热桥 泄温点 ，对外钢 管传 导大量 的热量 ，会 加剧 外钢管 的腐蚀速度 ，降低管 系的使用寿命。玻璃钢外 保护由于耐温 能 力强、防水防腐性 能好 、强度高便 于施工 ，是外 护层的理 想材料。 但 由于玻璃钢外护层 没有标 准规定 ，而每个玻璃钢厂 家的制作工艺 不 同，差异较大 ，做 出的玻璃钢质量悬殊 太大 ，因此玻 璃钢 的质 量难 以保证。 总之 ，根据工程的实际 需要 ，选择适 当的保温层结构 ，如防腐措 施未过关的情况下 ，建议优先考虑选 用玻 璃钢外护层结构。

6结束语 通过 以上对高 温蒸 汽直 埋管道 敷设 中几 个主 要关键技术 的探 讨 ，说明高温蒸汽直埋 管道技 术较复杂 ，需要我们共 同努 力、不断摸 索、不断总结 提高，以使高温蒸汽直埋管道技术趋于完善、成 熟。