塑套鋼復合保溫管在直埋蒸汽管道上的應用

楊大勇

該文介紹了直埋蒸汽管道上應用塑套鋼復合保溫管的技術要求、設計施工工藝、使用效果，并對使用塑套鋼復合保溫管的經濟性進行了分析論證。

塑套鋼復合保溫管；技術要求；使用效果；經濟性

錦州節能熱電股份有限公司是1993年投產的熱電聯產企業，坐落在錦州西郊，承擔著錦州西半部的供暖及工業供汽任務，建廠初期設計一條4km的蒸汽管線，按照市規劃局的要求進入市內的管線一律地下鋪設，由于當時對蒸汽管線直埋沒有成熟經驗，只采用玻璃鋼作為外層防護，只使用了很短時間，就由于外層防護失效，地下水進入保溫層，造成蒸汽管線不能正常投運。后來改造成鋼套鋼保溫管，但在這些年的運行過程中也發現有一些難以解決的問題，因此，在2007年三期工程擴建時，公司與阜新亞美保溫公司合作，采用了塑套鋼復合保溫管作為蒸汽直埋管，鋪設了一條4km￠377管線，經過兩年的運行驗證，達到了預期效果，在兩年的運行過程中沒有發生任何問題。

1.對塑套鋼復合保溫管的技術要求

外層要有足夠的強度。新鋪設的直埋蒸汽管線要在沈山線鐵路下穿過，按照鐵路設計的要求，上下行沈山線鐵路間直埋蒸汽管線長110m、深7m，保溫管外層要能承受7m以上敷土的壓力，保證外層不變形，這樣才能保護內層的保溫材料達到正常的保溫效果。

內層保溫材料與鐵管之間磨擦系數要小。我們選用的補償器是長距離無推力補償器，設計補償單側距離220m，最大補償量60~70cm，內層保溫材料與鐵管間的相對運動距離較大，要求鐵管能夠在保溫材料之間自由滑動，磨擦系數的滑動層。

防水性能要好。城市內的地下管線十分復雜，特別是下水管線，漏水是常見的現象，再有是雨水沉降，選用的直埋蒸汽管線最重要的一點就是便于處理外層的防水防腐，而塑套鋼復合保溫管外層是塑料套管，很好地解決了這個問題。

制作精度要求高。要求各層材料與鐵管同心，且各層材料厚度均勻，接縫處理后嚴密。塑套鋼復合保溫管共分為五層結構，從內到外第一層是鋼管，根據輸送蒸汽參數不同選用不同的管材和壁厚，我們公司輸送的是10MPa、300℃以下的蒸汽，選用的是螺旋焊接管；第二層是滑動層，起到減少滑動阻力的作用；第三層是耐高溫保溫層，是主保溫層；第四層是保護層，起到支撐作用，同時也能起到保溫和防水作用；第五層是防護層，主要作用是防水，同時起到防止機械損傷作用。由于各層起到的作用不同，不能相互替代，因此各層的厚度要嚴格按規范制作，才能各自發揮各層的作用，否則若有一層處理不好，就會造成整體失敗。

2.設計施工工藝要求

復合管在運輸和安裝時需要注意的問題。在施工時對塑套鋼復合保溫管合理保護，在塑套鋼復合保溫管上下100mm之間用軟土或細沙回填，以防止硬物損壞外層塑套管；在塑套鋼復合保溫管運輸和安裝過程中要用吊車裝卸和移動，并且起重位置點只能在兩端沒有保溫的鐵管上，不能用鋼絲捆綁在保溫層上，否則可能保溫管外表面沒有損壞，但內部的保溫層受到了損壞，影響到保溫效果。

復合管的布置。塑套鋼復合保溫管要求在固定點到補償器之間保持在一條直線上，這樣能保證在鐵管膨脹時不把外層材料撐壞。

復合管固定點的處理。在固定點處要剝開外保溫層，在鋼管上焊肋筋板，用耐熱砼澆注，在澆注砼時剝開的外保溫層距肋筋板距離保持150~200mm，并把外保溫層埋入砼中200mm，以使外層保溫與砼成為一體，達到防水的效果。

接口的處理。在現場制件接頭時嚴格按保溫管的標準執行，在外層密封時采取措施保證嚴密性，防止水從接頭浸入保溫層。

補償器位置的處理。補償器布置在鐵箱中，管道出入口加裝600mm長套管，復合管整體要伸入鐵箱中500mm以上，并與套管通過止水帶密封，保證鐵箱外的水不能進入鐵箱。

3.使用效果

與鋼套鋼保溫管比塑套鋼復合保溫管具有以下幾點好處：

施工簡便。塑套鋼復合保溫管安裝與普通鐵管差不多，安裝十分簡便，保溫接頭也容易制作，而鋼套鋼保溫管安裝時接頭不好處理，外鋼管的嚴密性檢查較復雜，如果有漏點檢查不出來，或長期運行過程中外層鋼管腐蝕漏水，則嚴重影響保溫效果。

防水防腐效果好。塑套鋼復合保溫管外層的塑料套管和聚胺脂都具有防水防腐作用，能長久起到防水防腐作用，20~30年沒有問題；鋼套鋼保溫管的外層鐵管需要另做防腐處理，根據我公司的使用經驗壽命不會超過10年，而且一旦外層鐵管發生漏水，在不能全部挖出處理的情況下，根本無法查找漏點，只能采取暫時措施，通過排潮管排汽，漏進去的水經過內管蒸汽加熱變成蒸汽后排出。

便于及時發現內管漏泄事故。由于外層保溫和外套管不能承受漏泄蒸汽的壓力和溫度，因此內層鐵管一旦漏泄，很快外層保溫和外套管遭到破壞，蒸汽冒到地面上來，便于及時發現處理，而鋼套鋼保溫管當內層鐵管漏泄時，不能準確判斷漏點位置，只是發現排潮管冒汽量增大，長時間蒸汽在套管之間流動，把保溫棉沖壞帶走，造成熱量具大損失。

4.經濟性分析

直接費用：采購成本。￠377鐵管做150mm保溫后成管為￠630，與同等管徑的鋼套鋼管相比節約費用價1200元/m2，4Km管線節約費用480萬元。安裝費用。塑套鋼保溫管只按內管計算安裝費用，每延長米65元，鋼套鋼保溫管要計算內管和外管的安裝和外管的防腐費用，每延長米170元，相差105元，4Km總計42萬元（不包括彎頭等管件安裝增加的費用）。以上兩項節約費用522萬元。

運行費用：從實際運行情況來看，塑套鋼保溫管外表溫度不超過30度，由于保溫效果好，散熱損失小，能夠保證經濟運行，而鋼套鋼保溫管由于存在內管和外管漏點不易發現、不易查找、不易處理的問題，熱損失很大，根據實際運行經驗測算，從排潮管的冒汽量計算，每小時損失0.5噸蒸汽的熱量，每年按150天計算，折合28.8萬元。（不包括外管溫度高造成的熱損失）

塑套鋼保溫復合管是一種新型保溫管，應用在蒸汽直埋管線上，充分發揮它的技術優勢，很好地解決了管線保溫材料耐高溫與防水、防腐相結合的問題，不僅降低了工程投資，而且節約了運行費用，符合國家節能減排的政策要求，值得推廣和應用。

[1]東北電業管理局編.火力發電實用技術手冊.遼寧科學技術出版社

[2]中國電機工程學會熱電專委會.熱電技術.吉林熱電廠