飽和蒸汽管網(wǎng)在地溝敷設時的設計探討

雷錦鈺

(山西省輕工設計院，山西太原 030001)

0 引言

對于較大型的工業(yè)企業(yè)而言，在布置廠區(qū)生產(chǎn)供汽管網(wǎng)時為了減少架空敷設蒸汽管網(wǎng)對環(huán)境美觀造成的影響，往往要求將管網(wǎng)設計為地溝敷設。飽和蒸汽管網(wǎng)大多是為生產(chǎn)和生活用汽而提供熱源和汽源，是企業(yè)生產(chǎn)的血脈。可以說供汽管網(wǎng)設計的合理與否，是關系到企業(yè)能否安全正常的生產(chǎn)，能否發(fā)揮生產(chǎn)設備的最大潛能的重要一環(huán)。本文就自己對壓力小于1.6 MPa的飽和蒸汽供汽和冷凝水回收管網(wǎng)在地溝敷設時，在設計中的注意事項，談一些心得體會。

1 管溝的選擇確定

1)管溝類型按照地溝尺寸大小，有通行、半通行和不通行地溝三種之分。按結構形式又有磚砌地溝和鋼筋混凝土地溝之分。采用管溝敷設供汽管道，要求地下水位不能太高，且廠區(qū)自然地坪最好有一定的坡度。

2)對于大型企業(yè)，管溝內(nèi)往往還要敷設其他諸如給水、生產(chǎn)、采暖等管道。考慮維修和安裝的方便，主干溝最好采用通行地溝，支溝可視情況采用半通行地溝。廠區(qū)有較多較重的物料運輸時，管溝宜采用鋼筋混凝土地溝。溝蓋板也選用承重板。

3)溝底應有不小于0.2%的坡度，并分段設置集水坑和排水裝置。排水裝置優(yōu)先采用管道直排，即由排水管直接排入雨水管網(wǎng)。也可使用污水泵自動控制提升排放。

2 安裝材料的選擇

1)管道DN≤250時，建議選用無縫鋼管;DN≥300時，為降低工程造價，可以選用螺旋焊鋼管。管道采用焊接連接，閥件與管道的連接采用焊接或法蘭連接。

2)為確保安全生產(chǎn)和減少地溝內(nèi)的維修，設計選用閥門、閥件應采用鋼制構件。必要時可以提高一個壓力等級。

3)伸縮器應盡量選用安全可靠的方形伸縮器。但對于較大管徑段，由于管溝周圍往往有其他如電纜、給水排水管及生產(chǎn)用管等設施，方形伸縮器又需要占用較大的場地。可選用如波紋管伸縮器等占地較小的管件。但此類伸縮器由于受材料、加工精度、使用環(huán)境及設備疲勞等因素的制約，也影響到了伸縮器的使用壽命。選用時應首先注意必須是連續(xù)供汽管道，且伸縮器選用伸縮量應不小于兩固定支架之間計算伸縮量的1.5倍。

3 管線敷設技術措施

1)管線敷設應盡量選擇在綠化帶上，以便于維修和開挖。

2)管道:主管管徑應充分考慮新建工廠由于產(chǎn)能擴大或臨時用汽而增加的用汽量，留有一定的富余供汽能力。

管道的坡度敷設通常應采用與介質(zhì)流向相同的順流敷設。一般情況下，廠區(qū)冷凝水都應當回收至鍋爐房或供熱站重復使用以增加熱能利用率。這就造成蒸汽管和冷凝回水管介質(zhì)流向相反，管道坡度走向也相反，給在地溝內(nèi)布置管道帶來一定的難度。

當鍋爐房所處位置較低時，冷凝回水管可以以不小于0.2%的坡度自流回收至鍋爐房回水池。蒸汽管就需要采用由低往高送的所謂逆坡敷設。這時若地形允許，按0.5%以上的坡度敷設，滿足了規(guī)范對坡度敷設的要求。如果廠區(qū)自然坡度較小，0.5%坡度逆坡敷設時若造成溝道和管道埋深太深，工程造價增加過大，可降低到不小于0.3%的坡度逆坡敷設。同時適當增設管道輸水裝置。

當鍋爐房所處位置較高時，采用自流式冷凝水回收就比較困難。這時，供汽管順坡敷設。為保證冷凝水的回收，需采用壓力冷凝水回收，即在廠區(qū)選擇一地形較低處，凝水也較集中處，設凝結水地下回水池，凝水管順坡敷設，使冷凝水管以不小于0.2%的坡度順坡回至凝結水池后，再用熱水泵自控水位，打回高處的鍋爐房水池。這樣能確保冷凝水的順利回收，但缺點是需要增加一趟壓力回水管及凝水泵裝置。

3)疏水裝置:管路上設置的疏水器，是保證供汽管網(wǎng)安全正常運行的重要裝置。按照使用功能可分為啟動疏水器和經(jīng)常疏水器兩種。在管路的低點和抬頭處設置啟動疏水器，在管路上間隔設置經(jīng)常疏水器。規(guī)范要求，疏水器設定間距為:順坡400 m～500m，逆坡200m～300m。疏水器后面的冷凝水接入廠區(qū)凝水管。

4)管道固定支架:在熱網(wǎng)設計規(guī)范中對管道固定支架的設置最大間距有明確的規(guī)定。對于蒸汽管線，由于它運行溫度較高，所產(chǎn)生的應力和應變都比較大。應當合理設置支架，精心選擇伸縮器的安裝位置，避免伸縮器兩側附近接出支管線。建議適當減小伸縮器兩端固定支架的距離，以保證伸縮器的正常運行。在干管和支管連接處附近，設置第一個固定支架。對于較大管徑段的固定支架，必須做推力計算，要求土建在溝壁上做好預埋件設計。

5)其他:對于蒸汽管網(wǎng)的設計，由于它運行溫度、壓力較高，一旦跑汽、漏汽，地溝內(nèi)悶熱難耐，短時間維修人員很難下溝做維護維修，嚴重時會直接影響到企業(yè)的正常生產(chǎn)。本人根據(jù)一些實際管網(wǎng)運行中發(fā)生的問題及處理經(jīng)驗，建議在蒸汽管網(wǎng)設計時，除應滿足規(guī)范及安裝標準圖集的要求外，還可采取如下措施，為蒸汽管網(wǎng)的安全可靠運行提供一定的保證。

a.對管件、閥件等材料除選用國家合格產(chǎn)品外，必要時可選用高一個檔次的閥件、管件。

b.對管網(wǎng)中安裝的疏水閥組與蒸汽管連接處，部分干管和裝有閥門的支管連接等處，會由于管道伸縮量的不同，使連接處發(fā)生剪力破壞，造成管線和閥門閥件的損壞跑汽。實踐中可以在這些連接處加裝一段不銹鋼蛇皮短管，并在安裝時留出一定的伸縮自由度，可有效解決該連接處容易損壞跑漏汽的缺陷。

總之，工業(yè)企業(yè)地溝敷設飽和蒸汽管網(wǎng)的設計合理與否，關系到企業(yè)的生產(chǎn)和效益。應當根據(jù)企業(yè)實際情況，精心制定科學合理的設計方案，嚴格執(zhí)行規(guī)范規(guī)程和安裝圖集的要求，不斷總結運行經(jīng)驗，不斷改進設施布置，才能確保管網(wǎng)的可靠供汽。