關(guān)于直埋蒸汽管道設(shè)計(jì)施工及運(yùn)行管理的探討

穆莉

摘要：近些年來，我國的蒸汽管道市場需求日趨增強(qiáng)，并且增長趨勢日益猛烈。開發(fā)、設(shè)計(jì)、應(yīng)用等方面需要和日益增長的市場需求相適應(yīng)，所以我們要不斷發(fā)展提升技術(shù)，改進(jìn)施工方案及管理中存在的問題。根據(jù)保溫材料的選擇和施工方式使其方案更加適應(yīng)當(dāng)代的市場需求。

關(guān)鍵詞：保溫材料；質(zhì)量控制；敷設(shè)；措施

蒸汽管道直埋技術(shù)是一項(xiàng)聚材料力學(xué)、巖體力學(xué)、流體力學(xué)、有機(jī)材料無機(jī)材料、防腐技術(shù)等多方面技術(shù)為一體的高等技術(shù)的系統(tǒng)工程。進(jìn)入生產(chǎn)之后是動態(tài)的運(yùn)行方式，所以對比于熱水管道的敷設(shè)直埋蒸汽管道的施工技術(shù)更加復(fù)雜，投入人力及物力材料更多。

1對于直埋蒸汽管道的材料的選擇

管道直埋是向周圍土壤進(jìn)行換熱，在相對于穩(wěn)定的傳熱過程中土壤可以視為一種特殊的保溫材料或者是特殊的保溫方式。由于介質(zhì)的溫度高，要選用合適的保溫層，隔熱層，保護(hù)層，嚴(yán)格控制各個層面的臨界溫度，以防止管道長期運(yùn)行產(chǎn)生的溫度場對周圍環(huán)境的影響，如對周圍空氣、土壤、支護(hù)體系、植被、水的影響。

外護(hù)層，一般保護(hù)層可采用聚乙烯式，玻璃鋼和剛外套的外護(hù)方式。

聚乙烯是采用高密度的聚乙烯在管道外層形成防護(hù)層，但其耐溫性能差，當(dāng)局部熱流從某一薄弱地方流出時很容易對護(hù)層產(chǎn)生膨脹破壞，所以當(dāng)代聚乙烯不適宜做蒸汽管道的外護(hù)層。

玻璃鋼，耐溫能力高于聚乙烯，生產(chǎn)過程采取纏撓式，避免了偏心的發(fā)生，質(zhì)量也有保證，但是由于對玻璃鋼的加工工藝機(jī)理的了解甚微，采用了簡陋的生產(chǎn)方式導(dǎo)致生產(chǎn)的玻璃鋼的質(zhì)量不合格，各種的違規(guī)操作及運(yùn)輸過程中的損壞導(dǎo)致其成本進(jìn)一步的提高，出現(xiàn)了局部開裂破壞更不能保證其質(zhì)量。

剛外套，仿造國外的剛外套，即剛地溝

形式，若要完全仿造國外的剛外套形式，其使用單位的經(jīng)濟(jì)條件難以承受，制造業(yè)也只能精簡制造，其特點(diǎn)是頭二年、三年里不易發(fā)生問題，對制造商的運(yùn)行循環(huán)有利，因此這種方式這一段時間內(nèi)都比較受青睞，但是其防腐、防水和預(yù)防其化學(xué)反應(yīng)及檢修都帶來了一定的困難。

保溫層，保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，應(yīng)該根據(jù)不同地域，不同地質(zhì)條件以及不同的介質(zhì)溫度，不同的管徑路徑，實(shí)際經(jīng)濟(jì)投入情況選用不同的保溫層材料。保溫層材料主要有巖棉、復(fù)合硅酸鹽氈聚氨酯泡沫復(fù)合但是由于其潮濕后板結(jié)變形，支撐力也不夠，極易引發(fā)工程事故，故現(xiàn)在已經(jīng)基本不用。也有采用微孔硅酸鈣瓦與聚氨酯泡沫復(fù)合，這種方式存在熱流外泄的問題，要想更好的利用要解決好其泄熱流的問題。硅酸鈣、高密度玻璃棉管殼、硅珠復(fù)合型材料等新型多極化的方式。

2蒸汽壓力的選擇

我們采用的方式是高壓輸送和低壓進(jìn)行使用的操作方式，這樣做的好處是高壓下的蒸汽受到壓縮作用其體積縮小了，進(jìn)而大大的減少管道口徑及管道散熱量，減少了保溫材料的使用量材料成本降低了，而低壓蒸汽中有更高的潛熱能可減少誰凝所需的熱能，另外低壓使用更有利于降低使用設(shè)備的費(fèi)用。

3管道的敷設(shè)及其布置

（1）土壤是一種良好的保溫材料，管道埋深越大外殼溫度及其土壤的溫度場越高，應(yīng)該根據(jù)土壤的這一特性選擇合適的埋置深度，一般而言，其進(jìn)行淺埋更加有利。

（2）疏水裝置應(yīng)設(shè)置啟動疏水和永久疏水系統(tǒng)倆套裝置，永久疏水裝置設(shè)置間距不易大于150米，初運(yùn)行是的啟動疏水閥采用截水閥門疏水器應(yīng)采用熱動力式疏水器并將凝水引至附近的雨水，排污管道。

（3）分支管的設(shè)計(jì)時，宜靠近干管將支架固定好，最好從頂管處引出，固定支架設(shè)立在支管上、補(bǔ)償器采用自然補(bǔ)償。管網(wǎng)中的控制閥門及分段閥門當(dāng)管徑大150毫米時，應(yīng)設(shè)旁通閥門，旁通管管徑按流量的30%考慮，以便于控制調(diào)節(jié)。

（4）設(shè)計(jì)跨度不宜大于100米，補(bǔ)償量不宜大于200米，進(jìn)而保證不常環(huán)節(jié)的可靠性，但設(shè)計(jì)跨度也不宜太小，從而將低管道的投資，固定支架和補(bǔ)償器處是薄弱環(huán)節(jié)，不妥善處理會影響整個管網(wǎng)的使用壽命，而增加了維護(hù)費(fèi)用，另外，變徑及管壁厚度變化處，應(yīng)設(shè)固定支架或補(bǔ)償器，并設(shè)在管壁厚比較大的一側(cè)。

4施工及運(yùn)行管理

（1）施工環(huán)節(jié)及其施工的質(zhì)量是極為重要的，必須嚴(yán)格控制每一道工序的施工質(zhì)量，嚴(yán)格檢查質(zhì)量，必須按施工要求進(jìn)行施工，特別要注意接頭保溫的施工，接頭處理不好不僅有大量的安全隱患還會為以后的維護(hù)工作帶來更大的工作量，要逐個檢查，確保施工質(zhì)量及使用的安全。

（2）冬雨季施工要采取必要有效的措施，做好防銹、除銹的工作，更要防止水淹，浮管的發(fā)生，一旦保溫材料進(jìn)水之后，將很難降水全部排除，不僅大大降低其保溫效果，熱量損失大，更加的增加后期的人力，還有可能導(dǎo)致保溫管的損壞、破裂。

（3）嚴(yán)格初運(yùn)行程序，運(yùn)行時一定保證暖管時間，因?yàn)檎羝臏囟缺容^高，管道的升溫過程一定要緩慢，循序漸進(jìn)逐漸升溫，以保證管道與隔熱層順利脫離，避免保溫層的損壞。隔熱層潮濕，緩慢加熱才能將隔熱層中的潮氣均勻的排出排氣管，避免發(fā)生瞬間隔熱層氣壓增大而發(fā)生爆管的現(xiàn)象發(fā)生，待排氣管基本無氣體排出時方可大量增加送汽量，并逐漸達(dá)到運(yùn)行負(fù)荷值。

5準(zhǔn)確掌握蒸汽負(fù)荷

工藝設(shè)計(jì)中選定管徑時一定要準(zhǔn)確的落實(shí)用戶和用量，同時也要考慮用汽高峰和低峰，假如運(yùn)行負(fù)荷遠(yuǎn)低于安全運(yùn)行負(fù)荷的時候，可以考慮采取敷設(shè)雙管的方案，否則可能會出現(xiàn)管道疏水困難的問題，管道震動大和汽水沖擊造成波紋管補(bǔ)償器損壞的問題，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)波紋補(bǔ)償器損壞的原因有以下幾點(diǎn)，地下水沿補(bǔ)償器的活動端進(jìn)入外護(hù)套與波紋節(jié)之間由于波紋節(jié)外表溫度高，水汽化長久而形成水垢，水垢填充了波谷使波紋管失去作用，地下水中的氯離子腐蝕了波紋管使波紋管失去效果運(yùn)行負(fù)荷小于設(shè)計(jì)負(fù)荷，凝水量大，造成疏水不通暢，氺擊現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致導(dǎo)流簡沖擊變形波紋管補(bǔ)償量大（超過300毫米），波節(jié)多，波紋管設(shè)計(jì)不符合要求不符合汽運(yùn)參數(shù)要求。

6結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，蒸汽供熱技術(shù)在不斷提高，實(shí)踐證明高溫蒸汽管道直埋技術(shù)是可行的，采用復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)，解決了管道熱膨脹和保溫密封防水問題同時管道直埋的熱損失小，理論上講比傳統(tǒng)管道較少近一半，又節(jié)約了占地面積，美化了環(huán)境，在城市供熱中具有推廣應(yīng)用的前景。endprint