鋼套鋼蒸汽直埋保溫管

鋼套管(鋼套鋼)埋設(shè)技術(shù)是一種防水、防漏、抗?jié)B、抗壓和的埋設(shè)新技術(shù)，是直埋敷設(shè)技術(shù)在地下水位較高地區(qū)使用的。它是由輸送介質(zhì)的鋼管、防腐外套鋼管以及鋼管與外套鋼管之間填充的超細(xì)玻璃棉組合而成,也可采用石墨、硅鈣殼及填充聚氨酯泡沫復(fù)合而成。

傳統(tǒng)的供熱管道敷設(shè)方式是將管道敷設(shè)在專用的地溝里。這種方式耗用大量的建筑材料,工程量大,工期長(zhǎng),與其它專業(yè)交叉作業(yè)多,尤其在有限的豎向空間上需占很大的位置,給室外管網(wǎng)的綜合工作帶來(lái)許多的問(wèn)題,并且每年都要投入大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行保養(yǎng)維修。因此,供熱管道的有溝敷設(shè)在經(jīng)濟(jì)、耗能及保證工期等方面,都存在著很大的弊端。而直埋式保溫管彌補(bǔ)了有溝敷設(shè)的諸多缺陷,被廣泛應(yīng)用到工程上,并在實(shí)踐中不斷得到改進(jìn)和完善。

1采用直埋式保溫管的條件目前,建筑小區(qū)的供暖工程大都采用低溫?zé)崴?95～70℃)作熱媒,這種低溫?zé)崴到y(tǒng)在連續(xù)供熱的條件下,溫差變化小且變化速度平緩,工作壓力低,管道產(chǎn)生的溫度應(yīng)力小,這為直埋式保溫管的普及應(yīng)用及進(jìn)行無(wú)補(bǔ)償敷設(shè),提供了極為有利的條件。

2直埋式保溫管施工工藝當(dāng)管道敷設(shè)在地溝里時(shí),它可以向自由端伸縮,用補(bǔ)償器進(jìn)行調(diào)節(jié),但直接埋在土壤里,情況就大不相同,管道四周被土壤嵌固著,因此必須解決以下兩方面的問(wèn)題:2.1技術(shù)問(wèn)題分析直埋管道要做到管道遇熱不伸長(zhǎng)、不移位。

鋼套鋼保溫管結(jié)構(gòu)機(jī)理

1.防腐層：保護(hù)外鋼管避免腐蝕物腐蝕鋼管，延長(zhǎng)鋼管使用壽命。 　　

2.外護(hù)鋼管: 保護(hù)保溫層免受地下水侵蝕，支撐工作管并能承受一定的外部荷載，保證工作管正常工作。 　　

3.聚氨酯泡沫層: 保證介質(zhì)溫度，保證外護(hù)管表面保持常溫。 　　

4.阻隔、反射層: 保證泡沫材料不進(jìn)入無(wú)機(jī)硬質(zhì)耐高溫層；反射耐高溫層部分熱量。 　　

5.無(wú)機(jī)硬質(zhì)保溫層：耐高溫，保證與保溫層之間的界面溫度，保證泡沫不被炭化。 　　

6.減阻層: 保證工作鋼管熱脹冷縮自由運(yùn)動(dòng)。 　　

7.工作鋼管：保證輸送介質(zhì)正常流動(dòng)。

鋼套鋼保溫管的保溫材料為優(yōu)質(zhì)超細(xì)玻璃棉管殼。超細(xì)玻璃棉管殼具有雙層錯(cuò)縫包扎、接縫少，透氣性好的優(yōu)點(diǎn)，一旦保溫層在施工過(guò)程中進(jìn)水，*可以通過(guò)逐步提高蒸氣溫度進(jìn)行抽氣排潮、逐步烘干。烘干后形狀和保溫性能保持良好。滾動(dòng)支持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，滾動(dòng)摩擦力小，固定支座受力減小，其力學(xué)分析原理簡(jiǎn)單，管道穩(wěn)定性、安全性得到較大提高。真空層杜絕了空氣層存在的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流、降低了熱損失。與空氣層結(jié)構(gòu)相比，在同等保溫厚度下可降低外壁溫度8-13℃。抽真空裝置解決了外鋼套管內(nèi)壁容易被熱濕空氣腐蝕的難題，大大提高了直埋蒸汽管道的運(yùn)行壽命。產(chǎn)品壽命提高到30年。抽真空裝置解決了空氣層結(jié)構(gòu)存在的每隔50-60m，必須設(shè)置一對(duì)排潮管的問(wèn)題，降低了外套管的破損率，使管道沿線更加美觀。同時(shí)，降低了由于設(shè)置排潮管而增加的造價(jià)約50/m。

鋼套鋼保溫管由工作鋼管、保溫層、滾動(dòng)導(dǎo)向管托、外套管(鋼管)、防腐層組成，保溫材料捆扎在工作鋼管上，依靠滾動(dòng)導(dǎo)向管托在外套管內(nèi)整體式熱膨脹移動(dòng)，故不損壞保溫層，固定支架為內(nèi)置式固定支架，無(wú)須原先“三通式固定支架"的龐大的鋼筋混凝土支墩，是理想的蒸汽管敷設(shè)方式。經(jīng)多年使用實(shí)踐中和有關(guān)檢測(cè)中心檢測(cè)使用壽命可達(dá)三十年以上。

鋼套鋼保溫管適用范圍 輸送介質(zhì)：蒸汽 工作壓力： ≤1.6MPa 介質(zhì)溫度：≤350℃ 工作環(huán)境：地下土壤

鋼套鋼保溫管結(jié)構(gòu)示意圖

1、芯管(鋼管) 2、憎水XN-3硅酸鋁保溫殼(或憎水復(fù)合硅酸鹽保溫殼或無(wú)石棉硅酸鈣保溫殼) 3、滾動(dòng)導(dǎo)向管托 4、捆扎帶管 5、外護(hù)管(鋼套管) 6、防腐蝕。

鋼套鋼保溫管材料技術(shù)要求

1、工作鋼管鋼管材質(zhì)為輸送流體用無(wú)縫鋼管，采用GB8163—99標(biāo)準(zhǔn)，或采用GB3087標(biāo)準(zhǔn)，亦可應(yīng)客戶要求或視供貨情況采用其它標(biāo)準(zhǔn)的鋼管。

2、保溫層保溫材料選用憎水型復(fù)合硅酸鹽管殼或XN-3硅酸鋁(防潮陶瓷制品)保溫管殼，亦可應(yīng)客戶要求選用其它材質(zhì)的保溫材料。保溫材料錯(cuò)面雙層錯(cuò)縫捆扎在工作鋼管上連成一體，減少了熱損失，與鋼套管不發(fā)生面摩擦，延長(zhǎng)了保溫層的使用壽命，其厚度隨介質(zhì)溫度而定。

鋼套鋼保溫管由內(nèi)工作鋼管、外保護(hù)鋼管和中間保溫層組成。工作鋼管經(jīng)噴砂涂?jī)蓪臃冷P漆。保溫層由高溫纖維氈、超輕微孔硅酸鈣保溫瓦和聚氨酯泡沫塑料組成。外套鋼管作噴砂處理后纏繞六層玻璃纖維和樹(shù)脂防腐層。

性能特點(diǎn)：

1、防水防潮

2、耐高溫高壓，適用介質(zhì)溫度350℃，壓力2.5Mpa

3、熱耗低，保溫效果優(yōu)于任何一種傳統(tǒng)保溫方式

4、防腐能力強(qiáng)，防腐層強(qiáng)度高，不易破壞

5、使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)30-50年壽命

直埋管道的保護(hù)管的首要問(wèn)題是嚴(yán)密防水的可靠性，此外要有良好的機(jī)械強(qiáng)度，鋼套管由于強(qiáng)度高采用焊接連接，防水的密封性能可靠性十分高，另外，其耐高溫性能也是其它外保護(hù)管所不能比擬的。

聚氨酯直埋保溫管又稱“管中管"其有“兩步法"構(gòu)成，是由高密度聚乙烯外保護(hù)層、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑管和鋼管組成。 保溫層材料60kg/m3至80kg/m3的硬質(zhì)聚氨酯泡沫，充分添滿鋼管與套管之間的間隙，并具有一定的粘接強(qiáng)度，使鋼管、外套管及保溫層三者之間形成一個(gè)牢固的整體。聚氨酯直埋保溫管泡沫具有良好的機(jī)械性能和絕熱性能，通常情況下可耐溫120℃通過(guò)改性或與其它隔熱材料組合可耐溫180℃。

預(yù)制直埋保溫管從里到外分三層結(jié)構(gòu)：

1、工作鋼管層，根據(jù)設(shè)計(jì)和客戶的要求一般選用無(wú)縫管(GB8163-87)螺旋焊管（GB9711-88;SY/T5038-92)和直縫焊管(GB3092-93)。鋼管表面經(jīng)過(guò)先進(jìn)的拋丸除銹工藝處理后，鋼管除銹等級(jí)可達(dá)GB8923-1988標(biāo)準(zhǔn)中的Sa2級(jí)，表面粗糙度可達(dá)GB6060.5-88標(biāo)準(zhǔn)中R=12.5微米。

2、聚氨酯保溫層，用高壓發(fā)泡機(jī)在鋼管于外護(hù)層之間形成的空腔中一次性注入硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料原液而成。即俗稱的“管中管發(fā)泡工藝"。其作用一是防水，而是保溫，三是支撐熱網(wǎng)自重。當(dāng)輸送介質(zhì)溫度為：-50℃—120℃時(shí)，選用硬質(zhì)聚氨基脲酸酯泡沫塑料做保溫層。

3、高密度聚乙烯保護(hù)層，預(yù)制成一定壁厚的黑色塑料管材，在經(jīng)電暈工藝處理后備用。其作用一是保護(hù)聚氨酯保溫層免遭機(jī)械硬物破壞，二是防腐防水。

聚氨酯保溫直埋管在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已成為一項(xiàng)比較成熟的先進(jìn)技術(shù)。近十幾年，我國(guó)供熱工程技術(shù)人員通過(guò)消化、吸收這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，正推動(dòng)著國(guó)內(nèi)管網(wǎng)建設(shè)技術(shù)向更高的層次發(fā)展。十幾年來(lái)的實(shí)踐成果充分證明了聚氨酯保溫直埋管建設(shè)方式與傳統(tǒng)的地溝及架空建設(shè)相比，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。

鋼套鋼蒸汽直埋保溫管

聚氨酯保溫管優(yōu)點(diǎn)：

1、降低工程造價(jià)。 據(jù)有關(guān)部門(mén)測(cè)算，雙管制供熱管道，一般情況下可以降低工程造價(jià)的25%（采用玻璃鋼做保護(hù)層）和10%（采用高密度聚乙烯做保護(hù)層）左右。
2 熱損耗低，節(jié)約能源。 預(yù)制聚氨酯直埋保溫管其導(dǎo)熱系數(shù)為：λ=0．013—0．03kcal/m·h·oC，比其他過(guò)去常用的管道保溫材料低得多，保溫效果提高4~9倍。再有其吸水率很低，約為0．2kg/m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的閉孔率高達(dá)92%左右。低導(dǎo)熱系數(shù)和低吸水率，加上保溫層和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護(hù)殼，改變了傳統(tǒng)地溝敷設(shè)供熱管道“穿濕棉襖"的狀況，大大減少了供熱管道的整體熱損耗，熱網(wǎng)熱損失為2%，小于國(guó)際10%的標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、防腐，絕緣性能好，使用壽命長(zhǎng)。預(yù)制聚氨酯直埋保溫管由于聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫層緊密地粘結(jié)在鋼管外皮，隔絕了空氣和水的滲入，能起到良好的防腐作用。同時(shí)它的發(fā)泡孔都是閉合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外殼、玻璃鋼外殼均具有良好的防腐、絕緣和機(jī)械性能。因此，工作鋼管外皮很難受到外界空氣和水的侵蝕。只要管道內(nèi)部水質(zhì)處理好，據(jù)國(guó)外資料介紹，預(yù)制聚氨酯直埋保溫管的使用壽命可達(dá)50年以上，比傳統(tǒng)的地溝敷設(shè)、架空敷設(shè)使用壽命高3~4倍。
4．占地少，施工快，有利環(huán)境保護(hù)和減少施工擾民。 直埋供熱管道不需要砌筑龐大的地溝，只需將保溫管埋人地下，因此大大減少了工程占地，減少土方開(kāi)挖量約50%以上，減少土建砌筑和混凝土量90%。同時(shí)，保溫管加工和現(xiàn)場(chǎng)挖溝平行進(jìn)行，只需現(xiàn)場(chǎng)接頭，可以大幅度縮短工期。由于減少了磚、水泥、砂石、余土等的運(yùn)輸，從而減少了施工過(guò)程中汽車尾氣排放量、揚(yáng)塵量、噪聲排放量，從而保護(hù)了環(huán)境。
5、安全目前除中國(guó)外生產(chǎn)的預(yù)制聚氨酯直埋保溫管，均設(shè)有滲漏報(bào)警線，一旦管道某處發(fā)生滲漏，通過(guò)報(bào)警線的傳導(dǎo)，便可在專用檢測(cè)儀表上顯示出保溫管道滲水、漏水的準(zhǔn)確位置及滲漏程度的大小，以便通知檢滲人員迅速處理漏水的管段，保證供熱管網(wǎng)的安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的保溫管目前末設(shè)滲漏報(bào)警線，有待補(bǔ)上這一空白。

聚氨酯節(jié)能保溫材料

◆施工方便將保溫層一聚氨酯硬泡用現(xiàn)場(chǎng)澆灌或預(yù)制成型等方法敷于鋼管的防腐層外，方法簡(jiǎn)便，工效迅捷。
◆導(dǎo)熱系數(shù)小
聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)在幾乎所有保溫材料中是低的，因此能使物料的熱損失減少到低限度。
◆防水、防腐、耐老化
由于聚氨酯泡沫的閉孔率可達(dá)92％以上，因此，用聚氨酯泡沫作為直埋管道的保溫層，不僅可以起到保溫隔熱的作用，而且能有效地防止水，濕氣以及其它種種腐蝕性液、氣體的浸透，防止微生物的滋生和發(fā)展。
◆適應(yīng)性強(qiáng)

聚氨酯泡沫能與各種材料進(jìn)行牢固的粘合，因此，作為直埋管的保溫層幾乎無(wú)需考慮防層與之粘合的問(wèn)題。聚氨酯保溫的適應(yīng)溫度為＋120℃～196℃，短時(shí)（十幾小時(shí)）可達(dá)＋190℃。

PVC是一個(gè)剛性塑料管子。這做它強(qiáng)但是也有些易碎。它在長(zhǎng)的做它被埋沒(méi)的管道系統(tǒng)的長(zhǎng)度和大直徑可以被制造理想。它可能承受大溫度一直下來(lái)到-40攝氏度。

總之，預(yù)制聚氨酯直埋保溫管不僅具有傳統(tǒng)地溝和架空敷設(shè)管道*的先進(jìn)技術(shù)、實(shí)用性能，而且還具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，也是供熱節(jié)能的有力措施。采用直埋供熱管道技術(shù)，標(biāo)志著中國(guó)供熱管道技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了新的起點(diǎn)。隨著這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，供熱管道直埋取代地溝和架空勢(shì)在必行。