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蒸汽管道直埋技术的探析【摘要】随着城市集中供热和热点联产等节能环保政策的推广集中供热的范围由北方向南方扩展。为了适应直埋蒸汽管道迅速发展我国在直埋蒸汽管道的研究、开发、应用等方面已有一定的研究但仍存在许多问题。通过对以往工程进行分析总结以促进直埋蒸汽管道技术的进一步提高和完善。【关键词】蒸汽管道直埋技术一、蒸汽直埋管道的保温结构和材料控制1、保温结构蒸汽直埋管道的保温结构一般为工作管、有机保温层、无机保温层、外护管、防腐层必要时也可设置内滑动层、绝热反射层、空气绝热层或真空保温层。根据保温材料硬度的不同又可分为“软质”保温结构和“硬质”保温结构。按外护管的材料分又可分为：钢套钢“保温结构、”塑套钢“保温结构和”玻璃钢套钢“保温结构。一般”硬质“保温结构为内滑动内滑动即工作管相对保温材料滑动”软质“保温结构为外滑动外滑动即工作管和保温材料一起相对外护管滑动。内滑动保温结构可不设滑动支座外滑动保温结构需设滑动支座。2、工作管工作管应选用流体输送钢管DN≤250mm应选用20#钢无缝钢管DN≥300mm可选用Q235A螺旋焊缝管或高频直焊缝管。工作管焊接采用对口焊接应采用氩弧焊打底电弧罩面全部焊缝100%X光探伤检验。3、保温材料保温材料性能应能满足导热系数小、吸水率低、干燥后性能基本恢复、机械强度好、耐热性能满足工作温度下长期使用、不易燃和对管道无腐蚀等条件。4、外护管外护管应具有一定的厚度、强度、刚度能承受管道运输、施工及热网运行中的各种应力及动静荷载并且有连续密封、防水防腐功能。外护管多采用钢管优先采用Q235B螺旋焊接钢管或高频直焊缝钢管。钢外护管连接采用搭接角焊全部焊缝采用100%超声波探伤。在地下水位较低、降水量较少的地区也可采用玻璃钢或高密度聚乙烯外护管但应在应用中采取可靠的密封防水、防腐措施并严格控制表面温度。外护管的壁厚应进行验算以满足其径向及轴向稳定性。钢质外护管的防腐可采用单层和多层结构。多层结构面层为聚乙烯或玻璃钢内层可为环氧涂料、胶黏剂、泡沫塑料等材料。单层结构采用环氧粉末喷涂或环氧煤沥青涂料防腐。采用单层防腐结构还应采用牺牲阳性的阴极保护措施。二、蒸汽管道直埋的关键技术直埋蒸汽管道有10余处关键技术包括检查井、固定支座、弯头、三通、变径管、排潮管、阀门井、疏水装置、补偿器等。每一处关键技术处理不当都可能造成工程事故隐患性很大。1、保温结构型式由于蒸汽管道的介质温度高最高可达到300～350℃其保温结构型式需要做成“脱开式”即工作钢管与保温层或外护管脱开。一般来说保温结构型式主要分为内滑动式和外滑动式。内滑动式的滑动面在工作钢管的外表面保温材料和外护管相对不动主要是工作钢管受热膨胀在保温材料中移动。该结构型式主要用于硬质的保温材料中其优点是工作钢管与外护管之间无须设置支承环外护管的内壁不易被腐蚀其缺点为热流的外泄问题难以处理。外滑动式的滑动面在外护管的内表面保温材料随工作钢管一起运动。该结构型式主要用于软质的保温材料中其特点是可以保证热流不外泄但使用该结构型式时应注意三个问题：第一工作钢管与外护管之间支承环的灵活性；第二支承环外护管处局部温度；第三外护管的内壁防腐。2、关于保温材料由于保温材料的选择不当造成工程事故的教训已屡见不鲜。目前直埋蒸汽管道使用的保温材料主要有岩棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙、聚氨酯泡沫塑料、硅珠复合材料等有单独使用某一种材料的也有两种及两种以上的材料组合使用的。总的来说无机保温材料要求在70℃时的热导率应小于0.055W/（mK）其耐温要求高于工作介质温度100℃其含水量不得大于7.5%有机保温材料要求其热导率应小于0.030W/（mK）耐温要求高于120℃当使用无机保温材料和有机保温材料做组合保温层时其无机保温材料和有机保温材料的界面温度不得高于110℃。选用何种直埋保温结构型式和保温材料应根据使用地点的气候、水文、地质等条件因地制宜地做出技术和经济的最佳结构方案。对地下水位高的南方地区主要矛盾是防水问题；对沿海地区不仅有防水问题重点要考虑防止氯化物、硫化物等对外护管的腐蚀问题；而对于我国西部的干旱地区其突出的问题是土壤热阻高。3、外护管外护管的材料主要有高密度聚乙烯、玻璃钢、钢管。高密度聚乙烯耐温能力较差当局部热流外泄时很容易造成外护管蠕变而破坏外护管失效后管道的保温失效进而引起整体的直埋蒸汽管道报废。因此高密度聚乙烯不适用直埋蒸汽管道的外护管已成为共识。玻璃钢虽然其耐温能力稍强于高密度聚乙烯但市场上的玻璃钢外护管质量难以保证在运输、