塑套鋼復(fù)合保溫管在直埋蒸汽管道上的應(yīng)用

楊大勇

該文介紹了直埋蒸汽管道上應(yīng)用塑套鋼復(fù)合保溫管的技術(shù)要求、設(shè)計(jì)施工工藝、使用效果，并對(duì)使用塑套鋼復(fù)合保溫管的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析論證。

塑套鋼復(fù)合保溫管；技術(shù)要求；使用效果；經(jīng)濟(jì)性

錦州節(jié)能熱電股份有限公司是1993年投產(chǎn)的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，坐落在錦州西郊，承擔(dān)著錦州西半部的供暖及工業(yè)供汽任務(wù)，建廠初期設(shè)計(jì)一條4km的蒸汽管線，按照市規(guī)劃局的要求進(jìn)入市內(nèi)的管線一律地下鋪設(shè)，由于當(dāng)時(shí)對(duì)蒸汽管線直埋沒有成熟經(jīng)驗(yàn)，只采用玻璃鋼作為外層防護(hù)，只使用了很短時(shí)間，就由于外層防護(hù)失效，地下水進(jìn)入保溫層，造成蒸汽管線不能正常投運(yùn)。后來改造成鋼套鋼保溫管，但在這些年的運(yùn)行過程中也發(fā)現(xiàn)有一些難以解決的問題，因此，在2007年三期工程擴(kuò)建時(shí)，公司與阜新亞美保溫公司合作，采用了塑套鋼復(fù)合保溫管作為蒸汽直埋管，鋪設(shè)了一條4km￠377管線，經(jīng)過兩年的運(yùn)行驗(yàn)證，達(dá)到了預(yù)期效果，在兩年的運(yùn)行過程中沒有發(fā)生任何問題。

1.對(duì)塑套鋼復(fù)合保溫管的技術(shù)要求

外層要有足夠的強(qiáng)度。新鋪設(shè)的直埋蒸汽管線要在沈山線鐵路下穿過，按照鐵路設(shè)計(jì)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(hù)內(nèi)層的保溫材料達(dá)到正常的保溫效果。

內(nèi)層保溫材料與鐵管之間磨擦系數(shù)要小。我們選用的補(bǔ)償器是長距離無推力補(bǔ)償器，設(shè)計(jì)補(bǔ)償單側(cè)距離220m，最大補(bǔ)償量60~70cm，內(nèi)層保溫材料與鐵管間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離較大，要求鐵管能夠在保溫材料之間自由滑動(dòng)，磨擦系數(shù)的滑動(dòng)層。

防水性能要好。城市內(nèi)的地下管線十分復(fù)雜，特別是下水管線，漏水是常見的現(xiàn)象，再有是雨水沉降，選用的直埋蒸汽管線最重要的一點(diǎn)就是便于處理外層的防水防腐，而塑套鋼復(fù)合保溫管外層是塑料套管，很好地解決了這個(gè)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(yán)密。塑套鋼復(fù)合保溫管共分為五層結(jié)構(gòu)，從內(nèi)到外第一層是鋼管，根據(jù)輸送蒸汽參數(shù)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(dòng)層，起到減少滑動(dòng)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(hù)層，起到支撐作用，同時(shí)也能起到保溫和防水作用；第五層是防護(hù)層，主要作用是防水，同時(shí)起到防止機(jī)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(yán)格按規(guī)范制作，才能各自發(fā)揮各層的作用，否則若有一層處理不好，就會(huì)造成整體失敗。

2.設(shè)計(jì)施工工藝要求

復(fù)合管在運(yùn)輸和安裝時(shí)需要注意的問題。在施工時(shí)對(duì)塑套鋼復(fù)合保溫管合理保護(hù)，在塑套鋼復(fù)合保溫管上下100mm之間用軟土或細(xì)沙回填，以防止硬物損壞外層塑套管；在塑套鋼復(fù)合保溫管運(yùn)輸和安裝過程中要用吊車裝卸和移動(dòng)，并且起重位置點(diǎn)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(nèi)部的保溫層受到了損壞，影響到保溫效果。

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

復(fù)合管固定點(diǎn)的處理。在固定點(diǎn)處要?jiǎng)冮_外保溫層，在鋼管上焊肋筋板，用耐熱砼澆注，在澆注砼時(shí)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(dá)到防水的效果。

接口的處理。在現(xiàn)場制件接頭時(shí)嚴(yán)格按保溫管的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在外層密封時(shí)采取措施保證嚴(yán)密性，防止水從接頭浸入保溫層。

補(bǔ)償器位置的處理。補(bǔ)償器布置在鐵箱中，管道出入口加裝600mm長套管，復(fù)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(jìn)入鐵箱。

3.使用效果

與鋼套鋼保溫管比塑套鋼復(fù)合保溫管具有以下幾點(diǎn)好處：

施工簡便。塑套鋼復(fù)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(shí)接頭不好處理，外鋼管的嚴(yán)密性檢查較復(fù)雜，如果有漏點(diǎn)檢查不出來，或長期運(yùn)行過程中外層鋼管腐蝕漏水，則嚴(yán)重影響保溫效果。

防水防腐效果好。塑套鋼復(fù)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(jù)我公司的使用經(jīng)驗(yàn)壽命不會(huì)超過10年，而且一旦外層鐵管發(fā)生漏水，在不能全部挖出處理的情況下，根本無法查找漏點(diǎn)，只能采取暫時(shí)措施，通過排潮管排汽，漏進(jìn)去的水經(jīng)過內(nèi)管蒸汽加熱變成蒸汽后排出。

便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)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(nèi)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(shí)發(fā)現(xiàn)處理，而鋼套鋼保溫管當(dāng)內(nèi)層鐵管漏泄時(shí)，不能準(zhǔn)確判斷漏點(diǎn)位置，只是發(fā)現(xiàn)排潮管冒汽量增大，長時(shí)間蒸汽在套管之間流動(dòng)，把保溫棉沖壞帶走，造成熱量具大損失。

4.經(jīng)濟(jì)性分析

直接費(fèi)用：采購成本?！?77鐵管做150mm保溫后成管為￠630，與同等管徑的鋼套鋼管相比節(jié)約費(fèi)用價(jià)1200元/m2，4Km管線節(jié)約費(fèi)用480萬元。安裝費(fèi)用。塑套鋼保溫管只按內(nèi)管計(jì)算安裝費(fèi)用，每延長米65元，鋼套鋼保溫管要計(jì)算內(nèi)管和外管的安裝和外管的防腐費(fèi)用，每延長米170元，相差105元，4Km總計(jì)42萬元（不包括彎頭等管件安裝增加的費(fèi)用）。以上兩項(xiàng)節(jié)約費(fèi)用522萬元。

運(yùn)行費(fèi)用：從實(shí)際運(yùn)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(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而鋼套鋼保溫管由于存在內(nèi)管和外管漏點(diǎn)不易發(fā)現(xiàn)、不易查找、不易處理的問題，熱損失很大，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)測算，從排潮管的冒汽量計(jì)算，每小時(shí)損失0.5噸蒸汽的熱量，每年按150天計(jì)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(fù)合管是一種新型保溫管，應(yīng)用在蒸汽直埋管線上，充分發(fā)揮它的技術(shù)優(yōu)勢，很好地解決了管線保溫材料耐高溫與防水、防腐相結(jié)合的問題，不僅降低了工程投資，而且節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用，符合國家節(jié)能減排的政策要求，值得推廣和應(yīng)用。

[1]東北電業(yè)管理局編.火力發(fā)電實(shí)用技術(shù)手冊(cè).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社

[2]中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)熱電專委會(huì).熱電技術(shù).吉林熱電廠