蒸汽直埋保温管道在设计\制造\施工与运行时应注意的问题

摘要:蒸汽除采暖外,还可以供工业生产、制冷、供应生活热水等,现对其进行简要论述。

Abstract: Steam could serve the industrial production, chilling, supplying of daily life hot water besides the warming function.The paper develops a discussion on it.

关键词:蒸汽;设计;制造;施工

Key words: steam;design;production;construction

中图分类号:TU81 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0049-01

0引言

随着集中供热的逐步普及与迅速发展,单纯以供应热水采暖的供热方式越来越不能满足不同用户的用热需求。蒸汽除采暖外,还可以供工业生产、制冷、供应生活热水等一系列优点越来越受到用户的欢迎。经过多年工程的运行实践,蒸汽直埋在技术上已经日趋成熟,实施运用能否取得成功关键是掌握好以下三个原则:一是因地制宜的原则,即在实施前充分考虑有利及不利条件,确定直埋方式是否可行,然后选择正确的保温结构或布置形式;二是在实施直埋技术的全过程中,要保证设计、生产制造、安装及运行管理的一体化;三是必须重视细节处理。

1选用的布置形式及埋设深度应合理

管网走向布置应尽量避开主要交通干道及繁华市区,当热网管线与市政其他管线平行或交叉时应按有关规定,保持一定距离,而直埋管应尽量设计在其他管线的上方。当直埋管线与电力电缆、通讯电缆、媒体管线距离小于规定标准,施工时应设置绝热隔离带,其构造、隔热性能由设计单位决定。

敷设直埋蒸汽保温管,其埋深应大于冻土层深度,一般在0.6~1.2m之间较为合适,这样既考虑了管网建设的经济型和施工方便,又能防止保温管不被车辆压坏。当采用有补偿直埋敷设方式时可不考虑管道失稳,隆出地面,应尽量浅埋。浅埋敷设可不设混凝土墩,不仅降低了工程造价,缩短了工期,而且减少了由地下水位高带来的热损失,延长了管材的使用寿命,使后期运行维护管理更加简单、省心。

因为现场条件限制不得已将埋深涉及到4m左右时,由于下水管在直埋管上方,加上回填不实,会引起“煮管”现象,引起下水井、雨水井冒气现象,引起回填土坍陷而将市政管线压断,发生漏气、漏水现象。因此当埋深较深时,回填土必须分层夯实,使土壤干容重达1.55t/m3。如果土质差的情况,必须将管沟内渣土进行全面更换,保证了沟基强度,解决了管网的不均匀沉降问题。因为管线埋深太深,保温管线长期处于水位线以下,阀井室中的阀和管道部分浸于水中,输水阀更是大部或全部浸于水中,使阀井室冒汽、疏水不畅,容易引起水锤现象,导致波纹补偿器破坏。所以在设计施工中应尽量避免埋深过深的不合理现象。

2保温结构间层温度控制要准确

由于高温蒸汽管道温度很高,目前在保温结构中使用的部分保温、防腐和外壳材料不能在此温度下工作,周围的树木、水管、电缆也有可能超过允许值而遭到破坏。因此,必须根据材料要求,通过精确的保温计算,选择保温层厚度,合理控制保温层结构的层间温度,外层保温用聚氨酯发泡的复合保温层尤其应重视。由于土壤有着良好的保温性能,保温效果随深度增加而提高,埋深越大,土壤保温效果越好,管道周围温度将越高,采用聚氨酯发泡层应合理埋深,以防超温。

浅埋应注意最不利条件下保温结构或特殊部位均不能超过允许值,蒸汽管网一般常年运行,冬季环境温度低,热损失大,层间温度低,使保温层耐温要求较易达到,夏季环境温度高,热损失小,层间温度也高,必须提高内层保温厚度,使其厚度保证外侧保温或保护层,耐温不超过其允许值。因此,在保温厚度选择上应以夏季作为计算的最不利条件,按照热量传导公式精确计算确定其最小厚度,而不能用经济保温厚度法确定厚度。

所以说,对于高温蒸汽直埋管道来讲,温度场的控制是首位重要的问题,要想解决好必须考虑两点:一是环境温度;二是管道埋深。

3严格控制施工质量

在蒸汽直埋施工过程中土建、安装、保温防腐各工序是交叉施工,环环相扣的,虽工作量不大,但质量要求高,因此必须合理安排,防止脱节。

外套管接口必须采用双面焊接,高度高于地下水位,接口达到规定要求后才能拆除端头发泡。管道安装后,要在接口处做保温与防水,TO―玻璃钢外保护层需要24小时以上的固化时间,如果工期紧需马上回填,或冬季施工温度较低,则必须在补口处用热风吹或红外灯烘烤,以保证补口质量。补口处工作坑应按要求做,一定要保证工作坑足够大、足够深,以利于补口施工和施工质量。

4加强后期运行管理

直埋蒸汽管网应在工程竣工时及时制定合理的吹扫方案,调试运行,初次暖管严格控制升温速度,由专业人员对关键部位进行监测,杜绝管网水击发生,对疏水、排潮装置巡回监控,保证管网正常运行。夏季蒸汽管网低负荷工作时,凝结水较多,内管汽水冲击对保温层、保护层产生震动,冲击力较大,此时,保温、保护层处于最不利状态下工作。因此,夏季是发生问题较多的时期,应采取行之有效的措施,保证管网顺利度夏。

良好运行管理不仅减少了问题的发生,而且有效地延长了管网的使用寿命。

5其他

阀门、法兰安装时,必须“对中”,偏差应不大于规定标准。焊接完毕后因未“对中”有“扭劲”,在开停汽时母管发生热胀冷缩,使管道或管件不能归到原位,以致法兰连接处发生蒸汽泄漏,因此安装焊接时必须保证质量,不能有“扭劲”,发现有“扭劲”现象应割掉后重新“对中”重焊。

疏水管在母管底部,因焊接质量不注意或埋深过深、回填不实会引起焊缝开裂使工作蒸汽大量漏失,地面受到破坏,所以应该在焊缝处补强。因为排潮管离地近,易受车压,排潮管的焊缝也应补强。

总之,在中高温直埋蒸汽管的设计时应避免埋设过深;制管时要保证质量,管皮不能漏损;施工应注意回填时一定要分层夯实;运行时应注意管道投运通汽前一定要疏好水。上述是本人在工作中总结的一些经验,不足之处,敬请指正。