塑套钢热水直埋保温管DN500管件预制与节点处理

r 塑套钢热水直埋保温管DN500管件预制与节点处理 r

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r L 型自然补偿段线算表见下图： 由于工作钢管的自由膨胀受到位于工作钢管和外套钢管之间的轴向滑动支架的限制，工作钢管只能在管道轴向自由膨胀，为了充分发挥 L 型自然补偿管段的补偿作用，在 L 型自然补偿弯头两侧一定距离内采用平面滑动支架，见图： 例 3 ： DN200 直埋管道，工作钢管为φ 219 × 6 ，外套钢管φ 480 × 6 ，硅酸铝离心玻璃棉复合保温厚度 110mm ，输送过热蒸汽压力 1.6MPa ，温度 350 ℃ ，管道安装温度 20 ℃r，管顶敷土深度 0.8m ，即管中心距至地面 1.04m ，采用上图 L 型自然补偿，请合理布置非限位滑动支架并选取合适的外套钢管。 本例中， L 型管段的长臂长度为 30m ，每米热膨胀量为 3.7mm ，总热膨胀量为 111 mm ，查线算图得，短臂的长度至少为 10m ，支架的布置应保证弯头短臂一侧 10m 范围内的管道自由膨胀，在此管段内不能布置轴向滑动支架，只能布置平面滑动支架。 同理， L 型管段的短臂长度为 20m ，总热膨胀量为 74mm ，查线算图得，其对应的“短臂”长度至少为 7.5m ，支架的布置应保证弯头长臂一侧 7.5m 范围内的管道自由膨胀，在此管段内不能布置轴向滑动支架，只能布置平面滑动支架。 弯头两侧两支架的间距不应大于直管段部分两支架间距的 80 ％。 由于长臂的总膨胀量为 110mm ，原外套钢管φ 480 × 6 不能满足膨胀要求，应加大为φ 630 × 6 钢管。为充分利用保温层与外套管之间的膨胀间隙，安装时工作钢管应冷拉，冷拉量为热膨胀量的一半，两侧臂同时冷拉。 从下图看出， L 型补偿段异型管件较多，制作安装比较复杂，成本较高。应尽量采用尺寸较小的 L 型补偿管段，直管段部分采用波纹管补偿器，不必加大外套管。在本例中，若 L 型补偿管段两侧臂长均为 4m ，利用保温层与外套之间的空气作为膨胀间隙，就可以满足膨胀要求，外套管也不必加大。 r

r管顶敷土深度 0.8m ，即管中心距至地面 1.04m ，采用上图 L 型自然补偿，请合理布置非限位滑动支架并选取合适的外套钢管。r

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r本例中， L 型管段的长臂长度为 30m ，每米热膨胀量为 3.7mm ，总热膨胀量为 111 mm ，查线算图得，短臂的长度至少为 10m ，支架的布置应保证弯头短臂一侧 10m 范围内的管道自由膨胀，在此管段内不能布置轴向滑动支架，只能布置平面滑动支架。
r同理， L 型管段的短臂长度为 20m ，总热膨胀量为 74mm ，查线算图得，其对应的“短臂”长度至少为 7.5m ，支架的布置应保证弯头长臂一侧 7.5m 范围内的管道自由膨胀，在此管段内不能布置轴向滑动支架，只能布置平面滑动支架。
r弯头两侧两支架的间距不应大于直管段部分两支架间距的 80 ％。
r由于长臂的总膨胀量为 110mm ，原外套钢管φ 480 × 6 不能满足膨胀要求，应加大为φ 630 × 6 钢管。为充分利用保温层与外套管之间的膨胀间隙，安装时工作钢管应冷拉，冷拉量为热膨胀量的一半，两侧臂同时冷拉。
r从下图看出， L 型补偿段异型管件较多，制作安装比较复杂，成本较高。应尽量采用尺寸较小的 L 型补偿管段，直管段部分采用波纹管补偿器，不必加大外套管。在本例中，若 L 型补偿管段两侧臂长均为 4m ，利用保温层与外套之间的空气作为膨胀间隙，就可以满足膨胀要求，外套管也不必加大。
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rrr1.防腐层：保护外钢管避免腐蚀物腐蚀钢管，延长钢管使用寿命。r

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r 2.外护钢管：保护保温层免受地下水侵蚀，支撑工作管并能承受一定的外部荷载，保证工作管正常工作。r

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r r3.聚氨酯泡沫层：保证介质温度，保证外护管表面保持常温。r

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r r4.阻隔、反射层：保证有机泡沫材料不进入无机硬质耐高温层；反射耐高温层部分热量。r

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r r5.无机硬质保温层：耐高温，保证与有机保温层之间的界面温度，保证泡沫不被炭化。r

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r r6.减阻层：保证工作钢管热胀冷缩自由运动。 r

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r r7.工作钢管：保证输送介质正常流动。r

r地下水位高的地区，为保证地下水不影响蒸汽直埋管道的正常运行，外保护层最好采用坚固、密闭的钢管外壳。
r直埋钢套钢保温管道结构依据滑动方式不同分为：内滑动式与外滑动式两种。
r 1、内滑动式：保温结构由工作钢管、硅酸铝、减阻层、微孔硅酸钙、隔热层、不锈钢紧固钢带、铝箔反射层、聚氨酯保温层、外套钢管、外防腐层组成。
r 2、外滑动式：保温结构由工作钢管、玻璃棉保温隔热层、铝箔反射层、不锈钢紧固带、滑动导向支架、空气保温层、外护钢管、外防腐层组成。
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rr保冷工程、输油管道工程、输汽等管道工程。 r

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r 直埋保温管道能在0.6-1.2米冻土层内直埋热损失比普通的管道可降低40%以上，工作使用寿命比其它绝热防腐材料提高3-5倍以上，寿命可以达到30-50年。r

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r 直埋保温管道自三十年代聚氨酯合成材料诞生以来，一直作为一种优良的绝热保温材料而得到迅速发展，其应用范围也越来越广泛，更由于其施工简便、节能防腐效果显著。占据着各行各业。r

r1、降低工程造价。据有关部门测算，双管制供热管道，一般情况下可以降低工程造价的25%（采用玻璃钢做保护层）和10%（采用高密度聚乙烯做保护层）左右。
r2、热损耗低，节约能源。由于直埋管采用聚氨酪硬质泡沫塑料进行保温，其导热系数为：λ=0.013—0.03kcal/m?h?oC，比其他过去常用的管道保温材料低得多，保温效果提高4~9倍。再有其吸水率很低，约为0.2kg/m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。低导热系数和低吸水率，加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳，改变了传统地沟敷设供热管道“穿湿棉袄”的状况，大大减少了供热管道的整体热损耗，热网热损失为2%，小于国际10%的标准要求。
r3、防腐，绝缘性能好，使用寿命长。直埋保温管由于聚氨酯硬质泡沫保温层紧密地粘结在钢管外皮，隔绝了空气和水的渗入，能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此，工作钢管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管道内部水质处理好，据国外资料介绍，聚氨酪保温管道的使用寿命可达50年以上，比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命高3~4倍。
r4、占地少，施工快，有利环境保护。直埋供热管道不需要砌筑庞大的地沟，只需将保温管埋人地下，因此大大减少了工程占地，减少土方开挖量约50%以上，减少土建砌筑和混凝土量90%。同时，保温管加工和现场挖沟平行进行，只需现场接头，可以缩短工期约50%以上。
r5、国外生产聚氨酪保温预制管，均设有渗漏报警线，一旦管道某处发生渗漏，通过报警线的传导，便可在专用检测仪表上显示出保温管道渗水、漏水的准确位置及渗漏程度的大小，以便通知检渗人员迅速处理漏水的管段，保证供热管网的安全运行。国内生产的保温管目前末设渗漏报警线，有待补上这一空白。总之，聚氨酯保温直埋管不仅具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的先进技术、实用性能，而且还具有显著的社会效益和经济效益，也是供热节能的有力措施。采用直埋供热管道技术，标志着我国供热管道技术发展已经进入了新的起点。随着这项先进技术的进一步完善和发展，供热管道直埋取代地沟和架空势在必行。 rr
rr否则，会使泡沬变脆，亦影响泡沬性能。一、 在设计和施工中，一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式，确实掌握两种方式各自的工作原理，特点及其应用场合，以便在设计上合理选用，施工上安全、可靠、经济。 1、首先要掌握概念：有补偿直埋敷设方式，是通过管线自然补偿和补偿器（如方形和波纹管补偿器）来解决管道热伸长量的，从而使热应力为最小；无补偿直埋敷设，简单地说就是管道在受热时没有任何补偿措施，而是靠管材本身强度来吸收热应力。 2 无补偿敷设方式的基本原理：在安装管道时，首先给管道加热到一定温度，然后将管道焊接固定，当管道恢复到安装温度时（温度降低），管道预先承受了一定的拉应力。当管道通热工作时，随着温度的升高，管道应力为零，当继续升温时，管道的压应力增加，当温度升到工作温度时，管道的压应力（热应力）仍小于许用应力。这样，管道可以不用补偿装置而正常工作了。这种无补偿方式应用第四强度理论，施工时需要对管道预热，施工比较麻烦，但国内外已有大量工程实践，理论计算可靠，能确保安全。另一种无补偿方式是近几年由中国北京煤气热力设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性分析，应用第三强度理论。这种方式充分发挥钢材塑性潜力，施工方便，无需预热。 3 两种敷设埋设深度考虑不同因素。 高密度聚乙烯外套管 一是当确定采用有补偿直埋敷设方式时，埋设深度只考虑由于地面荷载的作用不会破坏管道的稳定便可，从经济、施工方便等方面考虑。当采用有补偿直埋敷设方式时，尽量浅埋，一般覆土厚度大于0．6米即可，且与管径大小无关。 二是当采用无补偿直埋敷设方式时，埋设深度要考虑管道的稳定要求，稳定性当采用不预热的无补偿直埋敷设管道时，主要与覆土厚度有关，一般比有补偿埋得深，行，覆土厚度应与管径大小成正比。 4 设计中究竟采用无补偿敷设还是有补偿敷设方式，原则是直管道较长，中间分支较少，供热介质不超过100℃时，应优先选用无补偿敷设方式，否则，应考虑有补偿敷设方式。具体的热网主干线应采用无补偿敷设方式，而分支庭院管网则应采用有补偿敷设方式，但目前有的设计者偏爱有补偿敷设，应提倡优化设计。 二、施工前必须对生产高温预制直埋保温管的厂家进行调研，进场后认真进行检验，对不合格的保温管拒绝使用。 三、在直埋管道施工中，焊接是一项保证工程质量的关键工作。 管道施工 1 必须是取得合格证书的焊工，方可在合格证书准许的范围内施焊，没有合格证书的焊工绝对不能参加焊接施工。 2 焊接管接头时，应做好工作坑，且应注意接头打坡口及接头焊接质量。 四、固定支架，各种井室的施工质量直接影响工程质量和管道的使用寿命，如井室防水不好，将使部件因浸水遭到破坏。因此，应认真施工，确保施工质量。 五、必须重视直埋管管道的打压，在满足打压条件下，首先进行灌水排净空气，然后分两步做： 1 强度试验：把管道内的压力升至工作压力的1．5倍后，在稳压10分内无渗漏。 2 严密性试验：把管内的压力降至工作压力时，用1kg的小锤在焊缝周围对焊缝逐个进行敲打检查，在30分钟无渗漏且压力降不超过0．2个大气压即为合格。 3 应按规范要求做好试压记录。 rr
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