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蒸汽管道的設計、附件的選擇、支架和補償器的選擇必須經過嚴格的設計計算,在補償器安裝  ,要做預拉伸,只有如此才能保證管道安 、可靠、經濟運行。汽管道主要用于輸送工業蒸汽和滿足部分采暖需求。近年來,隨著集 供熱事業的蓬勃發展和

城市現代化建設要求的逐步提升,原有架空形式雖有諸多優勢,但其在城市內實施存在著  的局限

性,因而,蒸汽管道直埋技術得以迅速發展和完善。

在此期間,科技人員、生產廠家在直埋蒸汽管道技術的研究、 、應用等方面,付出了 量  

血,選用了幾乎所有適用的材料,也取得了長足進步,出現了 量的管道設計理念和結構形式, 好

地解決了力系分解與固定形式、合理的補償方式、保溫結構與熱橋處理、施工工藝及運行工藝等。

目前,得到業內人士 為認可和推廣率 多的直埋蒸汽管道形式為:鋼套鋼直埋。其固定方式一

般選用鋼套鋼內固定支架,補償器常規選用無約束軸向型直埋補償器,保溫選用內滑動(或滾動),

好一點的對補償和固定等節點處防熱橋處理。這種結構形式,我們半島供熱公司應用了近 0年,但

實踐過程 發現存在 多問題,主要有:

①軸向型波紋補償器因其結構 性不耐水擊(錘),帶來管道安 性 差。長年穩定負荷運行管

道略好,負荷變動 經常啟停管道尤其嚴重,出現問題 多。

②軸向型波紋補償器補償量相對 小,補償管段短,同一管系補償器數量應用多,并很難做到與

管道同壽命,因其質量問題和實際使用工況條件變化,達到 5年以上的很少,部分不足 0年已先后

出現問題,因而管系二次建設更換費用 高。

③工作溫度變化對補償量、剛度和工作壓力均需要修正,因而其實際工況運行 出現問題幾率 

 。如文登鋪頭熱電廠 西區φ377主管道原設計280℃,施工后運行參數調整為320℃,此  如選

擇軸向型補償器,肯定無法運行(溫度提升后,相應剛度減小、補償量增 、當量工作壓力增 )。④施工同  度要求嚴格,在同一補償管段內如超出偏差量,則易發生波紋損壞而致泄漏。

⑤保溫結構的不完善, 別是外防腐層出現泄漏(地下腐蝕嚴重)等問題帶來的管系失穩。

基于此,我們針對實際情況,做了 量實踐研究,力求尋找更加合理的補償裝置進行替代舊有模式。

2、旋轉補償器的應用

旋轉補償器是近年發展起來的一種新型的管道補償器,并在具體的制造和實踐過程 逐漸成熟。其工作原理簡言之, 是利用空間杠桿轉動原理進行旋轉補償的機理吸收管道熱位移。因其具有補償量 (常規200——500m)、無內壓推力(固定支架小)、安 性好(不受管網壓力和溫度變化而導致的補償極限破壞)、設計簡單補償設置靈活多樣、密封性能好(無類似波紋等薄弱部件)、與管道同壽命、綜合投資少等優點,而逐步得到業內人士的認可和應用,發展 快。

我公司在良好了解旋轉補償器性能的基礎上,結合原有直埋工藝,對將旋轉補償器應用于蒸汽直埋方面進行了系統研究和實踐,并對相關作法小有歸納,現總結部分粗淺認識,以供參考。

二、管系設置及工藝

 、設計原則及注意事項:

①著重于管系合理分解,優選穩定組合形式。補償裝置設置點優選地上設置,確實無法地上  ,應詳盡考慮設施的防水性能和管系的疏水設置。

②長直敷設宜設置成半地上“Ω組合”形式;有Z型折向管段可采用半地上的“∏型組合”,也可采用 地下的倒“∏型組合”;L拐點管段宜設置成單側“∏型組合”。

③采用“△”型內滾動支架,主要起平衡同  支撐作用,但同  也起到導向做用,限定了其工作管的側向位移,應用“∏型組合”  ,關鍵點是需著力規避離  擺動值Y的影響。

④補償管段長度建議略小于常規架空管長。選取一合適結合點,既實現長距離補償,又保證安 運行。

2、管系形式及各自控制點。

( )“Ω組合”形式:

①鑒于地埋鋼套鋼管外套與支架限制工作管側向位移的局限性,建議直埋優選此種形式,因其不存在徑向位移,且補償管段長度基本不受影響。

②布置方式:補償器組合兩側鋼套鋼支架內滾動支架盡可能距旋轉臂近一些,蒸汽流向的前端設置疏水器,該側支架距外套管端長度L>單側伸縮長度△+800mm,另一側支架距外套管端長度L>單側伸縮長度△+300mm。既起到支撐作用,同  又做為導向支架,增加自由管系運動  的穩定性。兩支架間不設支柱,但選用熱壓彎頭,并加高一 壓力等 。

③使用該組合進行直埋管設計  ,建議采用半地上形式,如采用 地下方式,由于旋轉臂向下,一方面,相當于管系 的沉淀池,易沉積吹掃不凈雜物、停運腐蝕物和凝水,對補償器正常運轉造成④補償裝置設置及與鋼套鋼外套管銜接。補償裝置因外形  ,并考慮與外套管連接防水問題,一般我們采用半地下鋼水箱形式,以焊接方式連接,地上采用類似于小型變電箱變的封閉形式。水箱外側采用玻璃鋼防腐。安裝  采用井點低位排水、整體預制(地下、地上兩件套)下裝模式,安裝后與外套連接并局部防腐。

(2)“∏型組合”:

①管系布置:加長 間旋轉臂L 長度(一般要求L >2.5Lmin ,Lmin 為架空許用 小長度),小口徑管道在旋轉 軸設置支架,并將兩側鋼套鋼內滾動支架盡量向外移位,兩支架單側展開長度為0.7 的管道水平布置跨距; 口徑管道或L 超過4米的旋轉臂在兩立臂旋轉軸分別設置兩處支架,支架 兩側滾動支架的間距以管線展開長度0.7 的管道水平布置跨距為宜。

目的盡可能減少旋轉角θ,限制Y 值過 ,減少支架對鋼外套產生的附加扭矩。見 一。

②綜合考慮地質可能局部沉降、管道內滾動卡澀、旋轉角θ過 造成離  擺值過 產生  扭矩、內部位移量過 對保溫的破損影響等,尤其是針對該種形式地埋,其  跨距宜不超過架空固定間距

③采用該組合進行直埋管設計  ,可根據需要采用半地上或地下模式,因地下形式,其轉動軸并沒有轉動部件,因而只需在低位合理設置疏水裝置即可,該疏水裝置建議采用啟動疏水和經常疏水并聯形式設置,并合理設置沉淀池和引出疏水管。

④補償裝置設置及與鋼套鋼外套管銜接(同上)。

(3)固定支架及滾動結構①套管內腔部分:  先在管道外包覆20mm耐高溫針刺毯做為滑動層,外包高溫離  玻璃管殼(用包扎帶綁扎,不用管板,考慮包扎穩定性),然后用鋁箔纏繞一道,目的是起到反射層作用并在包扎帶失效后適當穩定保溫結構。鋁箔層與外護管間留有30mm間隔空氣層,在固定支架隔板封閉后形成保溫氣腔(排潮管在正常運行后封閉)。同  保持良好的間隙,以便于加工安裝  穿管便捷。

②外防腐部分:前述保溫結構因需留有間隙而常規減小了保溫結構層,因而外套管除銹后在外部采用聚氨酯噴涂工藝進行增強保溫層 0——20mm,再用玻璃鋼纏繞方式制作外防腐層。該工藝 聚氨酯噴涂層同  起到與外套管緊密結合作用。

(5)主要 點:

①管道補償管段長,地下易損件少,安 性好,補償裝置維修保養方便,另外,通過加強管道焊接工藝,幾乎做到運行零隱患。

②保溫結構完整,不但保溫效果可以得到保障,而且管道因防腐結構處理 好,發生進水造成管道運行失穩的情況也得到有效控制。

③因旋轉補償器的 性,管系對于溫度、壓力變化的適應性 好,管道更加安 可靠。