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滄州博光管道裝備有限公司
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滄州鋼套鋼直埋蒸汽保溫管道技術(shù)指導(dǎo)
直埋蒸汽管道 技術(shù)發(fā)展概況
目前，我國直埋蒸汽管道市場需求愈來愈大，而且有迅猛發(fā)展之勢。這種局面的出現(xiàn)，主要由以下原因促成：
A、我國推廣“集中供熱”、“熱電聯(lián)產(chǎn)”、“三聯(lián)供”等節(jié)能、環(huán)保政策的需要；
B、現(xiàn)代文明城鎮(zhèn)建設(shè)的加速和對節(jié)能、環(huán)保的高要求；
C、國家為了提高人民生活質(zhì)量水平，供熱范圍由嚴(yán)寒的“三北”地區(qū)（即華北、東北、西北）向廣闊的冬寒夏熱的“過渡地區(qū)”擴展的需求。
1.1、研究、開發(fā)、應(yīng)用等方面取得了長足進步
為適應(yīng)直埋蒸汽管道迅速發(fā)展的市場需求，近幾年來我國廣大科技人員、生產(chǎn)廠家在直埋蒸汽管道技術(shù)的研究、開發(fā)、應(yīng)用等方面，付出了大量心血，取得了長足進步。保溫結(jié)構(gòu)型式和選用材料之多樣化，工程實踐規(guī)模之大，世界上沒有一個國家可以和我們相比。筆者曾多次和德國布魯格、意大利索克薩姆以及美國等多家公司交流，他們一般***大管徑Φ500mm，用量也不大，而目前我國山東濟南、河北石家莊、陜西西安、遼寧大連、河南、江浙等地區(qū)所采用的直埋蒸汽管道已超過Φ500mm，有的已達Φ900mm。保溫結(jié)構(gòu)型式有內(nèi)滑動、外滑動，選用的耐高保溫材料有微孔硅酸鈣、玻璃棉管殼、熱壓珍珠巖、硅珠保溫材料、復(fù)合硅酸鹽等。保溫結(jié)構(gòu)型式、選用保溫材料種類很多。因此在直埋蒸汽管道開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，我國并不比發(fā)達國家落后。2.1.2、保溫計算中，對土壤、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)選取不能草率，這兩個系數(shù)的選取正確與否，往往影響保溫效果和管道運行安全性。
土壤的導(dǎo)熱系數(shù)在0.5～2.5w/m.k之間，跨度很大，其大小與土壤種類、含水量大小、化學(xué)成分、埋設(shè)條件等多種因素有關(guān)。在工程設(shè)計時應(yīng)堅持實測當(dāng)?shù)赝寥缹?dǎo)熱系數(shù)或求助當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)部門提供資料，認(rèn)真確定土壤導(dǎo)熱系數(shù)值。如果只根據(jù)“無資料可查時取1.5w/m.k”確定土壤導(dǎo)熱系數(shù)不是科學(xué)的，因為不能確切反映管道所處的土壤實際情況，造成計算結(jié)果誤差很大。例如南方高水位地區(qū)和西部干燥地區(qū)的土壤導(dǎo)熱系數(shù)值相差成倍，那么保溫結(jié)構(gòu)計算結(jié)果也會差異很大，如果草率計算，會造成管道表面溫度過高或過低，破壞管道保護層或不經(jīng)濟。所以，應(yīng)使用當(dāng)?shù)貙崪y土壤導(dǎo)熱系數(shù)值來計算。石家莊供熱指揮部等單位堅持實測導(dǎo)熱系數(shù)的做法是科學(xué)態(tài)度。
對各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，不能簡單以廠家提供的單體數(shù)值為準(zhǔn)，而應(yīng)搞清楚該數(shù)值是在何種溫度，何種條件，哪一級檢測部門測定的，有否導(dǎo)熱系數(shù)方程式。然后盡量參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定的導(dǎo)熱方程式來選取、確定導(dǎo)熱系數(shù)。例如微孔硅酸鈣，筆者見過幾個廠家標(biāo)出的導(dǎo)熱系數(shù)都不同，這時應(yīng)憑據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T10699－1998〈硅酸鈣絕熱制品〉相關(guān)條文選取，送樣檢測后確定導(dǎo)熱系數(shù)。
2.2、保溫結(jié)構(gòu)型式選擇應(yīng)因地制宜
由于蒸汽管道介質(zhì)溫度高，保溫結(jié)構(gòu)不可能做成像直埋熱水管道那樣“三位一體”，需要做成“脫開式”，即工作鋼管與保溫層或外護層脫開。
2.2.1、國外基本是采用鋼外護層
德國、美國采用外滑動式，即綁縛著保溫材料的工作鋼管在鋼外護層內(nèi)滑動。只有意大利薩克索姆公司是采用工作鋼管在保溫層內(nèi)滑動，即內(nèi)滑動式（但他們沒有設(shè)內(nèi)滑動層）。實事求是講，國外對于蒸汽直埋技術(shù)基礎(chǔ)理論研究及實驗并不深入，只是由于他們國家的經(jīng)濟條件、技術(shù)條件等優(yōu)越，制造工藝精細，外防腐技術(shù)指標(biāo)高，施工要求嚴(yán)格，所以價格也很高。
2.2.2、我國對于蒸汽管道直埋技術(shù)的研究與開發(fā)，是摸索前進的，在摸索保溫結(jié)構(gòu)型式過程中，大致分為三個階段。
外護層：
******階段：采用“塑套鋼”，型式，即外護層采用高密度聚乙烯，工程實踐發(fā)現(xiàn)，聚乙烯耐溫能力太差，當(dāng)局部熱流外泄，很容易造成外護層蠕變、鼓脹破壞，聚乙烯做外護層不適用于蒸汽管道，目前已成為共識。
第二階段：采用玻璃鋼做外護層，而溫能力大大強于聚乙烯，加工工藝由于是采用纏撓式，與采用聚乙烯管做保護層需要穿管比較，可以克服偏心，質(zhì)量有保證。但由于對玻璃鋼制造工藝機理了解不透，采用了簡陋方式，同時，玻璃鋼外護層標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)時還沒有頒布。制造的玻璃鋼外護層質(zhì)量低下，運輸、安裝過程中再違規(guī)操作，出現(xiàn)局部開裂破壞，動搖了采用玻璃外護層的信心。
第三階段：仿照國外采用鋼外護層，即鋼地溝型式。由于國情所限，完全仿照國外，使用單位經(jīng)濟難以承受，制造企業(yè)只能簡易從事，但它的“優(yōu)勢”是前二年、三年不易發(fā)現(xiàn)問題，于制造商保一個運行循環(huán)有利，所以近期這種型式較為“走火”。不過建立開發(fā)、使用單位應(yīng)冷靜考慮遺患未來問題，如防腐、電化學(xué)、檢修等問題。關(guān)于此問題還要詳細探討。-
目前，我國直埋蒸汽管道市場需求愈來愈大，而且有迅猛發(fā)展之勢。這種局面的出現(xiàn)，主要由以下原因促成：
A、我國推廣“集中供熱”、“熱電聯(lián)產(chǎn)”、“三聯(lián)供”等節(jié)能、環(huán)保政策的需要；
B、現(xiàn)代文明城鎮(zhèn)建設(shè)的加速和對節(jié)能、環(huán)保的高要求；
C、國家為了提高人民生活質(zhì)量水平，供熱范圍由嚴(yán)寒的“三北”地區(qū)（即華北、東北、西北）向廣闊的冬寒夏熱的“過渡地區(qū)”擴展的需求。
1.1、研究、開發(fā)、應(yīng)用等方面取得了長足進步
為適應(yīng)直埋蒸汽管道迅速發(fā)展的市場需求，近幾年來我國廣大科技人員、生產(chǎn)廠家在直埋蒸汽管道技術(shù)的研究、開發(fā)、應(yīng)用等方面，付出了大量心血，取得了長足進步。保溫結(jié)構(gòu)型式和選用材料之多樣化，工程實踐規(guī)模之大，世界上沒有一個國家可以和我們相比。筆者曾多次和德國布魯格、意大利索克薩姆以及美國等多家公司交流，他們一般***大管徑Φ500mm，用量也不大，而目前我國山東濟南、河北石家莊、陜西西安、遼寧大連、河南、江浙等地區(qū)所采用的直埋蒸汽管道已超過Φ500mm，有的已達Φ900mm。保溫結(jié)構(gòu)型式有內(nèi)滑動、外滑動，選用的耐高保溫材料有微孔硅酸鈣、玻璃棉管殼、熱壓珍珠巖、硅珠保溫材料、復(fù)合硅酸鹽等。保溫結(jié)構(gòu)型式、選用保溫材料種類很多。因此在直埋蒸汽管道開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，我國并不比發(fā)達國家落后。2.1.2、保溫計算中，對土壤、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)選取不能草率，這兩個系數(shù)的選取正確與否，往往影響保溫效果和管道運行安全性。
土壤的導(dǎo)熱系數(shù)在0.5～2.5w/m.k之間，跨度很大，其大小與土壤種類、含水量大小、化學(xué)成分、埋設(shè)條件等多種因素有關(guān)。在工程設(shè)計時應(yīng)堅持實測當(dāng)?shù)赝寥缹?dǎo)熱系數(shù)或求助當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)部門提供資料，認(rèn)真確定土壤導(dǎo)熱系數(shù)值。如果只根據(jù)“無資料可查時取1.5w/m.k”確定土壤導(dǎo)熱系數(shù)不是科學(xué)的，因為不能確切反映管道所處的土壤實際情況，造成計算結(jié)果誤差很大。例如南方高水位地區(qū)和西部干燥地區(qū)的土壤導(dǎo)熱系數(shù)值相差成倍，那么保溫結(jié)構(gòu)計算結(jié)果也會差異很大，如果草率計算，會造成管道表面溫度過高或過低，破壞管道保護層或不經(jīng)濟。所以，應(yīng)使用當(dāng)?shù)貙崪y土壤導(dǎo)熱系數(shù)值來計算。石家莊供熱指揮部等單位堅持實測導(dǎo)熱系數(shù)的做法是科學(xué)態(tài)度。
對各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，不能簡單以廠家提供的單體數(shù)值為準(zhǔn)，而應(yīng)搞清楚該數(shù)值是在何種溫度，何種條件，哪一級檢測部門測定的，有否導(dǎo)熱系數(shù)方程式。然后盡量參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定的導(dǎo)熱方程式來選取、確定導(dǎo)熱系數(shù)。例如微孔硅酸鈣，筆者見過幾個廠家標(biāo)出的導(dǎo)熱系數(shù)都不同，這時應(yīng)憑據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T10699－1998〈硅酸鈣絕熱制品〉相關(guān)條文選取，送樣檢測后確定導(dǎo)熱系數(shù)。
2.2、保溫結(jié)構(gòu)型式選擇應(yīng)因地制宜
由于蒸汽管道介質(zhì)溫度高，保溫結(jié)構(gòu)不可能做成像直埋熱水管道那樣“三位一體”，需要做成“脫開式”，即工作鋼管與保溫層或外護層脫開。
2.2.1、國外基本是采用鋼外護層
德國、美國采用外滑動式，即綁縛著保溫材料的工作鋼管在鋼外護層內(nèi)滑動。只有意大利薩克索姆公司是采用工作鋼管在保溫層內(nèi)滑動，即內(nèi)滑動式（但他們沒有設(shè)內(nèi)滑動層）。實事求是講，國外對于蒸汽直埋技術(shù)基礎(chǔ)理論研究及實驗并不深入，只是由于他們國家的經(jīng)濟條件、技術(shù)條件等優(yōu)越，制造工藝精細，外防腐技術(shù)指標(biāo)高，施工要求嚴(yán)格，所以價格也很高。
2.2.2、我國對于蒸汽管道直埋技術(shù)的研究與開發(fā)，是摸索前進的，在摸索保溫結(jié)構(gòu)型式過程中，大致分為三個階段。
外護層：
******階段：采用“塑套鋼”，型式，即外護層采用高密度聚乙烯，工程實踐發(fā)現(xiàn)，聚乙烯耐溫能力太差，當(dāng)局部熱流外泄，很容易造成外護層蠕變、鼓脹破壞，聚乙烯做外護層不適用于蒸汽管道，目前已成為共識。
第二階段：采用玻璃鋼做外護層，而溫能力大大強于聚乙烯，加工工藝由于是采用纏撓式，與采用聚乙烯管做保護層需要穿管比較，可以克服偏心，質(zhì)量有保證。但由于對玻璃鋼制造工藝機理了解不透，采用了簡陋方式，同時，玻璃鋼外護層標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)時還沒有頒布。制造的玻璃鋼外護層質(zhì)量低下，運輸、安裝過程中再違規(guī)操作，出現(xiàn)局部開裂破壞，動搖了采用玻璃外護層的信心。
第三階段：仿照國外采用鋼外護層，即鋼地溝型式。由于國情所限，完全仿照國外，使用單位經(jīng)濟難以承受，制造企業(yè)只能簡易從事，但它的“優(yōu)勢”是前二年、三年不易發(fā)現(xiàn)問題，于制造商保一個運行循環(huán)有利，所以近期這種型式較為“走火”。不過建立開發(fā)、使用單位應(yīng)冷靜考慮遺患未來問題，如防腐、電化學(xué)、檢修等問題。關(guān)于此問題還要詳細探討。-
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