新型纳米气凝胶钢套钢蒸汽保温钢管

 

新型纳米气凝胶钢套钢蒸汽保温钢管





滑（滚）动导向支架形式一般都为"钢套钢"，从里到外依次为工作芯管、滑（滚）动导向支架、玻璃棉层、空气隔热层、钢外护管。由于运行时，芯管温度近似为蒸汽的温度，钢外护管的温度在40℃左右，两者较大的温差导致两者的伸长量有较大的差异。如果内外钢管为一体的话，就会产生很大的内应力，带来极大的破坏性。采用了滑（滚）动支架，就可以使芯管在钢外护管内自由滑动，基本消除了内应力。而且，因此也使固定支架所承受的推力大大减小，节省材料的同时，也增大了安全系数。同样，为了能进一步减少辐射散热，因此在玻璃棉层之外加设铝箔反射层，或者直接采用带有铝箔反射层的玻璃棉管壳。如果将管腔内部抽成真空，即抽去玻璃棉层及空气层内的空气，还可以进一步的减小整个管道的导热系数以及缩小外护钢管的外径，节省了成本。这样一来，整个芯管、管件及附件都被外护钢管包容在一个封闭的空腔内，成为一个有机的整体。

    1、工作钢管　2、玻璃棉保温层　3、钢外护管　 4、防腐材料　 5、支架（滚动或滑动） 6、空气层

    除此之外，也有两种保温结构相结合的方式：即工作芯管、滑（滚）动导向支架、玻璃棉保温层、铝箔反射层、空气隔热层、钢外护管、聚氨酯保温层、高密度聚乙烯（或玻璃钢）外保护层。这种保温方式结构更为复杂，制作工艺更为繁琐，成本更高。

    在遇到工作芯管泄漏时，复合保温结构的管道因为本身结构和保温材料选用的原因，不但无机保温层可能会被高压的蒸汽冲碎，而且还无法将蒸汽所凝结的水分排出，而滑动支架形式的保温管道因为工作芯管与钢管外保护层之间形成的是一个通腔，因此可利用真空泵通过排潮管将管腔内水分及潮气都吸出。离心玻璃棉在水分被吸干后可继续使用，基本不影响隔热性能。

    蒸汽直埋管道的固定形式

    蒸汽直埋管道的固定形式有两种即内固定形式和外固定形式，外固定即工作芯管和外保护管同时固定，在每一段管道和补偿器的两端，都要设两个很大的钢筋混凝土支墩，才能保证管道的固定。"塑套钢"和 "玻璃钢套钢"保温结构必须采取这种固定形式。内固定即内外管间的固定，内管通过一定的结构形式固定在外保护管上，充分利用外保护管的强度和刚度以及外保护管与土壤之间的磨擦力来使内管固定，可节省钢筋混凝土支墩。只有以钢管作为外保护管才可能采用内固定形式。外固定因为必须设钢筋混凝土支墩,所以施工占地大、投资多，工期长,而且支墩是管道的薄弱部位，该部位易产生"热桥"，也易出现渗水现象，管道运行不正常时，该部位也易出现事故。特别是对"钢套钢"保温结构，由于温升引起的外钢管热应力特别大，钢筋混凝土支墩的尺寸也特别大，该部位也更易出现事故。对"钢套钢"保温结构，采用内固定结构具有很大的优越性。

    蒸汽直埋管道几种保温结构和固定形式的应用比较

    蒸汽直埋管道的三种保温结构在实际中都有应用，从应用的时间看，蒸汽直埋管道应用的初期，"塑套钢"、"玻璃钢套钢"保温结构和外固定形式应用的较多，而近年"钢套钢"保温结构和内固定形式应用多。特别是在地下水位高的地区，几乎无一例外均采用"钢套钢"保温结构。"塑套钢"、"玻璃钢套钢"保温结构初期应用多的主要原因是这两种保温结构相对于"钢套钢"保温结构投资能节省一些，但这两种保温结构均有一个致命的缺点，即外套管的接头处不好处理，接头处的强度和严密性得不到保证。特别是固定墩处的外套管与钢管的连接一直找不到好的方法，尤其是玻璃钢之间的连接受时间、天气、施工条件等多方面条件的影响，连接质量更是难以保证。另外高密聚乙烯和玻璃钢这两种有机材料的耐温性受到一定的限制，如超过一定的温度，容易老化，大大地缩短使用寿命，而在一些节点连接处，由于"热桥"作用，这部分管段的外表面极易产生超温现象，因此这部分外保护管的寿命大大缩短。所以"塑套钢"、"玻璃钢套钢"保温结构的使用寿命难以保证。特别在地下水位高的地区，如果外保护管局部密封不严，地下水渗到保温层中，就会产生"开锅"冒汽现象。这样的例子屡见不鲜。大连某热电厂直埋蒸汽外网采用"塑套钢"、"玻璃钢套钢"保温结构，95年11月正式投入运行，96年5月开始，这两种管道就逐步开始冒汽，成为当时城市的一种特殊的景观，到98年这部分管道不得不改为"钢套钢"保温结构。有了这个教训，大连市后来的蒸汽直埋管道都采用"钢套钢"保温结构，再没有发生上面那种情况。2000年全国直埋蒸汽管道技术研讨会在大连召开，总结全国各地蒸汽直埋管道应用的经验及教训,与会专家一致认为，"玻璃钢套钢"保温结构不再提倡使用，"塑套钢"保温结构只能应用在地下水位低、土壤干燥的地区。应大力提倡采用"钢套钢"保温结构及内固定形式。因为"钢套钢" 保温结构外保护管的连接是采用焊接的，外钢管是完全一体地连接在一起,没有任何泄露点，且外钢管局部过热也不会影响使用寿命，同时采用"钢套钢" 新型纳米气凝胶钢套钢蒸汽保温钢管