淺析直埋蒸汽管道的設(shè)計(jì)

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了淺析直埋蒸汽管道的設(shè)計(jì)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

蒸汽管道工程建設(shè)期間，直埋敷設(shè)方式較為常用。直埋蒸汽管道建設(shè)方式的施工具有簡(jiǎn)便、高效的特點(diǎn)，敷設(shè)施工質(zhì)量強(qiáng)化效果更加良好。在直埋蒸汽管道建設(shè)期間，補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)安裝是較為重要的環(huán)節(jié)，補(bǔ)償器安裝方式設(shè)計(jì)的合理性，對(duì)直埋蒸汽管道整體結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量提升有重要影響作用。若是補(bǔ)償器安裝方式存在問題，后續(xù)直埋蒸汽管道運(yùn)行及維護(hù)管理難度會(huì)增加，出現(xiàn)不良問題的概率也會(huì)增加。

1蒸汽管道直埋敷設(shè)安裝的主要特征

蒸汽管道在上個(gè)世紀(jì)中還處于摸索應(yīng)用實(shí)踐階段，經(jīng)過多年的優(yōu)化改良，如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中。蒸汽管道直埋敷設(shè)方式的應(yīng)用，在性能與效益方面均優(yōu)于傳統(tǒng)管道敷設(shè)方式，再加上2005年我國就城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道敷設(shè)也推出其技術(shù)應(yīng)用的規(guī)程文件，為供熱管道安裝管理活動(dòng)開展的規(guī)范性提升，提供了重要的動(dòng)力。蒸汽管道直埋敷設(shè)方式的工程造價(jià)較低，還具有節(jié)約能源的功能，運(yùn)行期間產(chǎn)生的熱損失率較低。并且施工效率較高，可以進(jìn)行提前預(yù)制，建設(shè)完成后工程運(yùn)行對(duì)于城市環(huán)境改善和城市美化都有顯著助益，后期工程維護(hù)管理簡(jiǎn)單，若是建設(shè)區(qū)域途徑農(nóng)田，不會(huì)對(duì)農(nóng)田造成任何的不良影響。而蒸汽管道直埋敷設(shè)安裝工程當(dāng)中，包含多樣化的結(jié)構(gòu)設(shè)備，補(bǔ)償器安裝就是非常重要的環(huán)節(jié)，補(bǔ)償器是蒸汽管道運(yùn)行熱力效應(yīng)消除的功能設(shè)備，對(duì)管道運(yùn)行可靠性有重要的保護(hù)作用。

2直埋蒸汽管道補(bǔ)償器安裝方式設(shè)計(jì)分析

直埋蒸汽管道敷設(shè)方式設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式分為多種，包括鋼套鋼、塑套鋼、玻璃鋼外護(hù)管以及水泥套管等，本文就鋼套鋼結(jié)構(gòu)為例，對(duì)直埋蒸汽管道補(bǔ)償器安裝方式設(shè)計(jì)展開分析。鋼套鋼結(jié)構(gòu)是指蒸汽管道的工作管與外護(hù)管都采用鋼管結(jié)構(gòu)，利用工作管和外護(hù)管座位固定節(jié)，然后對(duì)外護(hù)管表面進(jìn)行防護(hù)處理之后，直接進(jìn)行直埋敷設(shè)。在這種結(jié)構(gòu)安裝方式施工期間，工作管道對(duì)溫度變化的敏感度較強(qiáng)，在溫度變化的情況下，存在熱脹冷縮的問題。在實(shí)際直埋管道補(bǔ)償器安裝的過程中需要綜合考慮管道熱力的問題，管道因熱力產(chǎn)生的影響效果需要補(bǔ)償器進(jìn)行消化，以保證蒸汽管道運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。蒸汽管道的熱伸長(zhǎng)量需要根據(jù)兩固定節(jié)間的直管段計(jì)算長(zhǎng)度、管道的膨脹系數(shù)、管內(nèi)介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度差等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。并且當(dāng)兩固定節(jié)間的直管段計(jì)算長(zhǎng)度保持固定的狀態(tài)下，管道熱伸長(zhǎng)量就會(huì)隨著管內(nèi)介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度差值的增長(zhǎng)而變大。這就是補(bǔ)償器安裝必要性的體現(xiàn)，在直埋蒸汽管道敷設(shè)當(dāng)中應(yīng)用的補(bǔ)償器種類主要有波紋補(bǔ)償器和自然補(bǔ)償。球形補(bǔ)償器和套筒補(bǔ)償器因其密封（滑動(dòng)）面的局限性對(duì)蒸汽管道直埋敷設(shè)不適應(yīng)。波紋補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)安裝設(shè)計(jì)，通常是在補(bǔ)償器外護(hù)管，待補(bǔ)償器完全封閉之后進(jìn)行直埋敷設(shè)安裝。這種方式施工環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，效率高，可實(shí)現(xiàn)預(yù)制后安裝。但這種方式也有缺陷，當(dāng)補(bǔ)償器出現(xiàn)故障時(shí)，維修的難度較大。而且波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)安裝具有特殊性，補(bǔ)償器設(shè)備損壞的概率較大，如果波紋補(bǔ)償器存在潛在的缺陷，在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)明顯的征兆，但是蒸汽管道長(zhǎng)期運(yùn)行下，補(bǔ)償器長(zhǎng)期伸縮，設(shè)備損壞、泄露等問題就極易發(fā)生。由于在安裝之前很難及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，在封閉安裝之后，想要維修處理故障就會(huì)非常困難。因而波紋補(bǔ)償器安裝設(shè)計(jì)應(yīng)用與傳統(tǒng)模式有很大的不同，單純保證蒸汽管道系統(tǒng)管材與設(shè)計(jì)合理、工程建設(shè)規(guī)范，并不能完全避免補(bǔ)償器維修。經(jīng)過多年直埋蒸汽管道工程運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，在工程運(yùn)行一段時(shí)間之后，若是出現(xiàn)排潮管冒汽的現(xiàn)象，就說明補(bǔ)償器出現(xiàn)泄露問題。而城鎮(zhèn)蒸汽管線分布在各個(gè)區(qū)域，若出現(xiàn)故障的管線在城鎮(zhèn)的主干道區(qū)域，通常由于建設(shè)環(huán)境限制的緣故，封閉補(bǔ)償裝置處不會(huì)設(shè)置排潮管，這種情況下補(bǔ)償器故障檢查的難度會(huì)進(jìn)一步增加。實(shí)際檢修期間，需要挖掘故障上方土體，確定安裝位置，然后超出補(bǔ)償器保護(hù)外殼，解體，之后再進(jìn)行試漏、處理、無損檢測(cè)，合格后恢復(fù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。況且一旦補(bǔ)償器泄露，勢(shì)必導(dǎo)致外護(hù)管溫度升高，這時(shí)外護(hù)管也要產(chǎn)生膨脹，當(dāng)外管溫度升至100℃以上時(shí)，對(duì)焊接縫的薄弱部位將造成很大威脅，特別對(duì)變徑部位的焊縫，在超過鋼材的屈服極限時(shí)將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變形或開裂而造成運(yùn)行環(huán)境惡化。對(duì)于上述這種情況，可以將直埋管道補(bǔ)償器外護(hù)結(jié)構(gòu)從封閉式轉(zhuǎn)換成開放式，開放式能夠改善上述存在的問題。開放式結(jié)構(gòu)適應(yīng)于地表水較深的地段，當(dāng)?shù)乇硭^淺時(shí)，由于外護(hù)管與檢查井井壁密封防水要求比較苛刻，一旦反水不利就會(huì)造成井內(nèi)積水進(jìn)入保溫層導(dǎo)致后患。直埋蒸汽管道補(bǔ)償器外護(hù)開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用，能夠降低后續(xù)設(shè)備檢查、故障處理難度，城鎮(zhèn)蒸汽管道封閉補(bǔ)償裝置及時(shí)不設(shè)置排潮管也能夠順利開展檢查。并且通過建設(shè)積水井，能讓少量積水自滲，補(bǔ)償裝置安裝也不需要利用鋼管封閉，疏水效果良好，內(nèi)外管的穩(wěn)固性加強(qiáng)，位移問題基本不會(huì)出現(xiàn)。但是此結(jié)構(gòu)安裝造價(jià)較高，在實(shí)際應(yīng)用期間要求固定支架要符合管道規(guī)格和軸向推力設(shè)計(jì)需求，檢查井結(jié)構(gòu)中要預(yù)留充足的檢修空間。

綜上所述，直埋蒸汽管道敷設(shè)方式在城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程建設(shè)當(dāng)中應(yīng)用廣泛，并且直埋敷設(shè)方式應(yīng)用的工程造價(jià)較低，施工周期較短。而直埋蒸汽管道補(bǔ)償器安裝方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于整體蒸汽管道工程運(yùn)行質(zhì)量提升以及工程維護(hù)檢修簡(jiǎn)便度提升有重要作用。在實(shí)際補(bǔ)償器安裝方式設(shè)計(jì)期間需要結(jié)合實(shí)際情況和要求，對(duì)設(shè)計(jì)策略進(jìn)行有效強(qiáng)化。

參考文獻(xiàn)

[1]申冠學(xué)，吳中正，張志清.蒸汽管道直埋穿越河流關(guān)鍵技術(shù)[J].煤氣與熱力，2018，v.38；No.319（7）：28-31.

[2]吳小兵.直埋蒸汽管道安裝監(jiān)督檢驗(yàn)要點(diǎn)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（20）：105.

[3]張騏.直埋鋼套鋼蒸汽管道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].煤氣與熱力，2017，37（6）：11-13.

作者:張富強(qiáng) 單位:秦皇島北方管業(yè)有限公司