河北洲際管道防腐保溫工程有限公司總部
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產品介紹
為適應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、生產廠家在直埋蒸汽管道技術的研究、開發(fā)、應用等方面,付出了大量心血,取得了長足進步。保溫結構型式和選用材料之多樣化,工程實踐規(guī)模之大,世界上沒有一個可以和我們相比。筆者曾多次和德國布、意大利索克薩姆以及美國等多家公司交流,他們一管徑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。保溫結構型式有內滑動、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、復合硅酸鹽等。保溫結構型式、選用保溫材料種類很多。因此在直埋蒸汽管道開發(fā)和應用領域,我國并不比發(fā)達落后。 1.2、采取兩面走方針 一方面肯定研究、開發(fā)方面的寶貴經(jīng)驗,另一方面也應清醒地認識到目前我國蒸汽管道直埋敷設技術在研究、設計、生產、材料、檢測等方面,尚存在著理論、技術、管理等方面諸多問題,距這項技術的完善還有很大距離。 筆者通過對南、北方一些工程事故調研發(fā)現(xiàn),由于基礎理論研究滯后于開發(fā),設計計算不確,產品粗制濫造,施工馬虎從事,運行違規(guī)操作等,造成部分蒸汽管道直埋不久便出現(xiàn)“跑、冒、漏、傷”,“帶病運行”問題,遺患于后,危及安全生產。在此種情況下,應冷靜、客觀地對以往的實踐進行實事求是的科學分析、研究、總結,繼而加強科研力度,以促進蒸汽管道直埋技術的進一步提高和完善。 二、對直埋蒸汽管道幾個關鍵技術的思考與探討 蒸汽管道直埋技術是一項涉及熱力學、材料力學、巖土力學、流體力學以及有機材料、無機材料、防腐、電化學等多學科的系統(tǒng)工程,而且投入生產后是動態(tài)運行,所以蒸汽管道直埋敷設與熱水管道直埋敷設相比較,技術復雜的多。據(jù)有關專家總結,直埋蒸汽管道通常有三大系統(tǒng),十三個結點處理,每一項處理不當,就會立即或即將造成工程事故,隱患性很大。篇幅所限,不能展開討論,下面僅對幾個關鍵技術提幾點參考意見,以期“拋磚引玉”。 2.1、關于保溫結構計算 2.1.1、蒸汽管道直埋敷設與架空、地溝敷設傳熱狀態(tài)不同,架空敷設是向無限空間傳熱,地溝敷設是熱介質通過保溫材料、流動空氣層、溝壁等以不同傳熱狀態(tài)向周圍土壤傳熱,而直埋敷設,簡化講熱介質是向周圍土壤按一維穩(wěn)態(tài)傳熱,土壤可視為保溫結構一部分。以目前國內常用的內滑動式復合結構蒸汽保溫管為例,計算過程中首先應劃定三個界面溫度。 無機保溫材料與有機保溫材料接觸處可視為界面,外保護層與土壤接觸處視為第二界面,地表與空氣接觸面視為第三界面。計算時應先控制三個界面溫度,界面溫度控制在有機材料耐溫能力以下;第二界面溫度應控制保護層的防腐、防水及機械性能不遭受大幅度衰減或破壞;第三界面溫度則控制不會因界面溫度升高而使得管道周圍土壤熱阻值提高,從而造成、二界面溫度升高破壞保溫結構。所以在保溫結構計算過程中,應校核當?shù)貥O高、環(huán)境溫度的影響,必要時應適當調整保溫結構各層保溫材料的厚度,以確保保溫結構安全。同時,計算過程中不能簡單地按架空管道保溫結構或按中公式進行計算,而應結合節(jié)能50%,管網(wǎng)輸送效率提高到大于90%的要求。即使采用了內固定支架方法,一個管網(wǎng)總是有的地方還要采用外固定支架,例如拐彎處、出土端等。由于蒸汽管道產生的熱應力高,特別是大管徑管道產生的推力數(shù)以百噸計,如果按固定墩沒有微量位移進行結構計算。大管徑固定墩的尺寸會非常大,甚至無法實施。土壤不是剛性體,埋在土內的固定墩,在推力作用下,事實上是會產生微量變形的,如果主觀不承認這個客觀事實,不是科學態(tài)度。建議采用允許固定墩微量位移的方法設計固定墩,以達到推力大幅度衰減目的,這一觀點已逐步被國內外接受。我校也已經(jīng)對這一課題進行了專題研究。通過理論計算、工程實踐研究表明:允許固定墩微量位移(一般控制在30mm內),可以將固定墩承受的推力衰減50~70%。我們不僅在實驗室進行了模擬實驗,而且在內蒙伊敏河煤電集團、河南永城煤電集團等大管徑管道工程進行了實踐,取得了預期成果,前不久某市大管徑管道工程,計算固定墩承受的推力600多噸,按一般結構確定的固定墩尺寸之大,在城市根本無法實施,經(jīng)過建議采用微量位移法,推力衰減到200多噸。
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