由于城市建設的需要,集中供熱的應用日益普遍,特別是近幾年得到迅猛的發(fā)展,蒸汽直理管道的應用技術也日趨成熟、完善。清河國際羊絨科技園區(qū)直埋蒸汽供熱管網(wǎng)工程就應用了這一技術,設計蒸汽溫度數(shù)260℃、設計壓力0.8Mpa,F(xiàn)將我對這一技術的粗淺認識,談一談自己的幾點看法。
直理蒸汽管道的保溫結構和材料1、保溫結構
“硬胎”內(nèi)滑動玻璃鋼外套直理蒸汽保溫管,保溫結構為工作管、硅酸鋁
氈片保溫層、輕質(zhì)微孔硅酸鈣保溫層、聚氨酯保溫層、玻璃鋼外護管,同時硅酸鋁氈片還起內(nèi)滑動層和絕熱反射層作用。內(nèi)滑動保溫結構設內(nèi)滑動層,工作管可不設滑動支座。
2、工作管
工作管應選用流體輸送管,DN≤200mm,用20#鋼無縫鋼管,DN≥250mm時,
用Q235A螺旋縫電焊管。工作管焊接采用對口焊接,用氬弧焊打底,電弧焊罩面,全部焊縫100%超聲波探傷,加5%X光探傷抽驗。
3、保溫材料
輕質(zhì)微孔硅酸鈣與聚氨酯,性能滿足導熱系數(shù)小、吸水率低、干燥后性能基本恢復、機械強度好、耐熱性能能滿足工作溫度下長期使用、不易燃和對管道無腐蝕等條件。硅酸鈣性能指標:導熱系數(shù)不大于0.052w/m.k、抗壓強度大于0.5Mpa、使用溫度650℃;聚氨酯性能指標:導熱系數(shù)不大于0.03w/m.k、抗壓強度大于0.25Mpa,使用溫度150℃。
4、外護管
厚6mm玻璃鋼外護管的強度、剛度,能承受管道運輸、施工及熱網(wǎng)運行中
的各種應力及動靜載荷,并具有連續(xù)密封、防水防腐功能。兩保溫管接頭處的保溫補口采用現(xiàn)場發(fā)泡的方法,現(xiàn)場制作玻璃鋼外護管與原外護管有機連結。
直埋蒸汽管道的節(jié)點和附件
1、固定支座
固定支座由鋼筋混凝土支架和固定板構件及承壓隔熱材料組成。鋼筋混凝土
支架采用耐高溫混凝土,保證支架在管網(wǎng)運行時不會因溫度過高混凝土強度降低導致管道損壞。
2、補償器
直埋蒸汽管用雙向波紋補償器,考慮15%-20%的膨脹余量,用補償量△=250mm
補償器來調(diào)節(jié)膨脹量為180mm管段變形。為便于維修,所有補償器均設置直埋式補償器井。
3、疏水裝置
在蒸汽直埋管道的變坡點,設置運行和啟動疏水裝置。疏水裝置應設置在固
定支座處,疏水管在蒸汽管底挖眼開三通引出,接疏水裝置一套導入疏水(副井)內(nèi)。
4、閥門
直埋蒸汽管道的閥門采用遠方操作楔式閘閥。閥門的壓力等級2.5Mpa高于
管道設計壓力0.8Mpa,閥門應設置在管道軸向力和位移最小固定支座處。閥門必須做防水、防腐、保溫處理。
5、彎頭
直埋蒸汽管道的轉角處安裝定型壓制彎頭,材質(zhì)應與直管段材質(zhì)相同,壁厚
不小于直管段壁厚。當利用工作管彎頭作自然補償時,應相應加大外護管的尺寸,變形段采用軟質(zhì)保溫材料。當不利用工作管彎頭作為熱補償時,應在彎頭一側設置固定支座。
6、井室
閥門井、補償器井均采用鋼筋混凝土結構,井內(nèi)壁與底板抹摻8%克羅曼防水
劑的水泥砂漿。疏水井采用主副井布置方式,閥門、疏水器布置在主井,排水接至副井,副井與主井可相鄰布置。閥門井,補償器井都是預制蓋板封口,便于設備故障時檢修。
三、直埋蒸汽管道施工
1、在主管道上開孔作三通焊接支管時,分支管外壁與其它焊縫中心距離不小于分支管外徑且不小于200mm,焊口單筋加強,加強筋的直徑為主管壁厚的1.5倍。2、用于直埋供熱管道的閥門、法蘭、波紋膨脹節(jié)等標準件,按設計規(guī)格和技術要求購置,作好設備的開箱檢驗,并要求供貨廠商提交合格證和技術文件,且按技術要求安裝使用。
3、按直埋供熱管道規(guī)程要求在施工前應對開槽范圍內(nèi)的地上、地下障礙進行現(xiàn)場核查及勘探,逐項查清障礙結構情況,以及與管道相對位置關系,遇上下水、光纜、電纜、煤氣等相交時,一定合理處理防止由于管道沉降或震動給其它管系帶來危害事故。
4、土方開挖必要時設置臨時道路,人行橋、槽邊防護欄、夜間照明燈及指示紅燈等設施,保證人員安全。
5、工作鋼管焊接時氬弧焊打底,手工電弧罩面,工地現(xiàn)場對接管道應切坡口,對接時應用磨光機對坡口打磨清理;管徑相同的管道對口應作到外壁平齊,滿足CJJ28-89《城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范》中第五章規(guī)定。無損傷檢驗按甲方要求工作管焊口做100%超聲波探傷,合格標準為二級;5%的X光焊口拍片要求Ⅲ級以上為合格片,探傷操作員必須有市勞動局相關部門認可的上崗證。
6、工作管采用對口焊接,直管段接頭必須對直,管道坡口采用V型坡,坡口角單邊30-35度。
7、全部焊口打上焊工鋼印,并做好檢查記錄,焊工必須有在有效期內(nèi)權威部門或勞動部門檢查的上崗合格證。
8、固定支架與土建支墩結構必須整體結合牢固,土建結構應與土體結合牢固,當固定支架的混凝土強度沒有達到設計值時,不得與管道固定承受推力;由于熱傳遞的存在鋼管將熱量傳至混凝土支墩,因此,在固定支墩環(huán)板上下一定范圍內(nèi)應采用耐熱混凝土。
9、管道在探傷合格后進行系統(tǒng)試壓,管道支架安裝完畢,固定支架的砼及填充物已達到設計強度;焊接質(zhì)量外觀檢驗及無損探傷合格;試壓用的臨時加固裝置安裝已安裝完畢,經(jīng)檢查確定安全可靠;試壓用的壓力表已校驗,精度不低于1.5級,表的滿刻度值應達到試驗壓力的1.5倍。試壓方案已經(jīng)審查得到批準后按規(guī)范程序和圖紙要求進行水壓試驗。試壓過程中升壓應緩慢均勻,管道內(nèi)的壓力升至1.5倍工作壓力后穩(wěn)定10min應無滲漏,壓力降至工作壓力,用1kg重的小錘在焊接周圍敲打檢查,在30min內(nèi)無滲漏且壓力降不超過0.2×9.81Kpa即為合格。
試壓合格后排凈管內(nèi)水,拆除盲板,核對記錄,并填寫水壓力試驗記錄。
10、管道安裝回填前均按實際情況做好工程隱蔽記錄,并做好工程檔案。
四、直埋蒸汽管道的運行
1、運行前的準備直埋蒸汽管道正式運行須在管道竣工驗收合格后進行,運行前,須編制運
行方案,必備交通、通迅工具及抽水設備等,并對系統(tǒng)進行全面檢查。應同時符合下列條件:管網(wǎng)工程施工、驗收手續(xù)完備,審批手續(xù)齊全;管網(wǎng)系統(tǒng)各種設備、設施、儀表完好無損,閥門靈活可靠,疏水系統(tǒng)完整可靠;直埋管道覆蓋層無塌陷,井室無積水、雜物,井蓋完好,閥門遠方操作應靈活可靠。排潮管暢通無堵塞。2、暖管
確認運行前準備工作完畢,管網(wǎng)尋線人員、操作人員到位,可下達送汽命令。暖管過程應緩慢、平穩(wěn)。暖管開始時,打開啟動疏水閥,緩慢打開供汽閥門,暖管應分階段進行,首先在蒸汽壓力0.1Mpa狀態(tài)下,暖管30分鐘,檢查暖管期間,管道、固定支架、補償器、閥門、接頭是否正常,如遇異常,應停止暖管,及時處理后,再進行暖管操作。若無異常,提高蒸汽壓力至0.2Mpa,暖管1小時,再無異常,開始吹掃或烘管。
3、蒸汽吹掃
送汽加熱時,緩慢開啟閥門,切勿使蒸汽的流量壓力增加過快,產(chǎn)生管道強度所不能承受的溫度壓力,致使管道破壞,而且由于凝結水來不及排出而產(chǎn)生水擊現(xiàn)象,造成閥門破裂,支架斷裂,管道跳動,位移等嚴重事故。同時管道上部為蒸汽,下部為水,產(chǎn)生的溫差導致管道向上拱曲,破壞保溫層結構。
吹洗用蒸汽壓力應不大于工作壓力的75%,流速不小于15m/s。吹洗次數(shù)為2次,每次間隔2-4小時,管線前端閥門和吹掃口后端閥門分別間隔操作進行吹掃。檢查方法:將刨光的潔凈木板置于排汽口,板上無鐵銹,臟物為合格。
合格后,填寫供熱管網(wǎng)清洗記錄。
4、烘管
新建管道或停運時間較長的管道,冷態(tài)啟動時,必須進行烘管,烘管時管內(nèi)蒸汽溫度150℃以下,烘管時間長短以疏水器出水量而定,在烘管進程中,若疏水管排水量較大,穩(wěn)定24小時后仍有增無減,應停止烘管,檢查泄漏點,經(jīng)處理后方可重新運行。
5、管網(wǎng)投運
烘管結束,再提高供汽壓力至0.4Mpa,保持1小時,如無異常,可提壓至0.6Mpa,保持1個小時。若仍無異常,關閉啟動疏水閥,壓力升至工作壓力,正式投運。
蒸汽直埋管道若能在管材的選用、設計、施工、運行這幾個環(huán)節(jié)采取有效的技術措施,并在應用中嚴格執(zhí)行,就一定能得到好的應用結果,這已經(jīng)在實踐中得到了證明。