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滄州盛邦管道集團有限公司
主營產品： 鋼套鋼保溫管，鋼套鋼直埋保溫管，聚氨酯保溫管，預制直埋保溫管 |
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直埋蒸汽管保溫層結構的設計
2018-11-8 閱讀(293)
直埋蒸汽管保溫層結構的設計
直埋蒸汽管保溫材料的選用
高溫蒸汽管道的直埋敷設對保溫材料及結構都。提出了較高要求。在實際工程設計中，
應根據不同條件（如介質溫度、運行工況、地下水位、土壤特性等）進行認真比較。據了解 ，
高溫直埋敷設蒸汽管道事故起因多是保溫問題。如果保溫材料不耐水煮沸，進入保溫層的水
在被蒸汽加熱到沸騰狀態后，將沿管道迅速蔓延，造成無機保溫層材料熱軟化和有機保溫層
材料聚氨酯破孔軟化，從而引起大范圍保溫材料破壞，導熱系數急劇增大，嚴重時地面會出
現冒汽現象。由此可見，保溫材料的耐煮沸及防水性能對高溫蒸汽管道直埋敷設的安全性和
可靠性有很大影響，是保證蒸汽管道安全工作的關鍵問題之一。直埋敷設的熱水管道常用的
保溫材料聚氨酯（使用溫度 t≤120 ℃）和脲酸脂（使用溫度 t≤150 ℃）及瀝青珍珠巖等
材料都不能直接使用在直埋蒸汽管道上。實踐證明，普通的直埋保溫材料（如硅酸鋁纖維氈 、
巖棉、膨脹珍珠巖、普通的微孔硅酸鈣制品等）是不耐熱水及沸水的，有的遇水板結，有的
浸水松散。另外，聚氨酯泡沫塑料在 55 ℃左右的熱水中即破孔軟化，減少或失去保溫能力 。
所以，在蒸汽管道直埋工程的保溫材料選擇時應注意選擇耐煮沸及防水性能好的材料。關于
此類材料目前國內有多種產品，如采用新工藝生產的防水型硅酸鈣瓦和高密度無堿玻璃棉 ，
再如河南某公司的耐煮沸不吸水硅酸鎂機制品，而耐煮沸不吸水改性的聚氨酯泡沫塑料在多
個工程的應用效果也都比較理想。其每 km 溫降在 10%左右，管溝地表溫度接近環境溫度 ，
地面作物、植物生長正常。
直埋蒸汽管保溫層結構
由于高溫直埋敷設的蒸汽管道所產生的熱伸長量大，保溫材料（如耐高溫的聚氨酯）
無法承受，所以管道熱脹冷縮保溫結構在土壤壓力下固定不動時，管道應能在保溫層內自由
移動，以釋放熱應力，保證管系的安全性，即工作鋼管與保溫材料外殼不像熱水直埋管道一
樣是一個整體，而形成脫開式的管中管結構，一般在無機隔熱層與鋼管之間也要鋪設一層耐
高溫潤滑劑，以減少摩擦力。
為了保證高溫蒸汽直埋管道的安全運行，其保溫結構通常采用保溫復合結構。內滑動的
保溫復合結構從里到外依次為：工作鋼管、高溫防銹層、無機潤滑層、空氣層、無機隔熱層 、
高溫金屬反射層、有機保溫層、防水防腐外護層，在這種復合保溫結構中，耐高溫的無機隔
熱層將其表面溫度限制在外層有機保溫材料允許的安全溫度以下（<150 ℃），無機潤滑層
和空氣層減少了鋼管在熱脹冷縮時的摩擦力，防水防腐的外護層通常是耐腐蝕、耐壓強度高
的玻璃鋼或鋼套管。 外滑動式的保溫結構，從里到外依次為：工作鋼管、高溫防銹層 、
無機保溫層、空氣層、防水防腐外護層。防水防腐的外護層通常是鋼套管。
直埋蒸汽管保溫層的排潮管設計
高溫蒸汽直埋管道復合保溫層結構的排潮管設計好壞，直接影響到保溫層內潮氣的排出 ，
進而影響保溫效果。高溫蒸汽直埋管道復合保溫層的制做應在工廠內完成，現場只進行接頭
的處理。盡管在制做過程中，對保溫材料等要進行烘干，但是由于在制做、運輸、堆放等過
程中，都可能造成外部水分進入保溫結構內部，因此合理的設置排潮管，在暖管排潮期間保
證內保溫層中的潮汽迅速排盡是直埋管道可靠運行的一個必要措施。排潮管的直徑范圍通常
為 20～50 mm，可視工作的管徑和排潮管設置的間距（通常在 30～50 mm 左右）確定。排
潮管在工作管道上的位置應設置在管道位移小處（固定支架附近），否則應采取有效措施
防止其熱位移時破壞保溫層結構，排潮管的引出位置可引至專設的小井內或地面上。引至地
面上時應防止影響交通或潮汽燙傷行人，同時還應考慮排潮管的防灌（雨）水措施。
排潮管與工作管的相對關系有 3 種：在排潮管末端和工作鋼管直接焊接，較為簡潔；
排潮管繞工作鋼管一圈焊接，其效果較好；排潮管沿工作鋼管伸一
定的長度焊接。3 種關系的共同點是在保溫層內部的排潮管壁上均勻開孔，讓潮汽排出。
