钢套钢保温固定墩工作原理我国关于蒸汽管道直埋技术的研讨与开发,是探索行进的,在探索保温构造型式过程中,大致分为三个阶段。外护层:一阶段:采用“塑套钢”,型式,即外护层采用高密度聚乙烯,工程理论发现,聚乙烯耐温才能太差,当部分热流外泄,很容易形成外护层蠕变、鼓胀毁坏,聚乙烯做外护层不适用于蒸汽管道,目前已成为共识。第二阶段:采用玻璃钢做外护层,而温才能大大强于聚乙烯,加工工艺由于是采用缠挠式,与采用聚乙烯管做维护层需求穿管比拟,能够克制偏心,质量有保证。但由于对玻璃钢制造工艺机理理解不透,采用了粗陋方式,同时,钢套钢蒸汽保温钢管玻璃钢外护层规范当时还没有公布。制造的玻璃钢外护层质量低下,运输、装置过程中再违规操作,呈现部分开裂毁坏,动摇了采用玻璃外护层的自信心。第三阶段:仿照国外采用钢外护层,即钢地沟型式。由于国情所限,完整仿照国外,运用单位经济难以接受,制造企业只能简易从事,但它的“优势”是前二年、三年不易发现问题,于制造商保一个运转循环有利,所以近期这种型式较为“走火”。
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、***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。
所谓上疏水就是将管道中的凝结水通过插入工作钢管中的疏水管,将集水罐中的凝结水利用管道中的背压,将凝结水从管道上方排出的疏水装置。其结构见图1
此种结构在施工过程中安装方便,在生产厂家内做成管件,现场可直接安装。而且因为疏水管的引出点在管道上方,所以疏水管的焊接安装操作更加方便。因其靠近地面,疏水井可设置相对较浅,十分便于今后维护操作,也减少了土建施工工作量,降低了工程成本。此疏水装置因疏水管直接穿过工作管,对蒸汽的流动产生了一定的阻力,运行时因气流冲击疏水管会产生震动,对管线的运行有一定的影响,但通过使用情况看,此种影响不大,经过10余年的运行管线运行情况良好。上疏水的***大缺点就是在管线中没有背压时起不到排水作用,在管线进行水压试验或停汽后管道中会有少量存水,管线下次启动时如果操作不当容易产生水击现象。所以在管线启动时升压要更加缓慢,利用背压将管中的水排净后再升压,避免水击产生。水压试验排水问题可在施工过程中疏水装置暂不安装,用一段放水裸管代替,水压试验完成后从裸管处将水放净,之后将裸管割下安装疏水装置,焊缝检测比普通焊口高一个等级。
2.2 侧疏水
侧疏水也是当前经常使用的一种疏水方式,其将疏水管从工作管底部的集水罐的侧面引出,侧疏水结构如图2。此种结构可在管道无背压时凝结水照常排放,故在进行水压试验和停止运行后可将管道内的水排净,有利于管道的启动操作,减少了水击的发生。其疏水管在管道底部,所以在施工时需开挖较深的操作坑,对疏水管的安装操作不便,且疏水井需设置较深,增加了土建施工量也不利于以后的维护操作。由于疏水井在整体管道的下部,特别当管埋设较深时排到疏水井内的凝结水不易排除,不如上疏水因埋设浅可将凝结水直接引到附近的下水道,所以下疏水有时要在疏水井中设排水装置,由专门人员定期抽水。侧疏水系统如果将疏水井靠近地表设置,可以利用疏水管路上的弯头上返至地表,但此种方式牺牲了侧疏水可以排水将凝结水排净的优点。