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[摘 要]近年来,寒冷地区直埋防腐保温管的应用问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了直埋防腐保温管的性能及技术参数,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就直埋防腐保温管在供热中的应用展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
[关键词]寒冷地区;直埋;防腐;保温管
中图分类号:TU995.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0123-01
1 前言
作为一项实际要求较高的实践性工作,寒冷地区直埋防腐保温管的应用有着其自身的特殊性。该项课题的研究,将会更好地提升对直埋防腐保温管应用的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2 概述
某县地处黑龙江省西北地区,冬季长而寒冷,夏季短而多雨,年平均气温2-4℃,历年最低气温-39.5℃,最高气温达30.1℃。冬季冰封期达150天左右,冰厚1米左右。这样的气候条件下往往对建筑材料有一些特殊的技术要求,能源紧张和环境污染早已经为人们所认识,这两个方面的问题现已成为当今世界亟待解决的重要问题,在现化化工业高速发展的情况下,纷纷而起的各厂矿企业的零散的中小型锅炉是当今的耗能大户,也是环境污染的重要根源之一。这些锅炉效率低,能耗高、污染严重,因而以集中锅炉房或热电联产的形式来代替这些锅炉房已成为必然趋势。随着一座座集中锅炉房或热电厂的兴起,城市供热热网已成为城市建设一个重要环节。供热网除了用以生产和生活的供热以外,在石油、化工、冶金、医药、轻工和机械等部门也有重要的应用。由此,管道技术逐渐为人们所重视,特别在最近十年中进展最快。
3 直埋防腐保温管的性能及技术参数
直埋防腐保温管(俗称“夹克管或管中管”),是由输送介质的钢管,聚氨酯硬质泡沫塑料和高密度聚乙烯外套管,经高压喷注发泡紧密接合而成。它是一种新型的保温产品,具有密度小,强度高,导热系数低,绝缘效果好,热损失小,耐腐蚀性强,使用寿命长等优点。与传统的地沟铺设管道相比,还有总工程造价低,占地面积小,施工周期短及几乎没有维修工作的特点。可广泛用于石油化工、热电厂、集中供热,远距离输油、供热水等工程。
在采暖室外采用直埋防腐保温与传统的地沟管道相比,可节省整个地沟造价及其附属支撑装置,整个工程造价可降低20%,其经济效益十分明显。节能效果比较明显,因为直埋防腐保温层采用的是聚氨酯硬质泡沫塑料,其主要技术参数为:
内防腐层的吸潮率:0.13g/cm2.h;抗拉强度:大于30kg/cm2(2.94MPa)
抗冲击强度:大于20kg/cm2(1.96MPa);耐碱性:在25%碱液中浸70天强度不下降,耐酸性:在35%酸液中浸25天漆膜完整。保温层的容重:60±10kg/cm3;导热系数:0.016-0.025Kcal/m.h.℃(0.019-0.029W/m·℃);抗压强度:≥19.6X104Pa(2.0kg/cm。)
吸水率:小于0.2kg/cm2;使用温度:-19.6-180℃;自熄性:离火自熄尺寸穩定性:±2%;抗腐蚀性:耐酸、耐碱。抗压保护层的;比重:1.8-2.3(g/cm3);抗弯强度:2950kg/cm2(289.3MPa);抗拉强度:3000kg/cm2(294.2MPa);抗拉弹性模数;149000kg/cm2(14611.9MPa)。
其使用寿命大于传统的地沟铺设管道保溫材料通常采用玻璃棉套管,矿渣棉、软木等。由于地下水位及地沟内潮湿空气的影响,使管子腐蚀加快,一般使用寿命为10-20年,而直埋防腐保温管道由于防水性能好,不受地下水位影响,其使用寿命达40年,施工工期短,由于直埋防腐保温管不砌地沟,还节省了附属支撑装置等其它工程,所以比地沟管道可缩短施工周期的30%以上,占地面积小,直埋防腐保温管道安装占地宽度仅是铺设的50%,给狭窄的街区道路集中供热提供了科学的使用条件。
4 直埋防腐保温管在供热中的应用
保温直埋管从节约能源、降低造价、缩短施工周期、保护环境多方面来看,不仅具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的技术和实用性能,而且具有显著的社会效益和经济效益。从工程实践中出现的质量问题来看,应在设计和施工中特别注意以下几个问题:
4.1 在设计和施工中,一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式,确实掌握两种方式各自的工作原理,特点及其应用场合,以便在设计上合理选用,施工上安全、可靠、经济。
4.2 首先要掌握概念:有补偿直埋敷设方式,是通过管线自然补偿和补偿器(如方形和波纹管补偿器)来解决管道热伸长量的,从而使热应力为最小;无补偿直埋敷设,简单地说就是管道在受热时没有任何补偿措施,而是靠管材本身强度来吸收热应力。
4.3 无补偿敷设方式的基本原理:在安装管道时,首先给管道加热到一定温度,然后将管道焊接固定,当管道恢复到安装温度时(温度降低),管道预先承受了一定的拉应力。当管道通热工作时,随着温度的升高,管道应力为零,当继续升温时,管道的压应力增加,当温度升到工作温度时,管道的压应力(热应力)仍小于许用应力。这样,管道可以不用补偿装置而正常工作了。这种无补偿方式应用第四强度理论,施工时需要对管道预热,施工比较麻烦,但国内外已有大量工程实践,理论计算可靠,能确保安全。另一种无补偿方式是近几年由我国北京煤气热力设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性分析,应用第三强度理论。这种方式充分发挥钢材塑性潜力,施工方便,无需预热。
5 结束语
综上所述,加强对寒冷地区直埋防腐保温管应用问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的直埋防腐保温管应用过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 刘鹏,陈保东等.埋地输油管道腐蚀成因及防护.管道技术与设备.2016(10):60-62.
[2] 王巍,王智勇.埋地污水管道的腐蚀与防护.石油化工设计.2017(01):115-116.
[关键词]寒冷地区;直埋;防腐;保温管
中图分类号:TU995.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0123-01
1 前言
作为一项实际要求较高的实践性工作,寒冷地区直埋防腐保温管的应用有着其自身的特殊性。该项课题的研究,将会更好地提升对直埋防腐保温管应用的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2 概述
某县地处黑龙江省西北地区,冬季长而寒冷,夏季短而多雨,年平均气温2-4℃,历年最低气温-39.5℃,最高气温达30.1℃。冬季冰封期达150天左右,冰厚1米左右。这样的气候条件下往往对建筑材料有一些特殊的技术要求,能源紧张和环境污染早已经为人们所认识,这两个方面的问题现已成为当今世界亟待解决的重要问题,在现化化工业高速发展的情况下,纷纷而起的各厂矿企业的零散的中小型锅炉是当今的耗能大户,也是环境污染的重要根源之一。这些锅炉效率低,能耗高、污染严重,因而以集中锅炉房或热电联产的形式来代替这些锅炉房已成为必然趋势。随着一座座集中锅炉房或热电厂的兴起,城市供热热网已成为城市建设一个重要环节。供热网除了用以生产和生活的供热以外,在石油、化工、冶金、医药、轻工和机械等部门也有重要的应用。由此,管道技术逐渐为人们所重视,特别在最近十年中进展最快。
3 直埋防腐保温管的性能及技术参数
直埋防腐保温管(俗称“夹克管或管中管”),是由输送介质的钢管,聚氨酯硬质泡沫塑料和高密度聚乙烯外套管,经高压喷注发泡紧密接合而成。它是一种新型的保温产品,具有密度小,强度高,导热系数低,绝缘效果好,热损失小,耐腐蚀性强,使用寿命长等优点。与传统的地沟铺设管道相比,还有总工程造价低,占地面积小,施工周期短及几乎没有维修工作的特点。可广泛用于石油化工、热电厂、集中供热,远距离输油、供热水等工程。
在采暖室外采用直埋防腐保温与传统的地沟管道相比,可节省整个地沟造价及其附属支撑装置,整个工程造价可降低20%,其经济效益十分明显。节能效果比较明显,因为直埋防腐保温层采用的是聚氨酯硬质泡沫塑料,其主要技术参数为:
内防腐层的吸潮率:0.13g/cm2.h;抗拉强度:大于30kg/cm2(2.94MPa)
抗冲击强度:大于20kg/cm2(1.96MPa);耐碱性:在25%碱液中浸70天强度不下降,耐酸性:在35%酸液中浸25天漆膜完整。保温层的容重:60±10kg/cm3;导热系数:0.016-0.025Kcal/m.h.℃(0.019-0.029W/m·℃);抗压强度:≥19.6X104Pa(2.0kg/cm。)
吸水率:小于0.2kg/cm2;使用温度:-19.6-180℃;自熄性:离火自熄尺寸穩定性:±2%;抗腐蚀性:耐酸、耐碱。抗压保护层的;比重:1.8-2.3(g/cm3);抗弯强度:2950kg/cm2(289.3MPa);抗拉强度:3000kg/cm2(294.2MPa);抗拉弹性模数;149000kg/cm2(14611.9MPa)。
其使用寿命大于传统的地沟铺设管道保溫材料通常采用玻璃棉套管,矿渣棉、软木等。由于地下水位及地沟内潮湿空气的影响,使管子腐蚀加快,一般使用寿命为10-20年,而直埋防腐保温管道由于防水性能好,不受地下水位影响,其使用寿命达40年,施工工期短,由于直埋防腐保温管不砌地沟,还节省了附属支撑装置等其它工程,所以比地沟管道可缩短施工周期的30%以上,占地面积小,直埋防腐保温管道安装占地宽度仅是铺设的50%,给狭窄的街区道路集中供热提供了科学的使用条件。
4 直埋防腐保温管在供热中的应用
保温直埋管从节约能源、降低造价、缩短施工周期、保护环境多方面来看,不仅具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的技术和实用性能,而且具有显著的社会效益和经济效益。从工程实践中出现的质量问题来看,应在设计和施工中特别注意以下几个问题:
4.1 在设计和施工中,一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式,确实掌握两种方式各自的工作原理,特点及其应用场合,以便在设计上合理选用,施工上安全、可靠、经济。
4.2 首先要掌握概念:有补偿直埋敷设方式,是通过管线自然补偿和补偿器(如方形和波纹管补偿器)来解决管道热伸长量的,从而使热应力为最小;无补偿直埋敷设,简单地说就是管道在受热时没有任何补偿措施,而是靠管材本身强度来吸收热应力。
4.3 无补偿敷设方式的基本原理:在安装管道时,首先给管道加热到一定温度,然后将管道焊接固定,当管道恢复到安装温度时(温度降低),管道预先承受了一定的拉应力。当管道通热工作时,随着温度的升高,管道应力为零,当继续升温时,管道的压应力增加,当温度升到工作温度时,管道的压应力(热应力)仍小于许用应力。这样,管道可以不用补偿装置而正常工作了。这种无补偿方式应用第四强度理论,施工时需要对管道预热,施工比较麻烦,但国内外已有大量工程实践,理论计算可靠,能确保安全。另一种无补偿方式是近几年由我国北京煤气热力设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性分析,应用第三强度理论。这种方式充分发挥钢材塑性潜力,施工方便,无需预热。
5 结束语
综上所述,加强对寒冷地区直埋防腐保温管应用问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的直埋防腐保温管应用过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
[1] 刘鹏,陈保东等.埋地输油管道腐蚀成因及防护.管道技术与设备.2016(10):60-62.
[2] 王巍,王智勇.埋地污水管道的腐蚀与防护.石油化工设计.2017(01):115-116.