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簡述如何設計直埋鋼套鋼蒸汽管道?

2019-06-12  來自: 河北華易管道制造有限公司【總 部】 瀏覽次數:308

 設計要點

  鋼套鋼保溫管就是兩層鋼管套在一起,內部的鋼管為工作管,輸送蒸汽介質;外部的鋼管既是工作管的保護管,也是工作管伸縮固定的主要受力件,類似一個密封嚴密的管溝。

  蒸汽管道的設計均采用有補償方式,為保證補償器足夠嚴密可靠,一般選用波紋管補償器。補償器應與管道同壽命。波紋管的材料一般選用耐氯離子的316L不銹鋼,波數波高等技術參數應進行嚴格計算,既要避免補償器失穩,又要達到設計壽命。

  固定支座

  工程中固定支座均采用內固定支座,內固定支座是利用外護管類似于管溝的特性,把工作管和外護管連接,保證工作管和外護管之間不發生相對位移。這樣可以省去大量外固定支座混凝土用量,減少占地,降低施工難度。通過在內外環板之間增加絕熱材料,避免內外環板直接接觸而大量散熱,有效地避免熱橋的產生,從而使外護管防腐層的溫度得到控制。因此,提高了管網的安全性和經濟性。

  疏水裝置

  一般蒸汽的過熱度決定凝結水量的大小,但由于很多蒸汽管道的負荷很不穩定,甚至出現某些分支管道間歇運行,這時管道中就會有大量凝結水,如果不能及時排出,就會產生水擊現象。因此,我們要根據工程的具體情況設置疏水裝置。

  在本工程中,在過河段等低點均設置了啟動疏水裝置,運行前采用人工操作排空管道中的凝結水,這樣可以大大節省暖管和啟動時間。對于經常疏水,工程中如果現場條件允許,盡可能使疏水裝置低于工作管,這樣更利于凝結水排出。

  外護管

  本工程地下水位較高,外護管的嚴密性相當重要。如果土壤中的水進入保溫層,就會產生大量的排潮汽,同時高溫工作管加熱了保溫層中的水分,排潮汽會使外護管溫度急劇升高,過高的溫度不僅影響外護管的防腐材料性能,還會引起應力過大,形成局部失穩。

  在井室部位外護管是不連續的,并且工作管和外護管存在微量相對位移。同時,為了阻止井室中的積水進入管道保溫層,特設計波紋端封,發生保溫層進水從而導致爆管、冒汽等事故。

  彎頭

  由于外護管采用無補償敷設形式,應該先根據應力計算確定外護管彎頭的曲率半徑,然后采用相同曲率半徑的工作管彎頭。在設計中彎頭處通常要利用彎頭的特性對工作管進行的補償,也就是存在L形、Z形等自然補償管段。對于直管段,采用波紋管補償器補償,希望工作管只是發生軸向位移,因此采用軸向滾動支座。軸向滾動支座由抱箍和滾輪組成,抱箍與工作管形成一體,使工作管沿著外護管軸向移動。

  在自然補償管段,由于管道除軸向位移外還存在徑向位移,因此,此段不能采用與直管段相同的支座,應采用平面滑動支座。平面滑動支座結構見圖4。平面滑動支座由焊在外護管上的平板支撐件和焊在工作管上的滑動管托組成,工作管可以在外護管內水平方向做軸向和徑向移動。

  在自然補償段設計時還要計算工作管變形量是否會擠壓保溫層,影響保溫效果。如果空氣層厚度小于工作管的徑向位移,則需要局部擴大外護管管徑,保證彎頭處的保溫效果。

  排管設計

  由于鋼套鋼保溫管的工作管和外護管為相對滑動結構,每根鋼套鋼保溫管內部的軸向滾動支座和彎頭處的平面滑動支座都是工廠按預定位置設置的,如果現場斷管施工就可能導致局部支座數量不足,不能滿足設計要求。因此,應盡量減少現場斷管施工,實現大程度的工廠預制,以保證工程質量。在本工程中,我們按照中標廠家的管子、管件長度進行排管設計,有效地降低了施工難度及工程造價。


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