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【摘 要】 随着现代经济的飞速发展和人们生活水平的提高,人们对生活环境的要求也越来越高。在近些年来,我国城镇供热工程也在飞速的发展,其工艺也越来越高。本文结合城镇供热中常用的钢套管蒸汽直埋管道设计和施工工艺,就钢套管蒸汽直埋管道直埋保温管的结构特点做了简要的分析,同时提出了提高钢套管蒸汽直埋管道保温管防腐和保温效果的建议施工要点。
【关键词】 直埋敷设;保温管;防腐;试水试压
1、引言
随着现代科学技术的发展,人们对生活质量的要求也越来越高,集中供热中对蒸汽直埋保温管的设计、施工质量要求也进一步的提高。但是目前我国在蒸汽直埋保温管道的施工过程中,往往对保温管的接口保温不是很重视,防腐工作不到位,造成实际使用效果和设计值偏差较大,热损和腐蚀严重,据了解,在国内投运的钢套钢蒸汽直埋管道中,保温不合格的占到总数的30%,由于防腐不到位造成使用寿命不足5年的占到了15%,通过对多个施工现场的实际调研可以看出,在钢套钢蒸汽直埋供热管道施工中非常重要的一个环节就是保温管的接口保温和外钢套的防腐。接口的施工质量直接影响到整个安装工程的保温质量,外钢套的防腐直接影响管道的使用寿命。下面将主要针对蒸汽直埋管道和热水直埋管道的设计要点、施工工艺进行相关分析和论述。
2、防腐保温设计要点
2.1防腐层的选择
钢套钢直埋蒸汽管道外护管的防腐层主要有:聚脲、溶结环氧粉末、环氧煤沥青、三层PE、纤维增强环氧玻璃钢等几种。在设计阶段,防腐层的选择需要主要考虑耐温、使用寿命、工程造价以及现场施工等几个方面。
在耐温方面除了三层PE不足80℃以外,其余几种均在110℃左右,钢套钢直埋蒸汽管道外护层温度设计值不超过50℃,但在实际使用过程中尤其是管道投运前的烘干过程,温度一般达到100℃左右,防腐层耐温较低容易造成防腐层破坏。因此从三层PE外,其余几种均能满足安装使用要求。
在工程造价和使用寿命方面,较为经济的防腐层主要有聚脲、环氧煤沥青和纤维增强环氧玻璃钢,三层PE和溶结环氧粉末要比上述三种造价高1倍左右,使用寿命上根据《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》中要求达到25年,环氧煤沥青通常在15-20年左右,其余均在35-50年左右。
在施工方面主要体现在接口的防腐施工,环氧煤沥青和纤维增强环氧玻璃钢现场施工相对容易保证质量,其余几种现场补口防腐制作质量与工厂内防腐制作质量差别较大,接口防腐质量不能保证,造成管道腐蚀严重。
综上所述,在设计阶段,钢套钢直埋蒸汽管道设计寿命在15-20年,优先选用环氧煤沥青防腐材料,若设计寿命为25年以上,则优先选择纤维增强环氧玻璃钢做防腐层。
2.2保温层的选择
目前较为常用的保温层结构如图1和图2所示,其中图2结构中还有加铝箔反射层和抽真空的细分,具体选型如下:
图1所示保温结构由于工程造价高,固定支墩推力大,支撑不可靠等因素,在实际工程中应用较少,仅在小型工程(管径 图2所示保温结构技术成熟、工程造价低,在实际工程中得到大量应用,通过实验结果表明,介质温度300℃的情况下,加铝箔反射层(3层)和抽真空(1000Pa)分别可以使管道热损失降低20%左右,两种措施同时考虑的情况下,热损失可以降低26%左右。随着温度的升高,屏蔽保温效果升高,真空保温效果下降。
结合工程造价、运行可靠性、施工便利性等多方面考虑,对于敷设距离长、口径大的管道,当介质温度≤250℃,建议屏蔽保温或抽真空二者选一(夏季不运行时优先选用抽真空保温);介质温度≥250℃优先选择屏蔽保温(夏季不运行,优先选用两者综合保温);但对于节点多的复杂管道,都不宜采用抽真空保温。
3、防腐保温施工要点
3.1保温施工要点
在直埋供热管管道施工中非常重要的一个环节就是保温管的接口保温。接口的施工质量直接的影响到整个安装工程的保温质量。
3.1.1准备工作
首先现场接口的部位要满足一定的要求,工作管口的探伤检验要合格,如果有分段水压检测也要合格。去除管件的密封盲板和管件两段的临时支撑。工作坑要严格的满足接口施工的要求,同时保证工作时的积水能有效排出,防止管道进水。
3.1.2接口保温
对接口出处的工作管焊口要进行除锈的工作,用毛刷将调好的富锌底漆涂刷在端头和焊口残留的支撑筋上,涂抹要求涂刷均匀,同时不允许出现漏刷。对保温材料的绑扎,测量接口两端保温材料之间的距离,再根据保温厚度选取合适的保温材料,截取相应的材料宽度。把截好的保温材料按照保温厚度的要求,缠绕在接口的工作钢管上,用胶带缠绕。在保温层保温材料的表面外面要缠绕一层铝箔反射层,用胶带对铝箔反射层进行临时的固定。在反射层外侧缠绕一层石棉布,最后用铁丝勒紧。
3.1.3接口外钢套焊接
外接口采用的是焊接的形式,焊接的遍數要不少于两次,在焊接的表面有很高的要求,不能有裂纹,焊瘤和弧坑等缺点。在接口的焊接过程中,要严禁采用氧乙炔对外钢套进行切割,要注意不要损伤保温层,以防影响保温的质量。根据设计的要求,采用超声波对对外钢套的焊接缝进行质量探伤,要求II级合格。在外钢套整体的焊接工作完成后要进行气密性的实验,通常情况下要分段进行,根据设计试验压力,稳压条件30min,中途不得泄露。
3.2防腐施工要点
以最常见的纤维增强环氧玻璃钢防腐为例,首先利用手砂轮或者钢丝刷将外套上的锈除掉。在除锈完成的钢管的表面用滚刷或者毛刷涂一层底胶,其宽度按照要求要超出外套管的两段各50mm。等到底胶干了之后将冷缠带在底层涂胶的位置上缠绕在外管套上,每圈缠绕的宽度是冷缠带宽度的一半。冷缠带绷紧,紧密的缠绕在外套上,在缠绕的过程中不要出现翘边和褶皱等现象。检测接口的防腐耐击能力,全线检测,通常采用电火花检测仪进行检测,对不合格的进行补修。
除锈工作完成后,在接口两侧一定的范围内在玻璃钢的表面磨出麻面。按照每1Kg树脂加入的固化剂、促进剂对树脂进行调配,将调好的树脂在接口和打磨的玻璃钢上涂刷一遍。制作防腐层,要求按照施工的要求方法将防锈层涂到制定的厚度。涂抹完成后对防腐层进行检查,如果出现树脂含量少的情况,在相应的部位再进行涂刷。最后在防腐层的外侧裹上专用薄膜。
4、施工环境要求以及聚脲防腐层的质量要求
最佳的涂层效果,施工的环境空气湿度要小于80%,温度要高于10℃,操作环境的温度在10℃以下,空气的湿度大于80%的时候,在喷涂之前采用液化气喷灯对钢管表面进行烘烤,提高钢管表面的温度,材料温度低于20℃时,要对原材料进行预热和保温。聚脲防腐层的表面要求平整,不出现起鼓、凹陷、分层等缺陷。涂层的厚度应根据施工条件符合设计要求。
参考文献:
[1]张小明,鲁志国.关于城镇供热直埋保温管的接口施工工艺.《城市建设理论研究(电子版)》.2012年24期
[2]王朝华.城镇供热直埋热水保温管接口工艺.《城市建设理论研究(电子版)》.2011年23期
[3]祝远合.电预热技术在城镇供热直埋保温管道安装中的应用.《管道技术与设备》.2011年2期
【关键词】 直埋敷设;保温管;防腐;试水试压
1、引言
随着现代科学技术的发展,人们对生活质量的要求也越来越高,集中供热中对蒸汽直埋保温管的设计、施工质量要求也进一步的提高。但是目前我国在蒸汽直埋保温管道的施工过程中,往往对保温管的接口保温不是很重视,防腐工作不到位,造成实际使用效果和设计值偏差较大,热损和腐蚀严重,据了解,在国内投运的钢套钢蒸汽直埋管道中,保温不合格的占到总数的30%,由于防腐不到位造成使用寿命不足5年的占到了15%,通过对多个施工现场的实际调研可以看出,在钢套钢蒸汽直埋供热管道施工中非常重要的一个环节就是保温管的接口保温和外钢套的防腐。接口的施工质量直接影响到整个安装工程的保温质量,外钢套的防腐直接影响管道的使用寿命。下面将主要针对蒸汽直埋管道和热水直埋管道的设计要点、施工工艺进行相关分析和论述。
2、防腐保温设计要点
2.1防腐层的选择
钢套钢直埋蒸汽管道外护管的防腐层主要有:聚脲、溶结环氧粉末、环氧煤沥青、三层PE、纤维增强环氧玻璃钢等几种。在设计阶段,防腐层的选择需要主要考虑耐温、使用寿命、工程造价以及现场施工等几个方面。
在耐温方面除了三层PE不足80℃以外,其余几种均在110℃左右,钢套钢直埋蒸汽管道外护层温度设计值不超过50℃,但在实际使用过程中尤其是管道投运前的烘干过程,温度一般达到100℃左右,防腐层耐温较低容易造成防腐层破坏。因此从三层PE外,其余几种均能满足安装使用要求。
在工程造价和使用寿命方面,较为经济的防腐层主要有聚脲、环氧煤沥青和纤维增强环氧玻璃钢,三层PE和溶结环氧粉末要比上述三种造价高1倍左右,使用寿命上根据《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》中要求达到25年,环氧煤沥青通常在15-20年左右,其余均在35-50年左右。
在施工方面主要体现在接口的防腐施工,环氧煤沥青和纤维增强环氧玻璃钢现场施工相对容易保证质量,其余几种现场补口防腐制作质量与工厂内防腐制作质量差别较大,接口防腐质量不能保证,造成管道腐蚀严重。
综上所述,在设计阶段,钢套钢直埋蒸汽管道设计寿命在15-20年,优先选用环氧煤沥青防腐材料,若设计寿命为25年以上,则优先选择纤维增强环氧玻璃钢做防腐层。
2.2保温层的选择
目前较为常用的保温层结构如图1和图2所示,其中图2结构中还有加铝箔反射层和抽真空的细分,具体选型如下:
图1所示保温结构由于工程造价高,固定支墩推力大,支撑不可靠等因素,在实际工程中应用较少,仅在小型工程(管径
结合工程造价、运行可靠性、施工便利性等多方面考虑,对于敷设距离长、口径大的管道,当介质温度≤250℃,建议屏蔽保温或抽真空二者选一(夏季不运行时优先选用抽真空保温);介质温度≥250℃优先选择屏蔽保温(夏季不运行,优先选用两者综合保温);但对于节点多的复杂管道,都不宜采用抽真空保温。
3、防腐保温施工要点
3.1保温施工要点
在直埋供热管管道施工中非常重要的一个环节就是保温管的接口保温。接口的施工质量直接的影响到整个安装工程的保温质量。
3.1.1准备工作
首先现场接口的部位要满足一定的要求,工作管口的探伤检验要合格,如果有分段水压检测也要合格。去除管件的密封盲板和管件两段的临时支撑。工作坑要严格的满足接口施工的要求,同时保证工作时的积水能有效排出,防止管道进水。
3.1.2接口保温
对接口出处的工作管焊口要进行除锈的工作,用毛刷将调好的富锌底漆涂刷在端头和焊口残留的支撑筋上,涂抹要求涂刷均匀,同时不允许出现漏刷。对保温材料的绑扎,测量接口两端保温材料之间的距离,再根据保温厚度选取合适的保温材料,截取相应的材料宽度。把截好的保温材料按照保温厚度的要求,缠绕在接口的工作钢管上,用胶带缠绕。在保温层保温材料的表面外面要缠绕一层铝箔反射层,用胶带对铝箔反射层进行临时的固定。在反射层外侧缠绕一层石棉布,最后用铁丝勒紧。
3.1.3接口外钢套焊接
外接口采用的是焊接的形式,焊接的遍數要不少于两次,在焊接的表面有很高的要求,不能有裂纹,焊瘤和弧坑等缺点。在接口的焊接过程中,要严禁采用氧乙炔对外钢套进行切割,要注意不要损伤保温层,以防影响保温的质量。根据设计的要求,采用超声波对对外钢套的焊接缝进行质量探伤,要求II级合格。在外钢套整体的焊接工作完成后要进行气密性的实验,通常情况下要分段进行,根据设计试验压力,稳压条件30min,中途不得泄露。
3.2防腐施工要点
以最常见的纤维增强环氧玻璃钢防腐为例,首先利用手砂轮或者钢丝刷将外套上的锈除掉。在除锈完成的钢管的表面用滚刷或者毛刷涂一层底胶,其宽度按照要求要超出外套管的两段各50mm。等到底胶干了之后将冷缠带在底层涂胶的位置上缠绕在外管套上,每圈缠绕的宽度是冷缠带宽度的一半。冷缠带绷紧,紧密的缠绕在外套上,在缠绕的过程中不要出现翘边和褶皱等现象。检测接口的防腐耐击能力,全线检测,通常采用电火花检测仪进行检测,对不合格的进行补修。
除锈工作完成后,在接口两侧一定的范围内在玻璃钢的表面磨出麻面。按照每1Kg树脂加入的固化剂、促进剂对树脂进行调配,将调好的树脂在接口和打磨的玻璃钢上涂刷一遍。制作防腐层,要求按照施工的要求方法将防锈层涂到制定的厚度。涂抹完成后对防腐层进行检查,如果出现树脂含量少的情况,在相应的部位再进行涂刷。最后在防腐层的外侧裹上专用薄膜。
4、施工环境要求以及聚脲防腐层的质量要求
最佳的涂层效果,施工的环境空气湿度要小于80%,温度要高于10℃,操作环境的温度在10℃以下,空气的湿度大于80%的时候,在喷涂之前采用液化气喷灯对钢管表面进行烘烤,提高钢管表面的温度,材料温度低于20℃时,要对原材料进行预热和保温。聚脲防腐层的表面要求平整,不出现起鼓、凹陷、分层等缺陷。涂层的厚度应根据施工条件符合设计要求。
参考文献:
[1]张小明,鲁志国.关于城镇供热直埋保温管的接口施工工艺.《城市建设理论研究(电子版)》.2012年24期
[2]王朝华.城镇供热直埋热水保温管接口工艺.《城市建设理论研究(电子版)》.2011年23期
[3]祝远合.电预热技术在城镇供热直埋保温管道安装中的应用.《管道技术与设备》.2011年2期