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1、20市政技术第25卷第25卷第1期2007年1月市 政 技 术Municipal Engineering TechnologyVol.25No.lJaiiuan,200720市政技术第25卷20市政技术第25卷文章编 1009-7767(2007)01-0018-03直埋“钢套钢"蒸汽管道施工监控要点王卫东(北京四方丁程建设监理有限讶任公司.北京100039)摘 要:对“钢套钢”蒸汽俗逍做了简要介绍,并结合工程实际情况总结了丁作钢依、外套钢管的焊接质虽和保温材料、 固定(滑动)支架、管道防腐、疏水装置、排潮管和FW季施匚质晁的监控要点。关健诃:钢套创;工作钢管外套钢管;外滑动支架;内
2、尚定支座中图分类号:TU995.3文献标识码:BMonitoring Control Essential of Direct Embedded Construction of Steel SteamPipe with Steel Pipe SleeveWANG Wei-dong20市政技术第25卷20市政技术第25卷(/)- -n j飞么图I管道结构示意注:工竹创枚(芯営)1反射堺层一<0层一 2反射屛层一2二处対斯材文塞 眇卜护管 恥水胡觀层1 “钢套钢”蒸汽管道简介“钢套钢”管道就是在1个钢传外再套1个钢tf,It结构见图10图中:内部钢管称为匸作钢管,主要输送高温、高 压蒸汽;外部
3、钢管称为钢套管,它既是工作钢管的保 护管,也是保温层的保护管,更重要的还是整个蒸汽 管道伸、缩固定的主耍受力件c内、外钢管Z间是保温 材料和空气层。“钢套钢”蒸汽管道在国外实施得比较早,例如徳 国在1979年就开始使用这种丁艺叫 在我国兴起f- 2()世纪9()年代,在南方施匸的比较多,基本上形成 了成熟的经验,但仅限规模较小的匸程;电我国北 方城山起步则比校晚,特别是在北京地区至2002年 也只有几百米的试验段,且尚未运行使用。收犒日期:2006-10-24作者简介:王卫东(1969-),9).北京人.匸程算,主要从爭市政公川工程的建设施工与监理匸作茂埋“钢套钢"蒸汽管道貝仃节约占
4、地而积、减少 管网占用地卜空间位盘的特点。特别是在北京市区地 F空旬被各种管道基础设施所占用,空间位置比较狭 小情况卜,此优点更加明显。该管道还貝冇防水性能 好、节约匸程造价和管网运行维护费用、缩短施匸匸 期、热损失小的优点。其中与半通行防水地沟敷设相 比町减少热损失15%左右叫2工程应用概况2004年,在北京市人兴区生物工程与医药产业 基地蒸汽管网工程中,采用了直埋“钢套钢”管道形 式。英主干线为两供一回的直埋敷设方式,即2根蒸汽1根凝结水管,最大符径为0478x9mn)/082Ox8mm, 最小管径为0219x6 inm/0426x7 mm,同时以2x DN2502xDN350蒸汽管形成坏
5、网;向红线内各户输 送蒸汽的支线管网为一供一 I叫的宜埋敷设方式,即1根 蒸汽管1根凝结水管,蒸汽管管径均为DN200.所有 蒸汽管道都采用“钢套钢”白埋管;凝结水管均采用聚 氨酯发泡,外加高密度聚乙烯保护皮£1埋保温符。蒸汽管道设计供汽参数为屮=1.0 MPa,f =204兀; 凝结水管道设计参数为:/>=0.5 MPa,/=90T:o工程管道总长14.5km,总投资1.15亿元人民币。丁程实施结果:“钢套钢”蒸汽管网运行2年来, 未发生任何问题,运行正常。3施工监控要点“钢套钢”蒸汽管道的施匸质最极为重要,它直接影响到蒸汽竹网的运行安全,因此,每道工序必须严 格监控,并按照
6、设计和规范的要求加以实施。3.1工作钢管焊接及检验要求“钢套钢”蒸汽管道直埋敷设,不仅施工难度人, 而且不易检修。为了保证工作钢管的施工质駅,It对 II安装、焊接及焊II的检验都必须进行严格的质鼠监 控。监控要点是对I丨间隙、相临管道错1丨和管II打坡 II的角度。焊丨I全部采用氤弧焊打底,手工电弧焊填 充和罩面,而代必须进行100%探伤拍片检验(111级 片以I:为合格标准)。同时还须进行管道强度和严密性 试验,试验合格后方可进行焊口的防腐和保温工作 3.2外套钢管焊接及检验要求外套钢管的焊接质吊沖i接影响到整个管网的运 行安全,因为它是抵消整个管网受热膨胀的主要受力 件,因此要对焊U的对
7、I安装和间隙进行严格的质& 检验。为了避免因电弧水烧坏内部的保温材料,须在 管道内部点焊1圈3 mm厚的背坏钢带。监控耍点是对焊II进行100%着色渗透检验;对 外套管进行0.2 MPa的气压强度和严密性试验。然后 才能进行焊口的除锈和防腐工作。3.3保温材料控制高温蒸汽管道因直埋地卜,所以对保温材料要求 较高,即:不但要有良好的绝热件能,而II防水、防腐 蚀性能也要高,伸缩性能耍好不能因为摩阻影响使 钢管变形也不能因为钢管变形而破坏保温结构的严 密性,还耍控制保温材料的憎水性。3.4滑动(固定)支架3.4. 1滑动支架滑动支架分为内滑动支架和外滑动支架,比较常 用的为外滑动支架,结构
8、见图2。注:外密砒空P 保世村料层 K动轮 支搏钢板篥 JF朗帶 66(陽)热材料丁作钢钱(芯管)图2外滑动支架示意图这种结构形式是在匸作钢管和外套钢管Z间设 工滑动支架,该支架与作钢管相对固定成为整体, 与外钢套管内壁用钢轮滚动或在钢套管内壁设匸的 轨道上相对滑动。施工监控要点主耍是滑动支架与工作钢nzw 网定时,要用耐高温的保温材料隔离,以避免在工作 钢管和外套管z间通过支架形成热桥,这样既减少了 热骯损失,又避免了因外套钢管温度过高而损坏苴外 哦防腐层和减少整个管道的使用寿命。苴次是滑动轮 和轴的使用,应尽鼠避免在管网运行过程中被损坏。3. 4.2内固定支座内固定支座是在工作钢管和外钢套
9、管Z间设立 固定支架形成内、外钢管Z间的相对固定,用来阻止 匸作钢管受热膨胀的超标伸长,以确保管道伸缩器的 安全运行同时保证管道安全c图3屮,内固定支座是 由内固定板、外固定板、承压管件和绝缘材料组成工 作管严生的作用力通过内、外固定板址终作用到钢套 管上,钢套传是受力主体,起到了固定支墩的作用。施丁监控要点主要是内固定板与工作钢管Z间、 外固定板与外套管Z间的焊接质駅和绝缘材料的质 最,因为内、外固定板的焊接质最好坏直接影响到能 舍抵抗住匚作钢管的作用力;内、外固定板Z间的绝 缘材料耍具何耐高温抗老化性及强度要求,使用寿命 应该达到20年以上,它是避免内、外固定板之间形成 热桥的主要材料。3
10、.5回填土质鼠监控要点“钢套钢”借道回填土的质鼠监控重点是压实度。 它的主要口的是防止回填土发生沉降,另外还能起到 增强钢套管道与土壤Z间形成足够的握変力和摩擦 力的作用。3.6附件安装监控要点3. 6.1疏水装置疏水装直的安装足蒸汽管道施I】屮的一个币:雯 环节,但由于所占比例较小,往往容易被忽视。蒸汽管 道因负荷的变化或I大I蒸汽参数的变化使管道内的蒸 ;经常处于湿蒸汽运彳r状态因此及时扌非除匚作管道 中的凝结水,对蒸汽管道的安全运行至关逼耍。在 蒸汽管道中一般同时设有启动疏水和运行疏水2套 装宣。启动筑水製宣采用截止阀门组,用丁初期运行 的手动疏水,使初期运行产生的人駅凝结水快速排出 管
11、外;运行疏水装置采用n动疏水器、止回阀、栽止阀 的组介系统,主要作用是把正常运行时蒸汽管道内形 成的凝结水自动排入凝结水管道。监控的贡点是疏水管与工作钢管的焊接质 最、与外套管的焊接质最、保温质最、阀门组中各阀门 的质最以及幣体安装的质最。3.6.2排潮管排潮管的主奥作用有2点:(1)在蒸汽管道运行初 期将保温材料屮的潮7排除;(2)力一匸作管在某处损 坏漏气、波纹补偿器损坏或钢套骨渗水等,排潮管口J 作为信号管,检修人员可根据排潮管冒气快速判斷事 故的发生段。排潮管-般安置在固定支架附近或每一段蒸汽 管道的相对高点,并引到地面上來,它既是排潮孔又 是观察孔。排潮管的安装是“钢套钢”蒸汽管道施
12、丁中 最危险的环节,它的材质和安装质鼠必须严格监控。 对排潮管的防腐耍与钢套管同样对待。因为排潮管需 要引出地而的更离较长,大部分长期埋在地卜,且管 径较小,又没付设计保温层,很容易腐蚀损坏。一 II损 坏,水会宜接沿持潮管进入保温层,破坏保温结构,苴 接影响管道的保温效果。排潮管出地面后应苴立一定高度并采取防用措 施,切不可将管头引到检査井内。3.7 |何季施工监控要点雨季施工除了要采取常规的措施外,针对“钢套 钢“蒸汽管道耍着重防止保温层被水浸泡或水淹。一 U保温材料进水,会人人降低保温效果,增人热彊损 失,更重要的是在暧管运行时,因保温层中的水分随 温度升高而汽化,使钢套管内压力迅速上刃
13、,造成钢 套管的损坏和破裂,严互的还会发生“爆炸”,造成垂 大工程质晴、安全事故。施丁质晟监控要点主要是采取町行的措施防止 管道被水浸泡。一U保温材料进水必须采取措施将 水排净,在被水浸泡处增加排潮孔运行时晅点巡视 其排潮孔的排潮情况。3.8钢套管防腐层的质鼠监控用钢套管做外套管必须进行严格的防腐,因为防 腐质彊的好坏自接决泄着管道的便用寿命。用防腐 层的材料有多种,其屮坏氧玻碉钢防腐是一种比较好 的做法。它几仃高黏结力、高机械强度、抗植物根系、 电绝缘性好、价格适中等优点,但对钢管表面的除锈、 原材料的配比、对玻碉丝布含蜡含水以及施工时的空 气湿度都仃耍求。本工程主耍使用的是玻璃钢防厲。施工
14、质最监控耍点主耍是钢套管外表而的除锈、 施工工艺及设备和防腐层的完整性以及防腐层的厚 度。钢套管外堂喷砂除锈耍达到SYJ4007-86规定中 Sa2.5级(近白级)质帚标准叫要采取机械化集中喷 (抛)除锈。玻璃钢防腐层原材料的配比要准确,要采 取自动化喷涂工艺对防腐层的厚度和完整性要使用 电火花检测仪进行检测;为确保防腐层的完整性,杜 绝因运输过程中发生损坏,管道进场和卜沟前耍进行 检测;管道回填土前耍对防腐层进彳r检测;同时还5 对防腐层的附着力进行检验,以确保防腐层与钢管Z 间的黏接具有足够的强度。只要做好以上工作,才能 保证防腐层的工程质量。口前,“钢套钢”直埋蒸汽管道虽然仃不同的保温
15、形式,如:抽真空保温、惜水珍珠岩棉保温、多频反射 超细玻璃纤维保温等,但是最呈木的施丁监控要点是 一样的。4结语介理的设计是基础,规范的安装施工、严格的质 杲检验监控,抓住施丁技术监控的要点才是管网安全 运行的根本保障。只有这样才能保证“钢套钢”直理 管道在全封闭的状态卜安全、持久地运行。参考文献:1|杨新光,刘毅,王淮.直埋蒸汽曾道发展的新动态A.全国直 埋蒸汽管道技术研讨会论文集C.大连:中国城饭供热协会 技术委员会.中国工程建筑标准化协会城市供热委员会. 大连市城镇供热协会.2002.17-18.2 赵云峰.内固定型直埋慕汽管道供热管网A.全国直埋慕汽 管道技术研讨会论文集C1.大连:中国城氛供热协会技术委 员会中国工程建筑标准化协会城币供热委员会,大连市 城值供热协会,2002.48-49.3 GB50236-98.现场设备、工业管逍焊接工程施丁及验收规 范.CJJ38-90.城帀供热管网程廣量检验评定标准.