直埋保溫管保溫材料及保溫結構的選擇(下篇)

發布日期:2018-11-26
摘要:每種保溫材料都有自身的特點,在具體的使用條件下選用合適的保溫結構成為保證地埋管使用壽命的關鍵。這里我們以蒸汽管為例,說明保溫結構的對直埋保溫管的影響。

直埋保溫管保溫材料及保溫結構的選擇(上篇)

 

   一般來說,蒸汽管(鋼套鋼保溫鋼管)的保溫結構型式主要分為外滑動和內滑動兩種結構形式。

對于鋼套鋼內滑動保溫結構,目前國內使用的材料基本上都是硅酸鈣+聚氨酯的“瓦泡結構”,其特點是內層保溫為硬質的材料而外層為軟質的保溫材料可以起著更好的對內層的保護作用,緩解管線自身的振動以及外界侵襲等。

 配圖20181123-2.png

如上圖所示:鋼套鋼內滑動結構形式,其保溫層、鋁箔反射層、鋼套管為一整體,僅工作鋼管進行熱位移,工作管和內層保溫層之間通過潤滑層進行相對滑動。該保溫結構的優點是:保溫密封性好,無支架熱橋,有非常好的保溫效果。并且內滑動保溫層有一定的防水防潮效果。

其缺點是:①該種保溫結構不允許工作管有橫向位移。因為聚氨酯和硅酸鈣均為脆性材料并且充滿工作管與外套管之間的所有空間,如果受橫向擠壓,保溫結構將被破壞。保溫材料破壞后保溫會出現缺陷,直接影響鋼套管的溫度。埋地蒸汽管的在蒸汽管的實際應用中,要求所有工作管都不產生橫向位移幾乎不可能。因此在工作管有橫向位移的管段(多是有拐角處),保溫結構須用外滑動。②根據上述可知,聚氨酯的使用溫度較低,如果保溫結構控制得不好,會導致聚氨酯內層溫度過高。

根據保溫管單位面積熱損失率:
配圖20181123-4.jpg

由上式可得,硅酸鈣表層(即聚氨酯最里層)溫度 ,與硅酸鈣層的熱阻及土壤層的熱阻有關,硅酸鈣層的熱阻過小或者土壤層的熱阻過大,都會導致聚氨酯層的溫度過高。

而且隨著時間的推移,保溫層的導熱率會慢慢變大,及上式中的 增大,這樣也會導致 不斷升高,等升高到聚氨酯碳化溫度,也會導致保溫失效。

因此內滑動保溫管在設計時間,必須根據土壤埋深對保溫層進行嚴格計算,并且內部保溫層的設計必須留出合理的余量。

 

  綜上所述,直埋保溫管道的保溫層不僅對管道的使用性能有很大的作用,而且對直埋保溫管的壽命有非常重要的影響。為了保障直埋蒸汽管的正常使用,在設計、采購、預制、施工各階段都必須控制好保溫結構的性能和質量。


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