簡述如何設(shè)計(jì)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(shù):382
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
鋼套鋼保溫管就是兩層鋼管套在一起,內(nèi)部的鋼管為工作管,輸送蒸汽介質(zhì);外部的鋼管既是工作管的保護(hù)管,也是工作管伸縮固定的主要受力件,類似一個(gè)密封嚴(yán)密的管溝。
蒸汽管道的設(shè)計(jì)均采用有補(bǔ)償方式,為保證補(bǔ)償器足夠嚴(yán)密可靠,一般選用波紋管補(bǔ)償器。補(bǔ)償器應(yīng)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(shù)波高等技術(shù)參數(shù)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算,既要避免補(bǔ)償器失穩(wěn),又要達(dá)到設(shè)計(jì)壽命。
固定支座
工程中固定支座均采用內(nèi)固定支座,內(nèi)固定支座是利用外護(hù)管類似于管溝的特性,把工作管和外護(hù)管連接,保證工作管和外護(hù)管之間不發(fā)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(nèi)外環(huán)板之間增加絕熱材料,避免內(nèi)外環(huán)板直接接觸而大量散熱,有效地避免熱橋的產(chǎn)生,從而使外護(hù)管防腐層的溫度得到控制。因此,提高了管網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
疏水裝置
一般蒸汽的過熱度決定凝結(jié)水量的大小,但由于很多蒸汽管道的負(fù)荷很不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)某些分支管道間歇運(yùn)行,這時(shí)管道中就會(huì)有大量凝結(jié)水,如果不能及時(shí)排出,就會(huì)產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。因此,我們要根據(jù)工程的具體情況設(shè)置疏水裝置。
在本工程中,在過河段等低點(diǎn)均設(shè)置了啟動(dòng)疏水裝置,運(yùn)行前采用人工操作排空管道中的凝結(jié)水,這樣可以大大節(jié)省暖管和啟動(dòng)時(shí)間。對于經(jīng)常疏水,工程中如果現(xiàn)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(jié)水排出。
外護(hù)管
本工程地下水位較高,外護(hù)管的嚴(yán)密性相當(dāng)重要。如果土壤中的水進(jìn)入保溫層,就會(huì)產(chǎn)生大量的排潮汽,同時(shí)高溫工作管加熱了保溫層中的水分,排潮汽會(huì)使外護(hù)管溫度急劇升高,過高的溫度不僅影響外護(hù)管的防腐材料性能,還會(huì)引起應(yīng)力過大,形成局部失穩(wěn)。
在井室部位外護(hù)管是不連續(xù)的,并且工作管和外護(hù)管存在微量相對位移。同時(shí),為了阻止井室中的積水進(jìn)入管道保溫層,特設(shè)計(jì)波紋端封,發(fā)生保溫層進(jìn)水從而導(dǎo)致爆管、冒汽等事故。
彎頭
由于外護(hù)管采用無補(bǔ)償敷設(shè)形式,應(yīng)該先根據(jù)應(yīng)力計(jì)算確定外護(hù)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(shè)計(jì)中彎頭處通常要利用彎頭的特性對工作管進(jìn)行的補(bǔ)償,也就是存在L形、Z形等自然補(bǔ)償管段。對于直管段,采用波紋管補(bǔ)償器補(bǔ)償,希望工作管只是發(fā)生軸向位移,因此采用軸向滾動(dòng)支座。軸向滾動(dòng)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(hù)管軸向移動(dòng)。
在自然補(bǔ)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(yīng)采用平面滑動(dòng)支座。平面滑動(dòng)支座結(jié)構(gòu)見圖4。平面滑動(dòng)支座由焊在外護(hù)管上的平板支撐件和焊在工作管上的滑動(dòng)管托組成,工作管可以在外護(hù)管內(nèi)水平方向做軸向和徑向移動(dòng)。
在自然補(bǔ)償段設(shè)計(jì)時(shí)還要計(jì)算工作管變形量是否會(huì)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(kuò)大外護(hù)管管徑,保證彎頭處的保溫效果。
排管設(shè)計(jì)
由于鋼套鋼保溫管的工作管和外護(hù)管為相對滑動(dòng)結(jié)構(gòu),每根鋼套鋼保溫管內(nèi)部的軸向滾動(dòng)支座和彎頭處的平面滑動(dòng)支座都是工廠按預(yù)定位置設(shè)置的,如果現(xiàn)場斷管施工就可能導(dǎo)致局部支座數(shù)量不足,不能滿足設(shè)計(jì)要求。因此,應(yīng)盡量減少現(xiàn)場斷管施工,實(shí)現(xiàn)大程度的工廠預(yù)制,以保證工程質(zhì)量。在本工程中,我們按照中標(biāo)廠家的管子、管件長度進(jìn)行排管設(shè)計(jì),有效地降低了施工難度及工程造價(jià)。