钢套钢蒸汽直埋保温管道已在我国规模应用十多年了,由于节能、美化环境、经济和综合效益显著,已广泛实施。特别是在中央、部委的领导下,建设部组织编写、批准相关行业标准就有八部之多,并已初步形成我国直埋管道规程系列,指导工程建设,发挥了积极有效的作用。
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在工程实践中,发现尚有些问题未彻底解决,其中保温层进水的防范设计或已进水影响管道安全运行,是极普通的、又影响大而急待解决的课题。本文专题谈谈这个问题。
“城市热力网设计规范”(CJJ34)规定:
地下敷设管道严禁在沟槽或地沟内用吸水性保温材料进行填充式保温。
“城镇供热直埋蒸汽管道技术规程”(2005)(报批稿)规定:
蒸汽直埋管道与地沟敷设的管道连接时,应采取防止地沟侧向直埋蒸汽管道保温层渗水的措施。
井室内阀门与管道连接处的管道保温端部应采取防水密封措施。
直埋蒸汽管道必须设置排潮管。
排潮管引出地面后,开口应下弯,且弯顶距地面高度不宜小于0.25m,并应采取防倒灌措施。
外护管应能承受动载荷、静载荷及热应力,并应具有密封、防水、耐湿、防腐功能。
当地下水位高于敷设直埋蒸汽管道底时,应采用钢质外护管。
雨季施工应采取防雨排水措施,保温管(包括保温层)不得进水。
若管段已浸泡进水,应清除浸湿的保温材料或烘干后,方可进行保温补口。
《城镇供热管网工程施工及验收规范》(CJJ28)规定:
保温层端部应做封端处理。
在条文说明中又明确提出:
为了保证直埋保温管道系统的整体密封,因此规定了在末端或设有进行保温处理的局部连接处如补偿器、阀门等,必须对裸露的保温管端进水密封防水处理,以防止湿气进入保温材料中。 《城镇供热预制直埋蒸汽保温钢管技术条件》(CJ/T200)规定:
外护管保护保温层免受地下水侵蚀、支持工作管并能承受一定外部荷力,保证工作管正常工作的保护层。
外护管可采用钢制外护管或玻璃纤维增强塑料外护管……
考虑现场地质水文条件……确定钢外护管防腐等级……
……玻璃纤维增加塑料外护管接口时必须做密封性检查。
从上可看出,直埋蒸汽保温管不论从设计、产品的技术规定、施工、验收都对管道的整体密封防水做出严格明确要求。
十多年来,我国蒸汽直埋保温管道技术发展很快,大量的工程实践更进一步使我们不断地积累经验,改进设计,使防止水浸入直埋保温管道保温层的事故逐渐减少,有的正常运行达十几年之久,充分显现保温节能效果。
对准确判断事故原发地缩小检修范围十分有利。
分隔板形式示意 排潮管:按分割段设计排潮管,以便及时排潮或发现问题,确定事故点。
排潮管形式示意 排液管:在管段的最低处,检查井内设置保温层底点排汽(液)装置(接口管和阀门)。
端封帽:与地沟管道连接处设管端封帽及直埋管盲端保温波纹端封帽。
检查井内带阀门排潮(液)管 直埋管连接波纹端封帽 改变补偿器处保温梯形结构形式:保温内套筒与保温钢管管径口一致,使其保温层内水分可沿保温管底直接流淌出来。
井室内阀门处管道端封帽处理。
图E 补偿器外保温形式 井室阀门处管道端封帽 运行前:
新建或重新启动投运的蒸汽直埋管道工程,应首先检查直埋保温钢管保温层气密性是否完好。通常方法如下:
用0.2MPa空气按管道分隔段充气打压,稳压10分钟,保温层内、外护管均良好,无泄露点。
对于已投运过,或曾遭雨水(地下水)浸袭过的管道要打开在保温层最低点设的排液管阀门检查,并放尽所有存液(水),检查进水原因,找出漏点,修复。
运行中:
经过气密性或低点排水检查完好的直埋管可以按程序升温投运,但由于已进入少量水分或保温材料含湿量高,升温投运时,排潮管向外冒汽。
此时严格控制管道暖管升温速度,使水汽逐渐排出,不能温升变化过快,应力增大或集中,破坏外护管焊口,勿发生管爆裂