CN115681680A - 一种用于蒸汽管道预制保温的固定系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于，至少包含一套固定系统单元，固定系统单元包括：外套管夹、硬质隔热层、软质隔热层、工作钢管、防松紧固单元、止推挡块、管道保温单元、固定支座、支座内保温单元、现场基础；硬质隔热层浇筑在外套管夹上，支座内保温单元填充在固定支座里，外套管夹焊接在固定支座上，软质隔热层包裹在工作钢管上，外套管夹通过防松紧固单元抱紧在工作钢管上，止推挡块焊接在工作钢管上；固定支座焊接在现场基础上，避免工作钢管发生水平位移；管道保温单元将固定支座大部分包裹在内的同时对管道表面实现环形全覆盖包裹。本发明结构简单，补偿安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道集成技术，尤其是一种广泛适用于蒸汽管道领域，涉及预制保温的固定系统。
背景技术
固定系统是蒸汽管道必不可少的部件。它的作用是使热网管道在需要固定的位置实现固定，在三维（垂直、径向和轴向）方向均固定不动，对管系整体安全和稳定起到关键作用。现有技术虽然可以满足要求，但是随着国内外日益增长的化工原料需求，相应配套的设备及管道设计也大型化，管道三向载荷也相应增大，传统结构已无法满足承载要求。同时钢制推力传递结构件在传力的同时，形成热桥，引起强烈的传热，使得蒸汽管道保温层外表面温度超标，不满足防烫伤要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的固定系统难以满足大载荷和小热损要求的问题，设计一种用于蒸汽管道预制保温的固定系统。
本发明的技术方案是：
一种用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于，至少包含一套固定系统单元，所述一套单元包括以下部分：外套管夹1、硬质隔热层2、软质隔热层3、工作钢管4、防松紧固单元5、止推挡块6、管道保温单元7、固定支座8、支座内保温单元9、现场基础10；硬质隔热层2浇筑在外套管夹1上，支座内保温单元填充在固定支座8里，外套管夹1焊接在固定支座8，软质隔热层3包裹在工作钢管4上，外套管夹1通过防松紧固单元5抱紧在工作钢管4上，止推挡块6焊接在工作钢管4上，并卡在外套管夹1两侧，以达到限位作用，避免管线冷热态变化过程中轴向位移时，工作钢管4与固定支座8出现相对窜动的情况；固定支座8焊接在现场基础10上，避免工作钢管4发生水平位移；管道保温单元7将固定支座8大部包裹在内的同时对管道表面实现环形全覆盖包裹。
通过设计止推挡块6的结构，它是焊接在工作钢管4上，并卡在外套管夹1两侧，轴向推力传递至外套管夹1上，保证工作钢管4与固定支座8不产生相对位移。
通过设计软质隔热层3（可选用硅酸铝针刺毯、二氧化硅气凝胶毡等多种材料）的结构，保证硬质隔热层2与工作钢管4完全贴合，补偿管道的椭圆度误差；并且在相同温度工况下与管道热膨胀一致，避免了管道因热胀产生的二次热应力超标。还可以吸收部分管线震动，改善管道的应力分布，确保管道系统安全运行，延长其使用寿命，同时软质隔热层3的低导热系数，有效降低热损。
通过设计硬质隔热层2（可选用硅酸盐、硅酸钙等多种材料）的结构，将外套管夹1与工作钢管4隔开，这样既可以承受垂直载荷，又可以隔绝热量，进一步降低热损。
通过设计防松紧固单元5结构，产生可靠的预紧力，在正常使用工况和非正常使用工况下都足以使固定支座8和工作钢管4始终保持一整体，避免出现失稳的情况。
通过设计支座内保温单元9的结构，填充在在固定支座8里，形成绝热层，避免热量通过钢对钢的传导，保证固定支座8的底板温度≤60℃，满足防烫伤要求，更好的保护现场基础。
通过设计管道保温单元7，将钢制结构件全部包裹，避免热量通过对流散失，大大降低了固定支座本身的热损。
本发明的有益效果是：
本发明解决了传统固定系统结构无法满足各个方向大负荷及小热损的问题。同时针对一些安装空间受限的场合，提供了两种固定的设计，满足安装空间的同时，保证固定系统的承载且满足规范的相关要求。这类固定系统除了满足载荷要求，还很大程度上降低了热损，确保管道系统节能环保，延长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图之一。
图2为本发明的结构示意图之二。
图3为本发明的固定支座处管道保温单元的结构示意图。
图中：1-外套管夹、2-硬质隔热层、3-软质隔热层、4-工作钢管、5-防松紧固单元、6-止推挡块、7-管道保温单元、8-固定支座、9-支座内保温单元、10-现场基础、11-径向限位件、12-轴向限位件、13-保温挡环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1、图3所示。
一种用于蒸汽管道预制保温的固定系统，至少包含一套固定系统单元，该固定系统单元包括以下部分：外套管夹1、硬质隔热层2、软质隔热层3、工作钢管4、防松紧固单元5、止推挡块6、管道保温单元7、固定支座8、支座内保温单元9、现场基础10，如图1所示；硬质隔热层2安装在外套管夹1上，支座内保温单元9填充在固定支座8里，外套管夹1焊接在固定支座8，软质隔热层3包裹在工作钢管4上，外套管夹1通过防松紧固单元5抱紧在工作钢管4上，止推挡块6焊接在工作钢管4上，并卡在外套管夹1两侧，以达到限位作用，避免管线冷热态变化过程中轴向位移时，工作钢管4与固定支座8出现相对窜动的情况；固定支座8焊接在现场基础10上，避免工作钢管4发生水平位移；管道保温单元7将固定支座8大部分包裹在内的同时对管道表面实现环形全覆盖包裹；外套管夹1与工作钢管4之间通过硬质隔热层2隔开，这样既可以承受垂直载荷，又可以隔绝热量，进一步降低热损；管道保温单元7设置在外套管夹1及固定支座8外，从而将钢制结构件全部包裹，避免热量通过对流散失，以降低固定系统本身的热损。
外套管夹1通过防松紧固单元5抱紧在工作钢管4上，止推挡块6焊接在工作钢管4上，外套管夹1焊接在固定支座8，固定支座8焊接在现场基础10上，将各组件连接为一整体。从而保证管道在任何工况下能实现固定的作用。
止推挡块6的结构设计：止推挡块6的设计需综合考虑管道轴向推力、管道壁厚、管道压力、与管道接触面的局部应力以及管道的二次应力等，同时还需要结合管道轴向安装空间大小。
防松紧固单元5的设计：防松紧固单元的设计可以产生可靠的预紧力，在正常使用工况和非正常使用工况下都足以使固定支座8和工作钢管4始终保持一整体，避免出现失稳的情况。
保温挡环13的设计：保温挡环的设计，使得管道保温单元与固定支座间形成搭接，保证两者之间紧密贴合，同时起到支撑管道保温自重，避免雨水进入管道保温单元，影响绝热效果，如图3。
实施例二。
如图2、图3所示。
一种用于蒸汽管道预制保温的固定系统，包括外套管夹1、硬质隔热层2、软质隔热层3、工作钢管4、防松紧固单元5、止推挡块6、管道保温单元7、固定支座8、支座内保温单元9、现场基础10、径向限位件11、轴向限位件12，如图2所示。
外套管夹1通过防松紧固单元5抱紧在工作钢管4上，止推挡块6焊接在工作钢管4上，外套管夹1焊接在固定支座8，在工作钢管4安装径向限位件11和轴向限位件12，将各组件连接为一整体。从而保证管道在任何工况下能实现固定的作用。
止推挡块6的结构设计：止推挡块6的设计需综合考虑管道轴向推力、管道壁厚、管道压力、与管道接触面的局部应力以及管道的二次应力等，同时还需要结合管道轴向安装空间大小。
防松紧固单元5的设计：防松紧固单元的设计可以产生可靠的预紧力，在正常使用工况和非正常使用工况下都足以使固定支座8和工作钢管4始终保持一整体，避免出现失稳的情况。
保温挡环13的设计：保温挡环的设计，使得管道保温单元与固定支座间形成搭接，保证两者之间紧密贴合，同时起到支撑管道保温自重，避免雨水进入管道保温单元，影响绝热效果。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (8)
1.一种用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于，至少包含一套固定系统单元，该固定系统单元包括以下部分：外套管夹（1）、硬质隔热层（2）、软质隔热层（3）、工作钢管（4）、防松紧固单元（5）、止推挡块（6）、管道保温单元（7）、固定支座（8）、支座内保温单元（9）、现场基础（10）；硬质隔热层（2）安装在外套管夹（1）上，支座内保温单元（9）填充在固定支座（8）里，外套管夹（1）焊接在固定支座（8），软质隔热层（3）包裹在工作钢管（4）上，外套管夹（1）通过防松紧固单元（5）抱紧在工作钢管（4）上，止推挡块（6）焊接在工作钢管（4）上，并卡在外套管夹（1）两侧，以达到限位作用，避免管线冷热态变化过程中轴向位移时，工作钢管（4）与固定支座（8）出现相对窜动的情况；固定支座（8）焊接在现场基础（10）上，避免工作钢管（4）发生水平位移；管道保温单元（7）将固定支座（8）大部分包裹在内的同时对管道表面实现环形全覆盖包裹；外套管夹（1）与工作钢管（4）之间通过硬质隔热层（2）隔开，这样既可以承受垂直载荷，又可以隔绝热量，进一步降低热损；管道保温单元（7）设置在外套管夹（1）及固定支座（8）外，从而将钢制结构件全部包裹，避免热量通过对流散失，以降低固定系统本身的热损。
2.根据权利要求1所述的用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于，固定支座（8）安装在现场基础（10）上，在工作钢管（4）的径向安装径向限位件（11），径向限位件（11）焊接在现场基础（10）上，在工作钢管（4）的轴向安装轴向限位件（12），轴向限位件（12）焊接在现场基础（10）上。
3.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于：止推挡块（6）焊接在工作钢管（4）上，并卡在外套管夹（1）两侧，轴向推力传递至外套管夹（1）上，保证工作钢管（4）与固定支座（8）不产生相对位移。
4.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于：通过设计软质隔热层（3），保证硬质隔热层（2）与工作钢管（4）完全贴合，补偿管道的椭圆度误差；并且在相同温度工况下与管道热膨胀一致，避免了管道因热胀产生的二次热应力超标。
5.还可以吸收部分管线震动，改善管道的应力分布，确保管道系统安全运行，延长其使用寿命，同时软质隔热层（3）的低导热系数，有效降低热损。
6.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于：通过在外套管夹（1）上设计防松紧固单元（5）结构，产生可靠的预紧力，在正常使用工况和非正常使用工况下都足以使固定支座（8）和工作钢管（4）始终保持一整体，避免出现失稳的情况。
7.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于：通过在固定支座（8）里填充支座内保温单元（9），形成绝热层，避免热量通过钢对钢的传导，保证固定支座（8）的底板温度≤60℃，满足防烫伤要求，更好的绝热及保护现场基础。
8.根据权利要求1或2所述的用于蒸汽管道预制保温的固定系统，其特征在于：工作钢管（4）、固定支座（8）及管道保温单元（7）组成一个整体，通过集成技术，成套设计及供货，减少了现场施工量，保证了固定系统的整体性能和安全稳定性。
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