CN201184481Y - 预制直埋蒸汽管道复合保温结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制直埋蒸汽管道复合保温结构，特别适用于高地下水位和高腐蚀的地下直埋的恶劣条件。该预制直埋蒸汽管道复合保温结构，包括位于内层的工作钢管和位于外层的玻璃钢外护管，其特殊之处在于：所述工作钢管和玻璃钢外护管之间由内至外依次设置有无机保温层、空气层、中间钢套管和有机保温层，无机保温层内安装有沿工作钢管轴线均匀布置的隔热支架。本实用新型避免了当土壤直埋条件较恶劣时钢套钢蒸汽保温管外护管易锈蚀破损和玻璃钢蒸汽保温管补口联结处易脱开的问题，消除了保温材料进水对管网整体使用寿命、运行成本和安全性的影响。可广泛应用于地下水位高和土壤腐蚀性较强的地区(如东部南部沿海地区)。

Description

预制直埋蒸汽管道复合保温结构

(一)技术领域

本实用新型涉及一种预制直埋蒸汽管道复合保温结构，特别适用于高地下水位和高腐蚀的地下直埋的恶劣条件。

(二)背景技术

当前，以钢管或玻璃钢作为外保护层的保温结构在管道保温领域已经得到了较为广泛的应用。但是，当需要敷设蒸汽直埋管道的地区存在地下水位比较高和土壤腐蚀性较强的情况时，传统保温结构的蒸汽直埋管道的使用寿命将明显降低，运行和维护的成本以及安全等问题都比较突出。具体原因分析如下：

1.以钢管作为外保护层的保温结构：

该保温结构中，外护钢管的防腐形式以及防腐等级是根据土壤技术参数来设计确定的。理论上，我们完全可以采取具有最佳经济性能的防腐措施以满足保温管道的使用寿命要求。但是在实际工程应用时，运输、吊装、管道堆放、安装等环节中对防腐层的损伤往往比较严重，而且，这种损伤具有很强的隐蔽性难以得到有效的控制。当存在防腐层损伤的保温管道敷设在地下水位比较高和土壤腐蚀性较强的地区时，因外护钢管锈蚀破损将引起保温材料进水、导热系数增大甚至保温材料炭化失效等一系列的严重问题。这一点已经在很多的工程实例中得到印证。

2.以玻璃钢作为外保护层的保温结构：

该保温结构中，玻璃钢本身是防水和耐腐蚀耐磨损的材料，可以避免上节所述的问题。但是，玻璃钢蒸汽保温管道系统中采取的固定节只能局限在内外全固定方式，且要浇注混凝土墩。当地下水位比较高时，有两个问题无法得到有效解决：a.为满足推力计算的要求，混凝土墩的尺寸将大幅增加，不仅增加了施工难度和成本，同时，在遇到地下管线密集或必须绕开某些障碍物等情况时，无法布线和施工。b.管网运行时，固定节(混凝土墩)的微量位移相对变大，很可能使玻璃钢蒸汽保温管道的补口联结处脱开，导致保温材料大量进水。

(三)发明内容

针对当前技术的不足，本实用新型提供了一种可靠的预制直埋蒸汽管道复合保温结构，该保温结构综合了钢套钢蒸汽保温管和玻璃钢套钢蒸汽保温管的优点，完全可以解决外保护层因锈蚀破损或补口联结处脱开的问题，消除了保温材料进水对管网整体使用寿命、运行成本和安全性的影响。

本实用新型是通过如下方案实现的：

一种预制直埋蒸汽管道复合保温结构，包括位于内层的工作钢管和位于外层的玻璃钢外护管，其特殊之处在于：所述工作钢管和玻璃钢外护管之间由内至外依次设置有无机保温层、空气层、中间钢套管和有机保温层，无机保温层内安装有沿工作钢管轴线均匀布置的隔热支架。

本实用新型的预制直埋蒸汽管道复合保温结构，所述隔热支架为三个；隔热支架由支架总成与耐高温隔热衬垫组成，耐高温隔热衬垫紧靠工作钢管外壁。

本实用新型的发明点主要在于：

一是隔热支架的设计：

隔热支架由支架总成与耐高温隔热衬垫组成。支架总成可保证中间钢套管、无机保温层、有机保温层与工作钢管保持同心，同时可实现工作钢管受热应力变形时相对中间套管的相对轴向滚动位移，摩擦阻力小。耐高温隔热衬垫避免了工作钢管与中间钢套管产生的“冷桥”效应，从而确保中间钢套管外表面任何位置的温度均处于有机保温层材料的最高耐温温度以下。

二是复合保温结构的设计：

1.10-15mm的空气层一方面有利于保温材料中潮气的排出，同时切断了热传导传热的途径，有效提高了保温结构的保温效果。

2.本复合保温结构中，由中间钢套管、空气层、隔热支架、无机保温层、工作钢管形成了一个封闭的内层保温系统。有机保温层和玻璃钢外护层组成了外层保温系统。因此，该保温系统的特点有：a.减小了工作钢管受热应力变形产生位移时的摩擦阻力b.中间钢套管外表面温度低于110℃，为外层保温系统保温材料的使用寿命提供了安全保障；c.由于中间钢套管的存在，固定节可采用内固定、外固定及内外全固定方式；d.无机保温层和玻璃钢外护层均是优良的防水材料，它将中间钢套管与含水量较高、腐蚀性较强的土壤完全隔离，杜绝了中间钢套管锈蚀破损的现象，提高了保温管道的使用寿命和安全性。

本实用新型的可靠效果是：预制直埋蒸汽管道复合保温结构的设计既综合了钢套钢蒸汽保温管和玻璃钢套钢蒸汽保温管各自的优点，又避免了当土壤直埋条件较恶劣时钢套钢蒸汽保温管外护管易锈蚀破损和玻璃钢蒸汽保温管补口联结处易脱开的问题，消除了保温材料进水对管网整体使用寿命、运行成本和安全性的影响。

考虑到管网投资成本的因素，与钢套钢蒸汽保温管和玻璃钢套钢蒸汽保温管相比，具有本保温结构的保温管造价稍高。但由于该保温结构具有很强的可靠性、安全性等优点，可广泛应用于地下水位高和土壤腐蚀性较强的地区(如东部南部沿海地区)，具有重要的推广应用价值。

(四)附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型隔热支架的结构示意图。

图中，1工作钢管，2玻璃钢外护管，3有机保温层，4中间钢套管，5空气层，6隔热支架，7无机保温层，8支架总成，9耐高温隔热衬垫。

(五)具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。由图1、图2可知，该实例包括位于内层的工作钢管1、位于外层的玻璃钢外护管2、三个沿工作钢管1轴线均匀布置的隔热支架6，支架总成8和耐高温隔热衬垫9组成隔热支架6；无机保温层7包覆在工作钢管1上；无机保温层7和中间钢套管4之间形成空气层5；中间钢套管4和玻璃钢外护管2之间形成的空腔由有机保温层3填充密实。

其具体材料及制作、使用过程如下：

a.将工作钢管1进行抛丸除锈，然后刷涂耐高温防锈漆两道；

b.将预先加工组装好的三个隔热支架6均匀布置安装于工作钢管1上，并使所有隔热支架6的滚轮保持在同一直线上；

c用玻璃棉管壳或岩矿棉管壳包覆在工作钢管1上以形成无机保温层7，检查保温厚度符合设计要求后，应采取适当的固定措施；

d.将工作钢管1穿套入事先经过抛丸除锈处理的中间钢套管4中，并检查调整工作钢管1和中间钢套管4的同轴度；

e.在工作钢管1和中间钢套管4的端部采取临时固定措施，以保证二者之间不发生相对位移；

f.将完成上述工序的保温管吊装入发泡模具，进行聚氨酯发泡。待聚氨酯泡沫熟化后，开模，形成有机保温层3，并对有机保温层3的外表面进行检查和修整；

g.在有机保温层3的外表面整体进行玻璃纤维数孔机械湿法缠绕加工工艺，形成玻璃钢外护管2；

h.待玻璃钢外护管2完全固化后，对保温管端部进行修头处理。

Claims (3)

1.一种预制直埋蒸汽管道复合保温结构，包括位于内层的工作钢管(1)和位于外层的玻璃钢外护管(2)，其特征在于：所述工作钢管(1)和玻璃钢外护管(2)之间由内至外依次设置有无机保温层(7)、空气层(5)、中间钢套管(4)和有机保温层(3)，无机保温层(7)内安装有沿工作钢管(1)轴线均匀布置的隔热支架(6)。

2.根据权利要求1所述的预制直埋蒸汽管道复合保温结构，其特征在于：所述隔热支架(6)为三个。

3.根据权利要求1或2所述的预制直埋蒸汽管道复合保温结构，其特征在于：所述隔热支架(6)由支架总成(8)与耐高温隔热衬垫(9)组成，耐高温隔热衬垫(9)紧靠工作钢管(1)外壁。

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