浙江省華業建築設計研究院陸建初
一、前言
蒸汽管道直埋敷設技術隨著我國國民經濟的發展，人民生活水平不斷提高，人們對環境和城市景觀要求也越來越高的情況下，已開始在城市熱網中逐步取代傳統的蒸汽管道架空敷設方式。這項新技術前幾年已在上海、大連等大中城市工程中試驗應用。經過幾年的工程實踐執行，已基本獲得成功，並取得了許多寶貴經驗。
國內目前蒸汽管道直埋敷設技術主要有二種型別：
1、高溫型直埋蒸汽復合保溫管它有「塑套鋼、玻璃鋼套鋼、鋼套管」三種。現在我國北方的大連、煙台、天津等城市工程應用比較多。
2、鋼套管直埋蒸汽管，它實際上就是把架空蒸汽管道敷設到地底下去，鋼套管相當於全封閉地溝。上海浦東金橋開發區熱網部分管道在前幾年採用了此項技術進行工程試驗，應用效果比較理想，但也存在不少問題。國外的西歐國家在直埋蒸汽管道也採用類似這種形式 。
以下根據文獻和工程實踐，就蒸汽管道直埋敷設技術作一膚淺的介紹，供大家商討。
二、高溫型直埋蒸汽復合管基本結構（見下圖）
1、高溫型直埋蒸汽復合管，由金屬鋼管一般採用無縫鋼管或螺旋鋼管，外塗防鏽漆和無機潤滑劑，使鋼管與保溫層之間脫開，鋼管可在保溫層內自由滑動。復合保溫層結構內層為無機保溫材料一般用微孔矽酸鈣，或者憎水型珍珠岩製品，外層採用耐150℃高溫的聚氨酯泡沫保護層，主要保證管道防腐、防水效能，同時也要考慮有一定強度，以防止管道變形裂開 。目前國內主要三種形式：
（1）塑套鋼，保護層是高密度聚乙烯；（2）玻璃鋼套鋼，保護層是環氧樹脂與玻璃布組成環氧樹脂玻璃鋼管；（3）鋼套鋼，保護層是經過防腐處理，螺旋鋼管或直縫鋼管。
2、高溫型直埋蒸汽復合管設計基本要點
（1）整個管網由固定支墩，分隔成若干管段，即二個固定支墩為一段，分段進行設計考慮 。
（2）每個管段單獨進行防腐防水設計，包括彎頭、異徑管、分支管、補償器、疏放水裝置。
（3）內管每一管段設補償器，外保護管也應考慮溫度補償，設一次性補償器。
（4）疏放水裝置、設定位置及製作詳圖設計。
（5）固定支墩設計，在強度和推力外，還應考慮防止熱橋傳遞和高溫下混凝土結構耐熱性問題。
（6）每一管段在城市規劃、市政管理部門允許情況下，盡可能在保溫層外，設專門排濕管 ，同時也起管道損壞報警顯示作用，排除管道內潮氣。
3、高溫型直埋蒸汽復合管施工要注意事項
（1）選好高溫型直埋蒸汽復合管
高溫型直埋蒸汽復合管，目前全國生產廠家很多，國家也沒有統一標準。作為使用者，選購時應注意復合保溫管內保溫材料的導熱係數、抗壓強度、耐熱性、吸水率幾個技術指標。 一般講應選用硬質保溫材料，導熱係數要小，抗壓強度越大越好，因為蒸汽主管是在保溫層內滑動。
耐熱性、吸水率主要考慮選用無機憎水型保溫材料為好。蒸汽管度溫度在250～300 ℃時外保護層應考慮鋼套管，因為塑套鋼，玻璃鋼套鋼外保護層長期在溫度下執行，容易老化，開裂滲水，造成整個管道爆管長期冒氣等現象。
（2）高溫型直埋蒸汽復合管敷設時管溝開挖，當溝底土層的承載力≤80kpa時，基礎應考慮處理，一般澆150mm厚c15素混凝土層。防止地基沉降不均勻，造成管道斷裂現象。
（3）現場保溫補介面，應嚴格工藝準確操作，否則塑管收縮帶粘接不好，易產生脫落撐開裂縫，尤其採用玻璃鋼或多功能樹脂補口時，要防水，否則固化不完全，強度不夠，開裂滲水。
（4）工作鋼管焊接完成後必須經100%x射線探傷，合格後方可進行接頭處的保溫，外套管的焊接工作。
（5）管道通汽暖管，要嚴格按規程進行，公升溫、疏水、排濕、排潮。要嚴格控制，保證到位，不然產生水鎚擊，對蒸汽管網及波紋補償器破壞很大，除內導流板吹掉外，波紋補償器也會損壞。
（6）高溫型直埋蒸汽復合管應盡量避免埋設過深，製管時要保證質量，外保保層不能漏損 ，施工時應注意回填土一定要分層夯實。執行時應注意管道疏水暢通，防止水擊。
三、鋼套鋼直埋式預製蒸汽管道
1、產品構造
鋼套鋼直埋式預製蒸汽管道一般適用於輸送溫度在150～300℃之間，壓力小於1.6mpa的蒸汽 。該產品，在技術上解決了埋地管道在防水、防腐、熱橋、疏水等方面關鍵性問題，使蒸汽管道全線處於全密封狀態下執行，經過工程實踐證明是安全、可靠。
鋼套鋼直埋式預製蒸汽管道：由輸送介質內鋼管、憎水復合矽酸鹽保溫層、鋼套管及防腐層構造，其結構見下頁圖： 內鋼管：
公稱直徑20～600公釐，採用符合gb8163-87的無縫鋼管，公稱直徑600公釐以上，採用符合gb/t3092-93的焊接鋼管，或符合sy/t5037-92的螺旋鋼管，並符合gb8163-87中的水壓試驗要求。
保溫層：保溫材料採用二層憎水型復合矽酸鹽管殼，錯縫包紮在內鋼管上與內鋼管形成一體 ，與鋼套管通過導向支座滑動。
外套管：鋼外套管採用符合gb/t3092-93的焊接鋼管式sy/t5037-92的螺旋鋼管，並100%進行0.6mpa的水壓試驗。
防腐層：鋼套管外壁的防腐結構採用二度環氧富鋅底漆，五層超厚漿環氧煤瀝青塗料和三層中鹼玻璃布交叉纏繞的做法。一般情況下保證使用20年。
2、技術特點
（1）採用以管道支座與鋼套管內壁之間作為滑動，介面的結構形式，使工作鋼管與保溫材料之間無相對執行，解決了一般直埋管的保溫材料的機械磨損、粉化問題。
（2）鋼套管強度高，密封效能好，可有效地防水、抗滲。
（3）鋼套管：外壁採用二度環氧富鋅漆三布五油環氧煤瀝青加強級防腐處理和採用犧牲陽極保護，使鋼套管的防腐層的壽命在20年以上。
（4）採用二層憎水復合矽酸鹽管殼保溫材料，內外錯縫包紮在蒸汽管道上，減少了熱損失 。
（5）鋼套管中導向支座與固定支座採取隔熱措施，防止了熱橋的產生。
（6）疏水系統採用全密封形式，疏水管線採用內插式布置靈活，無需另設檢查井。
（7）鋼套管設透氣管既能及時排潮也可作為日常執行的訊號管。
（8）工作鋼管的彎頭、三通及波紋補償器，固定支座均布置在鋼套管內。整個工作鋼管處於密封的環境下執行，既安全又可靠。
3、設計要素
（1）鋼套鋼直埋式預製蒸汽管道的熱伸長一般採用波紋補償器進行補償。補償器補償量應為管段熱伸量的1.1～12倍。
（2）當鋼套鋼直埋式預製蒸汽管道以l型、z型布置時，可考慮採用自然補償，但需計算管內的空隙是否滿足要求。
（3）波紋補償器最好選用直埋式壓力平衡以減小固定支架受力。補償器的材質應選用抗氯離子腐蝕材料sus316l不鏽鋼。
（4）波紋補償器最好在固定支架左右對稱設定，以平衡固定支架受力，同時便於設定疏放水裝置。
（5）固定支架根據計算，受力大小可選擇內建式和外接式。
（6）當地溝底部土層的承載力≤80kpa時，地溝底部應加墊c15素混凝土層，避免管道埋地產生不均勻沉降。
（7）外套鋼管外壁塗了做防腐。
4、安裝注意事項
（1）工作鋼管焊接完成，並經100%x射線探傷合格方可進行接頭處的保溫，外套管的焊接工作 。
（2）外套鋼管應選用經水壓試驗合格的產品。安裝完畢後再進行氣密性試驗，一般試驗壓力為0.2mpa，穩壓5分鐘確保外套鋼管不滲漏為合格。
（3）疏放水裝置，接管位置應盡量靠近固定支架，以免疏放水接管因管道熱位移過大而受損壞。疏放水管應考慮保溫、防腐措施。
四、結束語
近幾年，在我省已有許多熱電廠、熱網工程中採用以上二種型別的直埋蒸汽管道。據情況反映，鋼套管直埋蒸汽管效果比較理想，故障少，尤其適用於南方地下水位高的地區使用 ，但**較貴；高溫型直埋蒸汽復合管，比較適合於北方地區使用。蒸汽管道直埋敷設技術 ，正趨於起步階段，需要我們共同努力不斷摸索，不斷總結提高。
使此項技術更加完善、成熟。
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