随着直埋蒸汽管道的增多,直埋蒸汽管道在运营过程中的缺点也越发的突出,并且成为城市供热发展的重要障碍。以下为直埋蒸汽管网常见的几种故障。
1.1补偿器的损坏
直埋蒸汽管网中,补偿器是最容易损坏的附件,几乎占所有故障的90%。目前城市直埋管网中,最常见的补偿器为波纹管补偿器。该补偿器具有占地小、安装便捷等优点,但是也具有使用寿命有限、抗水击能力小、抗形变能力小等缺点。
除波纹管补偿器外,还有的使用套筒式补偿器,此种补偿器在伸缩频繁的条件下,密封剂也会减少,导致补偿器泄露,也会出现和波纹管补偿器相似的问题。而其他补偿类型,如旋转补偿、方形补偿、球形补偿等大多不适合城市道路旁狭小的管线空间,无法使用。
1.2保温材料的损坏
保温层损坏的原因主要有以下几点: (1)补偿器的损坏,导致泄露的蒸汽直接冲坏保温层,并且泄露的蒸汽冷凝后变成水,浸泡保温层,使得保温层失效。(2)工作管本身质量原因的损坏或焊口的损坏导致泄露,造成后果同(1)中所述。(3)外保护管的质量原因或焊接质量原因导致地下水或其他水分进入外保护套管内,浸泡保温层导致失效,或水分被工作管的热量蒸发,所形成的蒸汽冲坏保温层。
1.3外保护管的损坏
(1)防腐层施工质量不达标。有的施工单位在进行防腐施工时,可能会不按照图纸及规范要求施工,而采取少防腐一两层、少使用防腐涂料、防腐层不紧密有气泡等,如果这些没有被检查出来而直埋在地下,长期的地下水层浸泡(特别是在地下水含酸、碱的情况下)会很容易锈通外保护钢管,导致地下水渗入。
(2)埋设管道时不注意回填质量。有时埋设管道时不清干净管沟内石块等硬物,或者回填时回填下石块等硬物,都会导致管道防腐层的破坏,最终导致外套管的锈蚀。
(3)工作管或补偿器的泄露,导致泄漏点保温层被冲坏,导致外套钢管外表温度的升高,而很多防腐涂料的耐温低于此时的温度,导致防腐涂料的失效,形成外套管的腐蚀。
(4)在城市道路旁敷设直埋管时,往往会遇到雨水、污水管道,或者是雨、污水管道施工时遇到直埋蒸汽管道。不具备施工经验的队伍往往会简单地在雨、污水管与直埋管相交处砌井了事,导致雨、污水(特别是污水)长期冲刷外保护钢管,冲刷掉防腐层,然后锈蚀外保护钢管。
蒸汽管道敷设时每隔一定距离需要设置一支撑点,以支撑管道、附件、保温层及管道中的水重,并承受管道作用力。支吊架分为固定支架、导向支架、活动支架、弹簧支吊架等形式。在实际工程施工中,当需要减少支架水平位移的摩擦力时,可采用滚动支架。弹簧支吊架用于有垂直位移的支撑点,当有水平位移时,弹簧支架应加装滚柱。在设计安装时应对固定支架做推力和应力验算。4.6 疏水器的安装
在蒸汽管道上必须设置疏水器,其作用是自动防止蒸汽泄漏而且迅速排出用热设备及管道中的冷凝水,保持蒸汽干燥,提高蒸汽利用效率。蒸汽管道疏水器设置位置:1、管道的最低点;2、被阀门切断的各管段最低点;3、垂直升高前的管段最低点。一般顺坡情况下每隔400~500米,逆坡时每隔200~300米设置启动疏水和经常疏水装置。
5 水击现象及避免措施
蒸汽管线停送汽时,有时能听到“咣咣”的声音,这就是水击现象。水击现象是介质流动状态忽然改变,管内流体动量发生变化而产生的压力瞬变过程,
是管内不稳定流动所引起的一种特殊振荡现象。它使蒸汽管道的使用寿命缩短,严重时甚至会造成管道、阀门等设备的破裂损坏。所以在蒸汽管道设计和生产操作过程中要尽可能避免发生水击。一般可通过以下方法避免和减轻水击对蒸汽管道的影响。
①在管道设计安装时,必须使管道具有足够的坡度,并尽可能保持汽、水同向流动。
②在停送汽时,延缓阀门的调节时间,使管内流体的流速变化很小,减小管内流体的不稳定流动。
③合理的管路设计也是避免水击发生的有效措施。
在凝结水冷却到低于饱和温度之前,双金属型疏水阀不会开启。在已有压力下,只要疏水阀内有蒸汽,不管蒸汽温度的高低,疏水阀保持关闭。蒸汽温度升高时,双金属元件的拉力变大,为阀门提供更大的密封力。过热蒸汽能更好地密封阀门。双金属型疏水阀还能胜任大的起动负荷。出于这些原因,这种疏水阀是过热蒸汽疏水的正确选择。
在过热运行中,这种疏水阀内的凝结水必须冷却到低于饱和温度,疏水阀才能开启。如果疏水阀之前的凝结水集水管的直径和长度不够大的话,凝结水可能回流到管路中,可能损坏管路、阀门和设备。
倒置桶型
倒置桶疏水阀内的水封可以防止过热蒸汽接近疏水阀的排放孔,保证不损失新鲜蒸汽并延长使用寿命。排放孔位于疏水阀的顶部,使污物不易沉积并允许排除空气。这种疏水阀能胜任大的起动负荷,又适用于小的运行负荷。在过热系统中应用倒置桶型疏水阀存在的主要问题是保持其水封,因此应加装止回阀。
为了保持倒置桶疏水阀中的“初始充水”,必须正确接管,过热系统倒置桶的疏水阀的正确接管可参考CG-19页上的图CG-31。选定过热蒸汽疏水阀的规格时,选定起动负荷不需安全系数。应根据最高压力、温度及过热度选定阀体材料。
℃
℃ ℃空间加热设备在各种工业生产中都能见到,诸如:风机盘管、空气加热器、散热器和管道盘管等,这些都是非常基本的工艺生产设备,而且平时几乎不需要维修。因此,这些设备上的疏水阀通常也是长期被忽视的。这种忽视所产生的问题之一就是,在加热盘管里积存的凝结水,会由于冰冻、腐蚀和水击而损坏设备。