埋地蒸汽固定支架是一种承重支架,它对承***管线有***的限位作用,是管线上三度坐标的固定点。它用于管道中不允许有任何位移的部位。除承重以外,固定支架还要承受管道各向热位移推力和力矩,这就要求固定支架本身是具有充足的强度和刚性的结构。固定支架的生根部位应牢固可靠。固定支架是管道热胀补偿设计计算的原点,是管道内压和外力作用产生叠架应力的部位。在安装中,固定支架的非固定和非固定支架的固定是***不允许的。狭义的地埋式钢套钢固定支架分为主固定支架和次固定支架,以上的两种分类方式是为了确定固定支架的作用和制作方式。主固定支架的制作方法是将两段外护管通过法兰片焊接相连,制作成一个相对固定的整体,工作管从相连的外护管中间穿过。 2.外护钢管:保护保温层免受地下水侵蚀,支撑工作管并能承受一定的外部荷载,保证工作管正常工作。
蒸汽直埋管道的固定形式:蒸汽直埋管道的固定形式有两种即内固定形式和外固定形式,外固定即工作芯管和外保护管同时固定,在每一段管道和补偿器的两端,都要设两个很大的钢筋混凝土支墩,才能保证管道的固定。"塑套钢"和"玻璃钢套钢"保温结构必须采取这种固定形式。内固定即内外管间的固定,内管通过一定的结构形式固定在外保护管上,充分利用外保护管的强度和刚度以及外保护管与土壤之间的磨擦力来使内管固定,可节省钢筋混凝土支墩。只有以钢管作为外保护管才可能采用内固定形式。外固定因为必须设钢筋混凝土支墩,所以施工占地大、***多,工期长,而且支墩是管道的薄弱部位,该部位易产生"热桥",也易出现渗水现象,管道运行不正常时,该部位也易出现事故。特别是对"钢套钢"保温结构,由于温升引起的外钢管热应力特别大,钢筋混凝土支墩的尺寸也特别大,该部位也更易出现事故。
钢套钢保温钢管由输送介质的钢管、防腐外套钢管以及钢管与外套钢管之间填充的超细玻璃棉组合而成,也可采用石墨、硅钙***壳及填充聚氨酯泡沫复合而成。钢套管(钢套钢)埋设技术是一种防水、防漏、抗渗、抗压和全封闭的埋设新技术,是直埋敷设技术在地下水位较高地区使用的一次较大突破。直埋管道的保护管的首要问题是严密防水的可靠性,此外要有良好的机械强度,钢套管由于强度高采用焊接连接,防水的密封性能可靠性十分高,另外,其耐高温性能也是其它外保护管所不能比拟的。在地下水位高的地区,为保证地下水不影响蒸汽直埋管道的正常运行,外保护层采用坚固、密闭的钢管外壳。所谓上疏水就是将管道中的凝结水通过插入工作钢管中的疏水管,将集水罐中的凝结水利用管道中的背压,将凝结水从管道上方排出的疏水装置。其结构见图此种结构在施工过程中安装方便,在生产厂家内做成管件,现场可直接安装。而且因为疏水管的引出点在管道上方,输送高温热水专用钢套钢保温钢管,所以疏水管的焊接安装操作更加方便。
蒸汽管道的设计、附件的选择、支架和补偿器的选择必须经过严格的设计计算,在补偿器安装时,要做预拉伸,只有如此才能保证管道安全、可靠、经济运行。汽管道主要用于输送工业蒸汽和满足部分采暖需求。近年来,随着集中供热事业的蓬勃发展和
城市现代化建设要求的逐步提升,原有架空形式虽有诸多优势,但其在城市内实施存在着较大的局限
性,因而,蒸汽管道直埋技术得以迅速发展和完善。
在此期间,科技人员、生产厂家在直埋蒸汽管道技术的研究、开发、应用等方面,付出了大量心
血,选用了几乎所有适用的材料,也取得了长足进步,出现了大量的管道设计理念和结构形式,较好
地解决了力系分解与固定形式、合理的补偿方式、保温结构与热桥处理、施工工艺及运行工艺等。
目前,得到业内人士较为认可和推广率较多的直埋蒸汽管道形式为:钢套钢直埋。其固定方式一
般选用钢套钢内固定支架,补偿器常规选用无约束轴向型直埋补偿器,保温选用内滑动(或滚动),
好一点的对补偿和固定等节点处防热桥处理。这种结构形式,我们半岛供热公司应用了近10年,但
实践过程中发现存在较多问题,主要有:
①轴向型波纹补偿器因其结构特性不耐水击(锤),带来管道安全性较差。长年稳定负荷运行管
道略好,负荷变动大经常启停管道尤其严重,出现问题较多。
②轴向型波纹补偿器补偿量相对较小,补偿管段短,同一管系补偿器数量应用多,并很难做到与
管道同寿命,因其质量问题和实际使用工况条件变化,达到15年以上的很少,部分不足10年已先后
出现问题,因而管系二次建设更换费用较高。
③工作温度变化对补偿量、刚度和工作压力均需要修正,因而其实际工况运行中出现问题几率较
大。如文登铺头热电厂至西区φ377主管道原设计280℃,施工后运行参数调整为320℃,此时如选
择轴向型补偿器,肯定无法运行(温度提升后,相应刚度减小、补偿量增大、当量工作压力增大)。④施工同心度要求严格,在同一补偿管段内如超出偏差量,则易发生波纹损坏而致泄漏。
⑤保温结构的不完善,特别是外防腐层出现泄漏(地下腐蚀严重)等问题带来的管系失稳。
基于此,我们针对实际情况,做了大量实践研究,力求寻找更加合理的补偿装置进行替代旧有模式。