鋼套鋼地埋保溫管設計原則

1.1 總則
鋼套鋼地埋保溫管主要設計依據(jù)《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》CJJ104-2005，本規(guī)程適用于工作壓力小于或等于1.6MPa，溫度小于或等于350℃，鋼套鋼地埋保溫管的設計、施工、驗收及運行維護。

1.2 管道選型
鋼套鋼地埋保溫管采用大連科華管道公司生產(chǎn)的“多屏絕熱輻射預制直埋蒸汽管道”，采用耐高溫玻璃棉做保溫層。在山東省內(nèi)蒸汽直埋管道通常采用硅酸鈣瓦塊保溫，這就使“鋼套鋼”外護管的直徑加大，增加了工程造價，其原因是耐高溫玻璃棉的導熱系數(shù)遠遠低于硅酸鈣瓦塊，采用硅酸鈣瓦塊保溫厚度必然增加很多。本工程鋼外護管管徑為DN900，若改用硅酸鈣保溫，管徑將增為DN1000。僅外護管一項費用就減少工程造價37萬余元。

1.3 內(nèi)固定支座設置
2005年新出《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定“采用鋼質(zhì)外護管的直埋蒸汽管道，宜采用內(nèi)固定支座”。本工程亦采用內(nèi)固定結(jié)構(gòu)型式，設計可承受軸向推力荷載大達700KN ,安全系數(shù)3～5倍，并有一定量軸向位移調(diào)正，相對降低所受應力。專設波紋密封隔板，排潮管從保溫外護管頂部插入到保溫層中部易排潮的部位，其伸出外護管的長度大于300mm。其與外護管接口均焊接嚴密，并用筋板加固。該可位移固定支座技術(shù)科學、*、安全；雙卡板式結(jié)構(gòu)減少傳熱面積，降低熱流外泄的密度，防止“冷橋”的發(fā)生；而且保證了內(nèi)固定支座外表面溫度較低、防腐保護層完好。內(nèi)固定支座結(jié)構(gòu)見圖1。1.4 鋼套鋼地埋保溫管疏水裝置設置
管道的低點和垂直升高的管段前設疏水裝置，疏水管的壁厚與工作管壁厚相同。同一坡向的管段，順坡情況下每隔400—500m,逆坡時每隔200—300m應設疏水裝置。
疏水裝置包括疏水節(jié)及疏水井。
疏水節(jié)分上疏水節(jié)和下疏水節(jié)兩種型號，我認為上疏水節(jié)較好，因為上疏水節(jié)的疏水管根部腐蝕速度較慢。采用廠家生產(chǎn)疏水節(jié)，其集水罐與工作管連接按焊接三通強度計算，全部采用推制三通管件，應力分散，并采用防堵塞措施。如需補強板，其厚度及尺寸按1.5倍工作壓力進行驗算。疏水節(jié)與固定支架鄰接，保溫、防腐均采用與直管段相同的生產(chǎn)工藝，保證了管線的連續(xù)性和整體完整性。疏水管伸出段按設計要求制作，內(nèi)管彎曲柔性補償，外護套內(nèi)的疏水管管段設有溫度變形補償波紋密封帽，防止工作管相對位移、硬性扭曲變形、應力增大及地下水進入保溫層。下疏水節(jié)見圖2。

疏水井包括主副井，內(nèi)設疏水器、截止閥及止回閥等，副井距主井距離不得大于5m，之間連接也采用“鋼套鋼”直埋管道。
設計疏水裝置時，我建議甲方采用廠家生產(chǎn)的地上疏水箱裝置，就是將疏水器、閥門等組裝在一個外型美觀的箱體內(nèi)（見圖3），放置在路旁不影響交通的地方（見圖4）。采用疏水箱施工非常簡單，減少了地下設井的工程量，同時給操作檢修帶來方便，但這種方式在國內(nèi)運用的很少，甲方還是要求采用保守設計。1.5 鋼套鋼地埋保溫管補償器設置

1.5.1 工作管補償器設置
工作管每個補償段距離不宜太長，本次設計基本按照60m設一個補償段。
工作管補償器保溫采用雙套桶式保溫結(jié)構(gòu)，保證保溫厚度和效果，雙套桶形式保溫結(jié)構(gòu)
該工程蒸汽管道距離較長，地下施工障礙較多。外護管長距離運行，表面較高溫度可能達到100oC，按無補償直埋管道設計理論中的安定性理論，對外護管必須作強度計算，因此有些特殊管段位置需設外護管補償器。為減少工程造價，外護管補償器可采用自限位、自導向直埋式一次性波紋補償器，壓力0.25MPa。外補償器安裝前采取較大*預拉伸。待初次運行排完潮后、再停運48小時后將補償器焊死，并作好外防腐和回填土。

1.6 排潮管設置
1.6.1 直埋蒸汽管道必須設置排潮管，設置于外護管位移較小處。

1.6.2 排潮管采用直徑小于或等于50mm的無縫鋼管。

1.6.3 排潮管需引出地面，開口應下彎，距地面高度不宜小于0.25m。

1.6.4 排潮管宜每隔100m左右設置一處