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疏水系統(tǒng)在鋼套鋼預(yù)制直埋蒸汽保溫管道中的應(yīng)用

市集中供熱是現(xiàn)代化城市的市政基礎(chǔ)設(shè)施之一，預(yù)制直埋蒸汽保溫管道以其施工速度快、占地面積小、熱損低、使用壽命長以及利于市容美化等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)已成為城市集中供熱管網(wǎng)中普遍采用的敷設(shè)方式。預(yù)制直埋蒸汽管道因其結(jié)構(gòu)和所輸送介質(zhì)的特點(diǎn)，造成管道系統(tǒng)中必然存在凝結(jié)水。而且由于蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷不穩(wěn)定，甚至經(jīng)常會(huì)有零負(fù)荷狀態(tài)，在這一時(shí)間段內(nèi)管網(wǎng)的凝結(jié)水很多，如果凝結(jié)水不能及時(shí)順利的排出，將嚴(yán)重影響管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，極易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對管網(wǎng)造成破壞。因此，合理設(shè)計(jì)疏水系統(tǒng)是管網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保證之一。疏水系統(tǒng)作為蒸汽管網(wǎng)中重要的節(jié)點(diǎn)，主要用于排放工作管中的凝結(jié)水，在蒸汽管網(wǎng)中有著極其重要的作用。完整的疏水系統(tǒng)包括主管道上的疏水裝置、疏水管路、疏水閥門系統(tǒng)。本文重點(diǎn)以鋼套鋼外滑動(dòng)結(jié)構(gòu)的疏水系統(tǒng)作為重點(diǎn)，介紹一下直埋蒸汽管道中疏水系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)和布局。

1 合理選擇疏水點(diǎn)

疏水系統(tǒng)的布置方式是否合理，是疏水系統(tǒng)能否達(dá)到排除凝結(jié)水目的的關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)疏水系統(tǒng)時(shí)首先要選好疏水點(diǎn)。疏水點(diǎn)的布置應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：①沿管網(wǎng)蒸汽流向并根據(jù)管網(wǎng)路由和高程將管網(wǎng)做成有坡度設(shè)計(jì)，順流在低點(diǎn)集水。②在地下障礙多，管道敷設(shè)成縱向起伏的管段，采用多點(diǎn)疏水；當(dāng)逆流疏水時(shí)，盡量加大管道破度。③在有彎頭的上返點(diǎn)之前應(yīng)設(shè)置疏水系統(tǒng)。④根據(jù)工作鋼管規(guī)格和蒸汽介質(zhì)參數(shù)的不同，每隔200-300米設(shè)置一套疏水系統(tǒng)。

疏水系統(tǒng)在鋼套鋼預(yù)制直埋蒸汽保溫管道中的應(yīng)用

2 疏水裝置

疏水裝置是疏水系統(tǒng)中重要的組成部分，它是在工作管中收集凝結(jié)水，并將凝結(jié)水排出工作管的裝置。現(xiàn)階段國內(nèi)在蒸汽管網(wǎng)中所采用的疏水裝置大致分為上疏水、側(cè)疏水兩種。疏水裝置是預(yù)制直埋蒸汽管道中比較薄弱的部件，所以在管網(wǎng)布置時(shí)應(yīng)充分考慮裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性問題。工程中無論采用哪種方式，都應(yīng)盡可能將疏水裝置安裝在固定墩附近，以減少疏水裝置的位移，降低疏水裝置因位移發(fā)生損壞的可能。如果疏水裝置必須安裝在管道位移較大的位置，應(yīng)加大疏水管外套管和集水罐外套管的外徑尺寸，給疏水裝置的位移留出充足的活動(dòng)空間，防止因工作管位移過大造成擠壓保溫材料的情況發(fā)生。

2.1 上疏水

所謂上疏水就是將管道中的凝結(jié)水通過插入工作鋼管中的疏水管，將集水罐中的凝結(jié)水利用管道中的背壓，將凝結(jié)水從管道上方排出的疏水裝置。其結(jié)構(gòu)見圖1

此種結(jié)構(gòu)在施工過程中安裝方便，在生產(chǎn)廠家內(nèi)做成管件，現(xiàn)場可直接安裝。而且因?yàn)槭杷艿囊鳇c(diǎn)在管道上方，所以疏水管的焊接安裝操作更加方便。因其靠近地面，疏水井可設(shè)置相對較淺，十分便于今后維護(hù)操作，也減少了土建施工工作量，降低了工程成本。此疏水裝置因疏水管直接穿過工作管，對蒸汽的流動(dòng)產(chǎn)生了一定的阻力，運(yùn)行時(shí)因氣流沖擊疏水管會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，對管線的運(yùn)行有一定的影響，但通過使用情況看，此種影響不大，經(jīng)過10余年的運(yùn)行管線運(yùn)行情況良好。上疏水的大缺點(diǎn)就是在管線中沒有背壓時(shí)起不到排水作用，在管線進(jìn)行水壓試驗(yàn)或停汽后管道中會(huì)有少量存水，管線下次啟動(dòng)時(shí)如果操作不當(dāng)容易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。所以在管線啟動(dòng)時(shí)升壓要更加緩慢，利用背壓將管中的水排凈后再升壓，避免水擊產(chǎn)生。水壓試驗(yàn)排水問題可在施工過程中疏水裝置暫不安裝，用一段放水裸管代替，水壓試驗(yàn)完成后從裸管處將水放凈，之后將裸管割下安裝疏水裝置，焊縫檢測比普通焊口高一個(gè)等級(jí)。

2.2 側(cè)疏水

側(cè)疏水也是當(dāng)前經(jīng)常使用的一種疏水方式，其將疏水管從工作管底部的集水罐的側(cè)面引出，側(cè)疏水結(jié)構(gòu)如圖2。此種結(jié)構(gòu)可在管道無背壓時(shí)凝結(jié)水照常排放，故在進(jìn)行水壓試驗(yàn)和停止運(yùn)行后可將管道內(nèi)的水排凈，有利于管道的啟動(dòng)操作，減少了水擊的發(fā)生。其疏水管在管道底部，所以在施工時(shí)需開挖較深的操作坑，對疏水管的安裝操作不便，且疏水井需設(shè)置較深，增加了土建施工量也不利于以后的維護(hù)操作。由于疏水井在整體管道的下部，特別當(dāng)管埋設(shè)較深時(shí)排到疏水井內(nèi)的凝結(jié)水不易排除，不如上疏水因埋設(shè)淺可將凝結(jié)水直接引到附近的下水道，所以下疏水有時(shí)要在疏水井中設(shè)排水裝置，由專門人員定期抽水。側(cè)疏水系統(tǒng)如果將疏水井靠近地表設(shè)置，可以利用疏水管路上的彎頭上返至地表，但此種方式犧牲了側(cè)疏水可以排水將凝結(jié)水排凈的優(yōu)點(diǎn)。