直埋钢套钢蒸汽管道施工监控要点.docx

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直埋钢套钢蒸汽管道施工监控要点

直埋“钢套钢”蒸汽管道施工监控要点

直埋“钢套钢”蒸汽管道施工监控要点

第25卷第1期

20o7年1月

市政技术

MunicipalEngineeringTechnology

V01.25No.1

January,2007

文章编号:

1009—7767{2007）O1—0018—03

直埋”钢套钢”蒸汽管道施工监控要点

王卫东

（北京四方工程建设监理有限责任公司,北京100039）

摘要:

对”钢套钢”蒸汽管道做了简要介绍,并结合工程实际情况总结了工作钢管,外套钢管的焊接质量和保温材料,

固定（滑动）支架,管道防腐,疏水装置,排潮管和雨季施工质量的监控要点.

关键词:

钢套钢;工作钢管;外套钢管;外滑动支架;内固定支座

中图分类号:

TU995.3文献标识码:

B

MonitoringControlEssentialofDirectEmbeddedConstructionofSteelStea

m

PipewithSteelPipeSleeve

WANGWei-dong

1”钢套钢”蒸汽管道简介

“钢套钢”管道就是在1个钢管外再套1个钢管.

其结构见图l.

:

?

工作钢瞥（芯管）

~tlggt--1

0反射屏层一l

?

保韫E-2

@反射屏层_2

@空气层

0绝热滑动支架

?

外护瞥

?

防水防腐层

图1管道结构示意

图中:

内部钢管称为工作钢管.主要输送高温,高

压蒸汽;外部钢管称为钢套管,它既是工作钢管的保

护管.也是保温层的保护管,更重要的还是整个蒸汽

管道伸,缩固定的主要受力件.内,外钢管之间是保温

材料和空气层.

“钢套钢”蒸汽管道在国外实施得比较早,例如德

国在1979年就开始使用这种工艺[“.在我国兴起于

20世纪90年代,在南方施工的比较多,基本上形成

了成熟的经验,但仅限于规模较小的工程;在我国北

方城市起步则比较晚,特别是在北京地区至2002年

也只有几百米的试验段,且尚未运行使用.

收稿日期:

2006—1o_24

作者简介:

王卫东（1969一）.男,北京人,工程师,主要从事市政公用

工程的建设施工与监理工作.

直埋”钢套钢”蒸汽管道具有节约占地面积,减少

管网占用地下空间位置的特点.特别是在北京市区地

下空间被各种管道基础设施所占用,空间位置比较狭

小情况下,此优点更加明显.该管道还具有防水性能

好,节约工程造价和管网运行维护费用,缩短施工工

期,热损失小的优点.其中.与半通行防水地沟敷设相

比可减少热损失15%左右[21.

2工程应用概况

2004年,在北京市大兴区生物工程与医药产业

基地蒸汽管网工程中.采用了直埋”钢套钢”管道形

式.其主干线为两供一回的直埋敷设方式,即2根蒸汽

管1根凝结水管.最大管径为0478x9mm/O820x8mm.

最小管径为0219x6mm/0426x7mm,同时以2×

DN250,2xDN350蒸汽管形成环网;向红线内各户输

送蒸汽的支线管网为一供一回的直埋敷设方式.即l根

蒸汽管1根凝结水管,蒸汽管管径均为DN200.所有

蒸汽管道都采用”钢套钢”直埋管:

凝结水管均采用聚

氨酯发泡,外加高密度聚乙烯保护皮直埋保温管.

蒸汽管道设计供汽参数为:

P=I.0MPa,t=204~C;

凝结水管道设计参数为:

p=0.5MPa.t=90~C.

工程管道总长14.5km,总投资1.15亿元人民币.

工程实施结果:

”钢套钢”蒸汽管网运行2年来,

未发生任何问题.运行正常.

3施工监控要点

“钢套钢”蒸汽管道的施工质量极为重要,它直接

2o07年第1期直埋”钢套钢”蒸汽管道施工监控要点?

l9?

影响到蒸汽管网的运行安全,因此.每道工序必须严

格监控,并按照设计和规范的要求加以实施.

3.1工作钢管焊接及检验要求

“钢套钢”蒸汽管道直埋敷设,不仅施工难度大,

而且不易检修.为了保证工作钢管的施工质量.其对

口安装,焊接及焊口的检验都必须进行严格的质量监

控.监控要点是对口间隙,相临管道错口和管I=I打坡

口的角度.焊口全部采用氩弧焊打底.手工电弧焊填

充和罩面,而且必须进行100%探伤拍片检验（?

级

片以上为合格标准）.同时还须进行管道强度和严密性

试验,试验合格后方可进行焊口的防腐和保温工作[31.

3.2外套钢管焊接及检验要求

外套钢管的焊接质量直接影响到整个管网的运

行安全.因为它是抵消整个管网受热膨胀的主要受力

件.因此要对焊口的对口安装和间隙进行严格的质量

检验.为了避免因电弧水烧坏内部的保温材料,须在

管道内部点焊1圈3mm厚的背环钢带.

监控要点是对焊口进行100%着色渗透检验:

对

外套管进行O.2MPa的气压强度和严密性试验.然后

才能进行焊口的除锈和防腐工作.

3.3保温材料控制

高温蒸汽管道因直埋地下,所以对保温材料要求

较高,即:

不但要有良好的绝热性能,而且防水,防腐

蚀性能也要高,伸缩性能要好,不能因为摩阻影响使

钢管变形.也不能因为钢管变形而破坏保温结构的严

密性,还要控制保温材料的憎水性.

3.4滑动（固定）支架

3.4.1滑动支架

滑动支架分为内滑动支架和外滑动支架.比较常

用的为外滑动支架,结构见图2.

注:

?

外套钢蕾

?

空气最

一一?

保温材料层

?

转动轮

?

支撑铜板架

@环铜带

?

绝（黼）热材料

@工作钢瞥（薜瞥）

图2外滑动支架示意图

这种结构形式是在工作钢管和外套钢管之间设

立滑动支架,该支架与工作钢管相对固定成为整体,

与外钢套管内壁用钢轮滚动或在钢套管内壁设立的

轨道上相对滑动.

施工监控要点主要是滑动支架与工作钢管之间

固定时,要用耐高温的保温材料隔离,以避免在工作

钢管和外套管之间通过支架形成热桥.这样既减少了

热量损失,又避免了因外套钢管温度过高而损坏其外

壁防腐层和减少整个管道的使用寿命.其次是滑动轮

和轴的使用,应尽量避免在管网运行过程中被损坏.

3.4.2内固定支座

内固定支座是在工作钢管和外钢套管之间设立

固定支架,形成内,外钢管之间的相对固定.用来阻止

工作钢管受热膨胀的超标伸长,以确保管道伸缩器的

安全运行.同时保证管道安全.图3中,内固定支座是

由内固定板,外固定板,承压管件和绝缘材料组成.工

作管产生的作用力通过内,外固定板最终作用到钢套

管上,钢套管是受力主体,起到了固定支墩的作用.

/

?

/

?

外套钢管

?

工作钢管（蕊曾）

?

外套管圆环固定板

?

内工作管啷环固定板

?

绝（隔）热材料

?

焊接点

图3内固定支架示意图

施工监控要点主要是内固定板与工作钢管之间,

外固定板与外套管之间的焊接质量和绝缘材料的质

量.因为内,外固定板的焊接质量好坏直接影响到能

否抵抗住工作钢管的作用力:

内,外固定板之问的绝

缘材料要具有耐高温抗老化性及强度要求,使用寿命

应该达到2O年以上.它是避免内,外固定板之间形成

热桥的主要材料.

3.5回填土质量监控要点

“钢套钢”管道回填土的质量监控重点是压实度.

它的主要目的是防止回填土发生沉降,另外还能起到

增强钢套管道与土壤之间形成足够的握裹力和摩擦

力的作用.

3.6附件安装监控要点

3.6.1疏水装置

疏水装置的安装是蒸汽管道施工中的一个重要

环节,但由于所占比例较小,往往容易被忽视.蒸汽管

道因负荷的变化或因蒸汽参数的变化,使管道内的蒸

汽经常处于湿蒸汽运行状态,因此及时排除工作管道

中的凝结水,对于蒸汽管道的安全运行至关重要.在

?

20?

市政技术第25卷

蒸汽管道中一般同时设有启动疏水和运行疏水2套

装置.启动疏水装置采用截止阀门组,用于初期运行

的手动疏水.使初期运行产生的大量凝结水快速排出

管外;运行疏水装置采用自动疏水器,止回阀,截止阀

的组合系统,主要作用是把正常运行时蒸汽管道内形

成的凝结水自动排入凝结水管道.

监控的重点是疏水管与工作钢管之间的焊接质

量,与外套管的焊接质量,保温质量,阀门组中各阀门

的质量以及整体安装的质嚣.

3.6.2排潮管

排潮管的主要作用有2点:

（1）在蒸汽管道运行初

期将保温材料中的潮气排除;

（2）万一工作管在某处损

坏漏气,波纹补偿器损坏或钢套管渗水等.排潮管可

作为信号管.检修人员可根据排潮管冒气快速判断事

故的发生段.

排潮管一般安置在固定支架附近或每一段蒸汽

管道的相对高点,并引到地面上来,它既是排潮孔又

是观察孔.排潮管的安装是”钢套钢”蒸汽管道施工中

最危险的环节,它的材质和安装质量必须严格监控.

对排潮管的防腐要与钢套管同样对待.因为排潮管需

要引出地面的距离较长.大部分长期埋在地下.且管

径较小.又没有设计保温层,很容易腐蚀损坏.一旦损

坏,水会直接沿排潮管进入保温层,破坏保温结构,直

接影响管道的保温效果.

排潮管出地面后应直立一定高度并采取防雨措

施,切不可将管头引到检查井内.

3.7雨季施工监控要点

雨季施工除了要采取常规的措施外,针对”钢套

钢”蒸汽管道要着重防止保温层被水浸泡或水淹.一

旦保温材料进水,会大大降低保温效果,增大热量损

失.更重要的是在暖管运行时,因保温层中的水分随

温度升高而汽化,使钢套管内压力迅速上升,造成钢

套管的损坏和破裂.严重的还会发生”爆炸”,造成重

大工程质量,安全事故.

施工质量监控要点主要是采取可行的措施防止

管道被水浸泡.一旦保温材料进水,必须采取措施将

水排净.在被水浸泡处增加排潮孔.运行时重点巡视

其排潮孔的排潮情况.

3.8钢套管防腐层的质量监控

用钢套管做外套管必须进行严格的防腐,因为防

腐质量的好坏赢接决定着管道的使用寿命.用于防腐

层的材料有多种.其中环氧玻璃钢防腐是一种比较好

的做法.它具有高黏结力,高机械强度,抗植物根系,

电绝缘性好,价格适中等优点,但对钢管表面的除锈,

原材料的配比,对玻璃丝布含蜡含水以及施工时的空

气湿度都有要求.本工程主要使用的是玻璃钢防腐.

施工质量监控要点主要是钢套管外表面的除锈,

施工工艺及设备和防腐层的完整性以及防腐层的厚

度.钢套管外壁喷砂除锈要达到SYJ4007--86规定中

Sa2.5级（近白级）质量标准[31,要采取机械化集中喷

（抛）除锈.玻璃钢防腐层原材料的配比要准确,要采

取自动化喷涂工艺.对防腐层的厚度和完整性要使用

电火花检测仪进行检测;为确保防腐层的完整性.杜

绝因运输过程中发生损坏.管道进场和下沟前要进行

检测;管道回填土前要对防腐层进行检测;同时还要

对防腐层的附着力进行检验,以确保防腐层与钢管之

间的黏接具有足够的强度.只要做好以上工作.才能

保证防腐层的工程质量.

目前.”钢套钢”直埋蒸汽管道虽然有不同的保温

形式.如:

抽真空保温,憎水珍珠岩棉保温,多频反射

超细玻璃纤维保温等.但是最基本的施工监控要点是

一

样的.

4结语

合理的设计是基础,规范的安装施工,严格的质

景检验监控.抓住施工技术监控的要点才是管网安全

运行的根本保障.只有这样.才能保证”钢套钢”直埋

管道在全封闭的状态下安全,持久地运行.

参考文献:

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埋蒸汽管道技术研讨会论文集[C】,大连:

中国城镇供热协会

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大连市城镇供热协会.2002.17—18.

[2】赵云峰.内固定型直埋蒸汽管道供热管网[A1.全国直埋蒸汽

管道技术研讨会论文集【C】.大连:

中国城镇供热协会技术委

员会,中国工程建筑标准化协会城市供热委员会,大连市

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范【s】.

【4]cJJ38—90.城市供热管NT程质量检验评定标准【s].