直埋热力管道钢套钢外滑动结构应用实例
钢套钢直埋蒸汽保温管道施工工艺分析
钢套钢直埋蒸汽保温管道施工工艺分析◎王东良在“钢套钢”直埋蒸汽保温管道施工中，由于供热管道的“钢套钢”导向支架可以让工作管与外护管发生相对滑动，使传统施工方法得以创新，产生导向支架保温管的新式施工方法，这就是外护管滑动法。
这项先进技术不仅可以明显改善外护管防渗质量，还能够显著提升施工进度，其社会效益与经济效益十分可观。
一、工艺原理这里的“钢套钢”管道，指的是由内工作钢管，加上内外护钢管，以及钢管防腐、保温层组合而成的一种管道，外护管的作用是保护工作管能够运行正常。
其支架型式包括三种，分别是滑动支架、固定支架和导向支架，具体须按管道的设置位置与用途加以选择。
在弯头、折角连接等位置上，通常需要用导向支架。
导向支架的作用是对工作钢管相当于外保护层钢管的移动空间作出限制，保证工作钢管不发生径向位移，而只沿管道轴向进行伸缩。
图1给出了导向支架与“钢套钢”导向支架保温管的详图。
“钢套钢”当中外护管组对的传统焊法是，加工一段钢管，要求与外护管尺寸管径相等、规格一致，然后沿管道轴向切割，做成尺寸同样的两半，切口处做坡口处理，再与安好的外护管相应组对进行焊接。
滑动外护管施工法，由于“钢套钢”导向支架中，其工作管可以与外护管发生相对滑动，滑动外护管安装时的组对焊接，可以比传统施工方法减少超过1/3的焊接工作量。
在“钢套钢”导向支架保温管预制时，工作管一端需要长出外护管200mm～300mm，而且要做临时支撑。
焊好工作管后，要采用X 射线对焊缝做探伤检测，检测合格后，焊口处还要做保温防腐处理，将临时支撑拆除后，借助手拉葫芦等机具实现与滑动外护管之间的组对焊口。
图1导向支架及“钢套钢”导向支架保温管示意二、施工工艺流程及操作要点1.施工工艺流程。
施工的具体流程为：通过放线将管沟定位并开挖→完成沟底砂垫层的铺设→完成管道结构的预制、并按设计要求布管→“钢套钢”管道的埋设安装→安装后的管沟回填→对整个管网系统做试压并吹扫→管网系统试运行。
直埋蒸汽管道在清河工程中应用
直埋蒸汽管道在清河工程中的应用由于城市建设的需要，集中供热的应用日益普遍，特别是近几年得到迅猛的发展，蒸汽直理管道的应用技术也日趋成熟、完善。
清河国际羊绒科技园区直埋蒸汽供热管网工程就应用了这一技术，设计蒸汽温度数260℃、设计压力0.8mpa。
现将我对这一技术的粗浅认识，谈一谈自己的几点看法。
直理蒸汽管道的保温结构和材料1、保温结构“硬胎”内滑动玻璃钢外套直理蒸汽保温管，保温结构为工作管、硅酸铝毡片保温层、轻质微孔硅酸钙保温层、聚氨酯保温层、玻璃钢外护管，同时硅酸铝毡片还起内滑动层和绝热反射层作用。
内滑动保温结构设内滑动层，工作管可不设滑动支座。
2、工作管工作管应选用流体输送管，dn≤200mm，用20#钢无缝钢管，dn ≥250mm时，用q235a螺旋缝电焊管。
工作管焊接采用对口焊接，用氩弧焊打底，电弧焊罩面，全部焊缝100%超声波探伤，加5%x光探伤抽验。
3、保温材料轻质微孔硅酸钙与聚氨酯，性能满足导热系数小、吸水率低、干燥后性能基本恢复、机械强度好、耐热性能能满足工作温度下长期使用、不易燃和对管道无腐蚀等条件。
硅酸钙性能指标：导热系数不大于0.052w/m.k、抗压强度大于0.5mpa、使用温度650℃；聚氨酯性能指标：导热系数不大于0.03w/m.k、抗压强度大于0.25mpa，使用温度150℃。
4、外护管厚6mm玻璃钢外护管的强度、刚度，能承受管道运输、施工及热网运行中的各种应力及动静载荷，并具有连续密封、防水防腐功能。
两保温管接头处的保温补口采用现场发泡的方法，现场制作玻璃钢外护管与原外护管有机连结。
直埋蒸汽管道的节点和附件1、固定支座固定支座由钢筋混凝土支架和固定板构件及承压隔热材料组成。
钢筋混凝土支架采用耐高温混凝土，保证支架在管网运行时不会因温度过高混凝土强度降低导致管道损坏。
2、补偿器直埋蒸汽管用双向波纹补偿器，考虑15%-20%的膨胀余量，用补偿量△=250mm补偿器来调节膨胀量为180mm管段变形。
钢套钢直埋保温管的应用
中出现了许多进水爆管事故 ，即使没有发生 重 大事故 ， 实际运行 中温 降很大 、 热耗很高 ， 尤其夏季多雨季节 ， 地下水位高 ， 有的管道热 损到了 ３ ％。这都是因为塑套钢或玻璃钢套 ０ 钢 的外 护 层 与 钢 管 （ ） 板 的材 质 不 同 ， 固定 在 支架 、 补偿器 、 排潮管 、 排凝结水管 、 弯头 、 三
Ｄ ２ Ｏ ｍ 以上采用符合 Ｇ ／３ ９ －３的焊 Ｍ ０ｍ ＢＴ ０ １ ９ 接 或 符 合 Ｓ ／５ ３ ９ 的 焊 管 并 符 合 ＹＴ ０７— ２
Ｇ ８６ ＿９的水压 实验 要求 。 Ｂ ｌ３ ９
Байду номын сангаас２ 减 阻层 、
上敷设方式上述种种缺点 ，因此蒸汽管道采 用钢 套钢 直 埋敷 设方式 就 成为最 好 的方 式 。
一
、
前
育
从 保 温 材 料 与 内 外 钢 管 滑 动 方 式 上 区 分 ， 为 内滑 动 型和 外滑 动 型两 种形 式 ： 分
随着我 国城 镇 建设 的发 展 、城 镇 美化 标 准 的逐 步 提高 、 下埋 设 的管 道 （ 水 、 水 、 地 给 污
（ 、 一） 内滑动
雨水 、 供暖、 供冷 、 蒸汽、 天然气等） 及线路 （ 动 力线 、 照明线 、 通讯 、 宽带 等） 敷设的增 多 ， 城
体积密度 （ｇ ｋ／ ） ｍ
渣球 含量（ ％）
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９３ ．
Ｇ ／５ ８． １ ５ ＢＴ ４０３ ９ — ８
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抗拉强度（ ｐ ） ｒ ａ ￣
９ ０Ｃ×２ ｈ ％） ５￣ ４（
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２ ． ９
钢套钢直埋管道的保温方法
钢套钢直埋管道的保温方法
钢套钢直埋管道的保温方法可以采用以下几种方式：
1. 外保温层：在钢套管的外表面添加一层保温材料，如聚氨酯泡沫、玻璃棉、岩棉等，然后再用防腐涂料进行防腐处理和外包保护，使管道的表面与环境隔离，减少热量损失。
2. 内保温层：在钢套管的内部添加一层保温材料，如聚氨酯泡沫、玻璃棉、岩棉等，然后用防腐涂料进行内包保护，防止热量向外散失。
3. 外保温层+内保温层：在钢套管的外部和内部都添加保温材料和防腐涂料，使管道的表面与环境隔离，同时减少热量损失。
4. 地埋保温：对于直埋在地下的钢套钢管道，可以采用特殊的保温材料，如聚乙烯防腐保温套管、聚氨酯发泡保温层等，将管道包裹起来，减少地热对管道的影响，保持管道内介质的温度。
5. 管道节能降耗技术：除了保温层的添加，还可以通过加装节能器件，如隔热阀门、防冻措施等，来减少热量损失，提高管道的热传导效率。
需要根据具体的管道使用环境和要求选择合适的保温方法。
同时，保温材料的选择也需要考虑到保温性能、耐腐蚀性以及施工难度等因素。
钢套钢直埋蒸汽管道设计及现场施工补口技术
钢套钢直埋蒸汽管道设计及现场施工补口技术发布时间：2022-05-07T03:39:34.927Z 来源：《新型城镇化》2022年5期作者：王志良[导读] 蒸汽管道直埋敷设是城镇市容、环保、交通等部门对城镇热网建设的敷设要求。
南京苏夏设计集团股份有限公司江苏南京 210036摘要：随着蒸汽供热的不断发展，集中供热成为主流，有的城镇、园区管委会、规划部门等不允许管道架空敷设，只能选择管道地下敷设，地下敷设主流采用管沟和直埋二种形式，而管沟敷设所占地下空间大，敷设困难，又容易泡水，这就促使了蒸汽直埋技术的发展，成为城镇热网敷设的主要方式。
随着近几年钢套钢直埋蒸汽管道技术的不断发展，管道现场施工技术也在不断优化，尤其是现场补口施工，可以进一步缩短施工周期、确保施工质量。
关键词：直埋蒸汽管道结构补口技术1、直埋蒸汽管道的特点直埋蒸汽管道之所以能成为城镇热网建设的主要敷设方式，理由主要有两点：蒸汽管道直埋敷设是城镇推广集中供热、节能、环保的需要。
蒸汽管道直埋敷设是城镇市容、环保、交通等部门对城镇热网建设的敷设要求。
2、保温结构直埋蒸汽管道技术有多种方案，比较常见的运用较广的就是钢套钢直埋蒸汽管道。
钢套钢直埋蒸汽管道，顾名思义，就是工作管和保护管均是钢管，而由于保温材料的不同（硬质和软质），对应的管道运行方式也有所差异：硬质保温材料钢套钢直埋蒸汽管道，工作管可以在保温层内自由滑动，复合保温层结构内层为无机保温材料一般用微孔硅酸钙，或者憎水型珍珠岩制品，外层采用耐150℃高温的聚氨酯泡沫保护层，主要保证管道防腐、防水性能；软质保温材料钢套钢直埋蒸汽管道，工作管外有卡箍支架，支架在外套管内壁滑动，保温材料一般是硅酸镁（铝）、高温玻璃棉等软质保温材料，软质保温材料外层与钢套管内壁一般都有一定的空气夹层。
对比两种钢套钢直埋蒸汽管道的内部结构，硬质保温钢套钢直埋蒸汽管道从内到外一般为：工作钢管—高温保温层（通常使用微孔硅酸钙瓦）—反射层（通常使用铝箔玻纤布）—低温保温层（通常使用聚氨酯泡沫）—外护钢管—防腐层；软质保温钢套钢直埋蒸汽管道从内到外一般为：工作钢管—高温保温层（通常使用硅酸镁（铝）或高温玻璃棉）—反射层（通常使用铝箔玻纤布）—外护钢管—防腐层。
蒸汽管道直埋敷设技术及应用
（） １ 选用 材料 及其性 能 。
作者简介 ：王立平 （ ９５一） 男 ，工程师 ， １７ ， 主要从事 汽车 工 厂动力专业设计工作 。
１ 隔热层采用石棉 橡胶板， ） 其性 能为 ： 向 横
拉 伸 强度 为 １ ａ 密度 为 １６～ 。 ／ｍ ； ２ＭＰ ； ． ２０ｇｃ ３适用
中图分 类号 ：Ｕ １ Ｔ ８
文献标 志码 ： Ｂ
文章编 号 ：０９—３３ （０ ０ ０ ０ ３ ０ １０ ２０ ２ １ ）５— ０ ３— ４
Ｔｈ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｏ ｔ Ｄｉｅ ｔｙ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔｏ ｂ ｕ ｒ ｃ ｌ ｃ
市供热处 的好评。现对其设计、 施工 、 安装及材料
选 用等 方面概 括总 结 。 １ １ 设计 参数 ．
钢” 保温管 ， 到玻璃钢保护保温管 ， 到现在使用最
广 泛 的“ 套 钢 ” 温 管 。经 过 多 年 的实 践 检 验 钢 保 证明， 前两 项 的保 温结 构 各 自都存 在 着 不 同 的缺 点， 蒸汽管 道在 长 期运 行 过 程 中均无 法满 足 以上 两个 目的。而 “ 钢套 钢 ” 预制 保 温 管较 好 地 解 决
２１ ００年第 ５期 （ 总第 １９期 ） ４
应用 能 源技术
３ ３
蒸 汽 管 道直 埋 敷 设 技 术及 应 用
王 立 平
（ 机械 工 业第 四设计 研 究院 ，河 南 洛 阳 ４ １３ ） ７０９ 摘 要 ： 钢 套钢 ” “ 蒸汽 管道 直埋敷 设技 术在 辽 源 市集 中供 热 热 网工程 中的成 功应 用 ， 较好 地解 决 了蒸汽 管道直埋 敷设 相 关的技 术 问题 。 关 键词 ： 预制保 温管 ； 内支撑 ； 内固定点
钢套钢直埋蒸汽管道
钢套钢直埋蒸汽管道一、钢套钢直埋蒸汽管道结构钢套钢直埋蒸汽管道结构（如左图）：从“钢套钢直埋蒸汽管道”左图上看，由内向外分别为：内工作钢管、保温层、铝箔反射层、空气层、外套钢管、外防腐层组成。
钢套钢直埋蒸汽管道保温结构设计思路来自于热力管沟，将管沟由常用的砖砌或混凝土结构改为钢套管，在外套钢管内设置可滑动导向支架，使工作钢管及相应的保温材料与外部的钢外套管产生滑动，即工作钢管与保温材料之间紧密接触，工作钢管通过支架支撑在外套钢管内，使导向支架在外套钢管内部滚动，形成了“钢管沟”的构造。
该保温结构主要采用于软质的保温材料作为保温绝热层，有效解决了由于径向膨胀而造成摩擦力增大的问题，由于内部有支撑环，不会造成保温材料偏心和压碎现象。
并且在结构上借鉴了国外同类产品设计方案，采用独特的管道支座与钢套管内壁之间作为滑动界面的结构形式，利用钢外套管机械强度高强、密封性能好的特点成功解决了防水抗漏的难点。
二、钢套钢直埋蒸汽管道性能优点钢套钢直埋蒸汽管道，是以北欧直埋管技术为基础，并吸收国内多家高等设计单位和院校的先进技术，在实际工程应用中不断改进而成，该保温管产品是一种集耐高温高压、防腐、防漏、防水、抗压、抗渗以及全封闭的钢套管埋设新技术，是高温直埋敷设技术在地下水位较高地区使用的一次巨大突破，是高参数蒸汽输送领域最有效、可靠的保温管产品。
1、工作管的保温层与外套钢管之间留有20～25mm左右的空气层，既可起到一定的保温作用，又可为钢套钢直埋蒸汽保温管道提供极为通畅的排潮通道，使排潮管真正起到及时排潮的作用，同时具有信号管的作用；若将其抽成低真空，可更有效地保温并降低外套钢管内壁腐蚀。
2、工作钢管滚轴支座采用特种低热导材料制成，与钢材的摩擦系数为0.1左右，蒸汽管道工作时摩擦阻力较小。
3、工作钢管的固定支架、滚轴支座与工作钢管的连接采用特别设计，有效地防止内外钢管热桥的产生。
4、工作钢管的弯头、三通、变径、波纹管补偿器、阀门等均布置在钢套管内，整个工作管线处于全密封的环境下运行，安全可靠。
钢套钢直埋蒸汽(热水)保温管道施工工法(2)
钢套钢直埋蒸汽（热水）保温管道施工工法一、前言钢套钢直埋蒸汽（热水）保温管道施工工法是一种常用的管道施工工法，通过采用钢套钢结构，实现管道的绝热保温和传热效果，适用于蒸汽（热水）传输管道的施工。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点钢套钢直埋蒸汽（热水）保温管道施工工法具有以下特点：1. 高绝热性能：钢套钢结构保证了管道在运行过程中的绝热性能，最大限度地减少能量损失。
2. 抗腐蚀能力强：采用不锈钢材料制成的钢套钢结构可以有效抵御蒸汽（热水）对管道的腐蚀，延长管道的使用寿命。
3. 施工工艺简单：施工过程中不需要额外的安装步骤，只需将钢套和钢管固定在一起即可。
4. 成本较低：相较于传统的保温材料，钢套钢结构的成本相对较低。
5. 施工周期短：工人只需要将钢套和钢管进行焊接和固定，不需要进行其他复杂的工艺步骤，能够在较短的时间内完成施工。
三、适应范围钢套钢直埋蒸汽（热水）保温管道施工工法适用于以下范围：1. 蒸汽（热水）供热系统：包括工业锅炉房、农业温室等需要传输蒸汽（热水）的建筑物。
2. 蒸汽（热水）输送管道：用于输送高温的蒸汽或热水的管道系统。
四、工艺原理钢套钢直埋蒸汽（热水）保温管道施工工法的工艺原理是通过钢套钢结构实现管道的绝热保温和传热效果。
钢套是由钢板制成的管道保温层，其内部为中空结构，可以容纳钢管。
钢管作为传热介质，承担着输送蒸汽（热水）的功能。
通过将钢管固定在钢套中，形成钢套钢结构，可以有效地减少能量损失和传热过程中的能量损耗。
五、施工工艺钢套钢直埋蒸汽（热水）保温管道施工工艺主要包括以下几个施工阶段：1. 前期准备：包括确定施工计划、准备施工材料和设备、组织人力资源等。
2. 管道铺设：首先将钢套固定在地面上，然后将钢管放置在钢套内，通过焊接等方法将钢套和钢管连接在一起。
3. 管道固定：通过支架、支撑物等方式将管道固定在需要传输蒸汽（热水）的建筑物上。
供热管道用钢套钢直埋保温钢管预制聚氨酯直埋保温钢管
供热管道用钢套钢直埋保温钢管，预制聚氨酯直埋保温钢管.预制直埋钢套钢高温蒸汽保温管道是地下直埋管中的一种新敷设技术，保温采用先进的高温离心玻璃棉和外护管采用玻璃钢缠绕技术，生产制作新一代预制直埋钢套钢蒸汽保温管道系列产品，适用输送压力以下的蒸汽或其它热介质。
产品结构形式预制直埋蒸汽保温管（外滑动）的产品结构形式：蕊管（工作钢管）、有机硅耐高温漆、滑动支架、耐高温玻璃棉、铝箔反射层、空气保温层、外套钢管、缠绕玻璃钢防腐层（或环氧煤沥青漆防腐层）钢套钢直埋蒸汽保温钢管产品材料技术要求1、工作钢管钢管材质为输送流体用无缝钢管，采用标准，或采用标准，亦可应客户要求或视供货情况采用其它标准的钢管2、保温层保温材料选用憎水型复合硅酸盐管壳或XN-3硅酸铝(防潮陶瓷制品)保温管壳，亦可应客户要求选用其它材质的保温材料。
保温材料错面双层错缝捆扎在工作钢管上连成一体，减少了热损失，与钢套管不发生面摩擦，延长了保温层的使用寿命，其厚度随介质温度而定。
复合硅酸盐主要技术指钢套钢直埋蒸汽保温钢管一种是由输送介质的钢管、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、硅钙瓦管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，外保护层最好采用坚固、密闭的钢管外壳。
安装钢套钢蒸汽保温钢管注意借口严密性，直埋式高温蒸汽用预制保温管是地下直埋中的一种管道，采用没有混凝土结构的情况下也可以进行地下直埋的方式，即工作钢管的热膨胀在外管内进行，从而降低了材料成本，缩短了施工日期，并保障了供热管道的安全性，可以在不同温度环境下更安全的广泛应用，尤其适用于高温蒸汽管道项目。
钢套钢直埋蒸汽(热水)保温管道施工技术
钢套钢直埋蒸汽(热水)保温管道施工技术魏成权（广东省工业设备安装公司 广州 510080）摘 要：从深化设计、工厂化预制、管线测量和管沟开挖、管道焊接、试验和清洗等方面介绍了钢套钢直埋蒸汽(热水)保温管道施工，施工工艺合理先进，效果良好。
关键词：钢套钢直埋管道 工厂化预制 焊接1.工程概况海南三亚某超五星级旅游度假酒店项目（含酒店和别墅群），所需的蒸汽和热水均分别由一个锅炉房集中供给，整个系统的蒸汽和热水采用钢套钢直埋保温管作为介质输送管道，其中蒸汽、凝结水管道的材料采用C8163流体无缝钢管，热水管道采用SUS304不锈钢焊接管，外套管采用焊接钢管Q235，保温采用离心玻璃棉，密度≥48㎏/m 3。
2.深化设计按设计施工图对锅炉房的设备、管道及连接酒店和各栋别墅的管道，进行综合布置深化设计，画出平面图、立面图和局部大样图。
按管道系统单线图的数量、规格、材质选配管道组成件，并标注管道系统编号和顺序编号对管道分类及管道安装顺序编号，编制模块化预制管道组件制作图。
3.工厂化预制管段的除锈、油防锈漆、玻璃纤维棉保温、纠缠玻璃纤维布、安装固定翼环、安装外套钢管及涂防腐层等工序全部采用工厂化生产。
制作管道V 型辅助托架，托架的V 型柱和底部均装上滚轮，便于管道的转动。
利用吊车将已涂上高温防腐层的钢管吊至V 型托架和有机械转动功能的卡盘，紧固钢管。
启动套丝机使钢管转动进行离心玻璃棉管壳包扎，纠缠玻璃纤维布，安装固定翼环等的半机械化生产。
由于钢管上包扎了离心玻璃棉管壳和安装了固定翼环，再加上与钢套管间的空气间隙可有效地绝热。
外钢套管的除锈、涂富锌底漆和三布五油环氧煤沥青玻璃丝布防腐层，同样采用以上操作方式实行半机械化生产。
4.管线测量和管沟开挖管道施工测量和施工控制桩的测设。
管线定位路线点一般每20米处设一点，因管线中线点在施工中被挖掉,因此，要测设施工控制桩，分为中线控制桩和井位控制桩等附属构筑物位置控制桩两种。
钢套钢直埋蒸汽管道技术在跨越河道中的应用
跨越练江河 的设计 方案。蒸汽管线跨越练 江河部 分 的热补偿采用管段两端设置补偿 器 ， 即在跨越管段两 端蒸汽下翻位置 附近各安装一组角 向型波 纹管补偿 器（ ３个为 １ 组） ， 补偿蒸 汽跨越直管段部分 的轴 向热
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ２—０ ２ 收 修 改 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—１ ２— ２ ７
式， 蒸 汽 出厂 温度 ３ ０ ０～ ３ ２ ０℃ ， 出厂压 力 １ ． ２ Ｍ Ｐ ａ ． 东 二线 蒸汽 管 道 沿 驻 马 店 市 区东 侧 中原 大 道 自北 向南 敷设 ， 途 中需要 跨 越 自西 向东流 向 的练 江河 。练 江河 是 承担 驻 马店 市 防洪 、 泄洪 任 务 的重 点 河 道 ， 中原 大
（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｇａ ｓ ａ ｎ ｄ Ｈｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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中 图分类 号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ ５ 文献标 识码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４— ９ ６ １ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ５ ６— ０ ４
钢套钢埋地管道结构介绍
一、工作管结构
工作管一般采用国标20#无缝钢管，工作钢管需要涂抹两层防锈漆来阻止钢管出锈
二、保温结构
钢套钢保温管保温结构依据滑动方式不同分为:内谓动式与外滑动式
1.内滑动式:保温结构由工作钢管、硅酸招、减层、微孔硅酸钙，隔热层不锈钢紧周明带铝箔反射层、频高成保温层、外套钢管、外防腐层组成。
2.外潜动式:保温结构由工作相源玻璃精保温届.反射层、不锈钢紧圆带、滑动导向支架、空气保温层外护调管、”防腐层组成。
钢套钢保温管结构图
三、结构机理
1.防腐层:保护外钢管避免腐蚀物腐蚀钢管，延长钢管使用寿命。
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。
3.聚氨酯泡沫层:保证介质温度，保证外护管表面保持常温。
4.阻隔、反射层:保证有机泡沫材料不进入无机硬质耐高温层;反射耐高温层部分热量。
5.无机硬质保温层:耐高温，保证与有机保温层之间的界面温度，保证泡沫不被炭化。
6.减阻层:保证工作钢管热胀冷缩自由运动。
7.工作钢管:保证输送介质正常流动。
产品结构:
钢套钢直埋保温管由内工作钢管、外保护钢管和中间保温层组成。
工作钢管经喷砂涂两层防锈漆。
保温层由高温纤维毡、超轻微孔硅酸钙保温瓦和聚氨酯泡沫塑料组成。
外套钢管作喷砂处理后缠绕六层玻璃纤维和树脂防腐层。
供热钢套钢直埋保温管阴极保护的应用
通 过实际运行 后的测量 结果表 明，
量 超 过 ２％ ， 殖 土 含 量 较 多 ， 于 强 腐 ０ 腐 属 蚀 土 壤 环境 。 此 ， 该 土 壤 环 境下 服 役 因 对
的 钢 质 管线 ． 需 要 良好 的 防 护 涂 层 外 ， 除
位置 埋 设 长 效 硫酸 铜 参 比电 极 。 三、 测试 方 法
四、 结束 语
洞 部 分 。管 内介 质 温 度 为 １０Ｃ， 套 钢 ４￣ 钢
外 护钢 管 正 常 温 度 ≤５ ℃ ，事 故 状 态 下 ０ 外 护 钢 管 温 度 ≤９ ℃ 。其 规 模 在 国 内供 ０ 热 工程 中 。 为 罕见 。 较 经 对 埋 地 现 场 勘 查 及 现 场 土 壤 和 水 分 析认 为 ． 壤 类 型 属 于 黏 土 类 型 ， 水 土 含
护管相 同的材质 （ ２ ５ ） Ｑ ３ Ｂ 钢片进行现场
测试。
（ ） 牲 阳 极 接 地 电 阻 ： 用 Ｚ 一 ４牺 采 Ｃ ８
接 地 电 阻测 量 仪 测 量 。
（ ） 牲 阳极 开 路 电 位 ： 数 字 万用 ５牺 用
阳极 的 阴极 保 护 后 。管 网处 于 良好 的保
护 状 态． 到 了设 计 技 术 指 标 。 达 此 工 程 担 负 着 向 哈 尔 滨松 北 区供 热
１ 试 数量 ． 测
华 电 能 源股 份 有 限公 司哈 尔 滨 第 三发 电 厂 集 中 供热 工程 中 ，钢 套 钢 直 埋保 温管 实 施 牺 牲 镁 阳极 的 阴极 保 护 后 ，管 网腐
蚀 得 到 抑 制 ．保 证 了热 力 管 网 的安 全稳 定 运 行 ． 证 了２ ０ — ０ ０ 多 年 不 遇 的 保 ０ ９ ２ １年
玻璃钢套钢直埋蒸汽管道设计实例分析
区域供热2011.4期近年来，蒸汽直埋供热管道得到迅猛发展。
这为我们供热直埋领域又增添了一个重要角色。
在蒸汽直埋方式中，有钢套钢、玻璃钢套钢等形式。
其中，玻璃钢套钢直埋管型式以造价低、易于生产、施工方便等优点得到广泛应用。
下面，以唐山市新区昌盛酒店蒸汽管线为例介绍一下玻璃钢套钢蒸汽直埋管道的设计特点。
本工程蒸汽流量16t/h，压力0.5MPa，温度200℃，管径DN250。
管道平面图如下：一、计算管道保温层厚度。
保温层结构示意图（如下图所示）为了方便计算保温层厚度，本人依据《供热工程》、《城市供热手册》等用EXCEL表编制了“蒸汽直埋供热管道保温层计算表”。
编制表格所用公式：ΔQ=t-t01bln d zw+1tln4hz（1+β）式中：ΔQ———管道热损失（W）λb———保温材料导热系数，W/m·℃d z———保温层外表面直径（m）d w———管道外径（m）λt———从保温层外表面到空气间的放热系数（W/m2·℃）玻璃钢套钢直埋蒸汽管道设计实例分析唐山市热力工程设计院杨海礁【摘要】蒸汽直埋的优点是减少了地上管道的设置，减小了地下占用空间，改善了市容。
在今后的实际应用中，我们还应采取更多新的技术措施改进设计方法，推进蒸汽直埋技术的发展。
【关键词】玻璃钢套钢保温直埋补偿器固定支架区域供热2011.4期名称数据名称数据介质温度t （℃）200管中埋深h （m ）第一层保温外径d1（m ）△t5:（t-t0）第二层保温外径d2（m ）△t4（℃）:（t3-t0）第三层保温外径d3（m ）热阻倒数a 第一层外皮温度t1（℃）热阻倒数b 第二层外皮温度t2（℃）热阻倒数c 第三层外皮温度t3（℃）热阻倒数d 钢管外径d1（m ）λ1（W ／m ·k ）dw:d1＋0.01（m ）λ2（W ／m ·k ）土壤温度t0（℃）λ3（W ／m ·k ）每米管道热损（kJ ／m ·h ·℃）λt （W ／m ·k ）名称数据名称数据介质温度t （℃）200管中埋深h （m ）1.5第一层保温外径d1（m ）0.353△t5:（t-t0）195第二层保温外径d2（m ）0.433△t4（℃）:（t3-t0）28.4691第三层保温外径d3（m ）0.473热阻倒数a 3.28333第一层外皮温度t1（℃）163.32954热阻倒数b 1.70401第二层外皮温度t2（℃）92.671971热阻倒数c 2.03371第三层外皮温度t3（℃）33.469107热阻倒数d 4.2292钢管外径d1（m ）0.273λ1（W ／m ·k ）0.1155dw:d1＋0.01（m ）0.283λ2（W ／m ·k ）0.0554土壤温度t0（℃）5λ3（W ／m ·k ）0.0286每米管道热损（kJ ／m ·h ·℃）2.5562147λt （W ／m ·k ）1.71β———管道附件热损失系数h ———管中埋深（m ）表格形式如下：表中λ值已根据各保温层材料的特性查资料确定。
钢套钢蒸汽直埋管道安装新技术与应用王利斌
钢套钢蒸汽直埋管道安装新技术与应用王利斌发布时间：2021-08-17T08:07:16.997Z 来源：《电力设备》2021年第6期作者：王利斌[导读] 随着我国对环境治理的力度加大，开始进行集中供热，产生大量的长输热力外管网工程。
传统的热力外管网工程，基本上分为架空敷设和地沟敷设。
其中架空敷设，管道纵横交错，占地大，影响市容，与城市的现代文明极不协调。
而地沟敷设，工程量大，成本高。
如地沟进水，管道被淹，绝热材料性能下降，热损失急剧增大，严重时，使管道难以正常工作。
为了降低工程造价，节约能源，钢套钢蒸汽直埋管道就应运而生。
王利斌（中国电建集团河南工程有限公司河南郑州 450001）摘要：随着我国对环境治理的力度加大，开始进行集中供热，产生大量的长输热力外管网工程。
传统的热力外管网工程，基本上分为架空敷设和地沟敷设。
其中架空敷设，管道纵横交错，占地大，影响市容，与城市的现代文明极不协调。
而地沟敷设，工程量大，成本高。
如地沟进水，管道被淹，绝热材料性能下降，热损失急剧增大，严重时，使管道难以正常工作。
为了降低工程造价，节约能源，钢套钢蒸汽直埋管道就应运而生。
关键词：钢套钢；直埋管道；预组合；向下焊；水压保护装置一、研究背景随着我国对环境治理的力度加大，开始进行集中供热，产生大量的长输热力外管网工程。
传统的热力外管网工程，基本上分为架空敷设和地沟敷设。
其中架空敷设，管道纵横交错，占地大，影响市容，与城市的现代文明极不协调。
而地沟敷设，工程量大，成本高。
如地沟进水，管道被淹，绝热材料性能下降，热损失急剧增大，严重时，使管道难以正常工作。
为了降低工程造价，节约能源，钢套钢蒸汽直埋管道就应运而生。
钢套钢蒸汽直埋管道安装关键技术主要通过以下几个方面进行创新：1、管道地面预组合。
2、管道焊接采用新工艺。
3、管道下料采用全口径多用途等离子管道坡口切割机下料。
4、采用便携式多口径管道对口工具。
5、采用多功能弯头检验测量尺。
预制直埋保温管滑模的解决办法
预制直埋保温管滑模的解决方法当受热胀大时，预制直埋保温管的运动肯定发生更改。
一同，还能够发生位移，而保温结构层和外套管均为全体结构，外固定是工作管和外护管一同固定才好，在每个管道和弥补器的两端，都要设置两个大钢筋水泥支墩。
这种方法有利于管道的固定不变，由于外部固定有必需设置钢筋水泥支墩，因此施工占地大，投资大，有时工期长。
因此，之前还是要注意一下，依据要运用的外护管的不同，也能够分为塑套钢结构、玻璃钢结构、钢套钢结构。
实践证明，塑套钢结构现已不适合蒸汽保温管道的发展方向。
二滑动式内固定。
将管件以确定方式固定在外钢管上，充分利用外护管的强度，以及外护管与土壤间的摩擦，将内管进一步固定。
不必钢筋混凝土固定，就不必运用钢筋水泥固定墩，只需用钢管做外护管，并在末端设备隔热设备，以减轻热桥效应；外保护管有必需具有确定的强度，才略满足钢套钢保温结构水平推力的要求，而选用内固定结构有很多优点。
与其他管道比较，管壁润滑、排水性能好、流体阻力小、无结垢等优点，可大大减少管道的损失。
与此一同，大直径保温钢管的线胀大系数特别大。
预制直埋保温管也叫“中空管”，它是由高密度聚乙烯外保护层、聚氨酯硬质泡塑管和钢管构成。
选用密度60kg/m3至80kg/m3/m3的硬聚氨酯泡沫保温层，充分加入钢管与套管间的间隙，并具有确定的粘结强度，使钢管、外套管及保温层三者之间构成坚固的全体。
泡沫塑料因其优良的力学性能和绝热性能，经改性或与其他绝缘资料结合，一般能耐120℃高温180℃。
耐热聚氨酯发泡直埋保温管，用于输送蒸气的蒸气直埋聚氨酯复合预制保温管，用于石油上埋设的硬聚氨酯泡沫保温管等。
也有聚氨酯地埋管、聚氨酯预制管、聚氨酯直埋预制管、聚氨酯夹克管、聚氨酯发泡直埋保温管等。
预制型PU直埋保温管是由于PU硬泡沫塑料的绝热层紧密结合而构成的外皮。
耐热聚氨酯发泡直埋保温管，用于输送蒸气的蒸气直埋聚氨酯复合预制保温管，用于石油上埋设的硬聚氨酯泡沫保温管等。
直埋热力管道钢套钢外滑动结构应用实例
直埋热力管道钢套钢外滑动结构应用实例摘要：近几年，随着我国各项事业的飞速发展，城镇居民对生活品质舒适性的要求和城镇建设环保节能要求的不断提高，“热电联产”事业得到了前所未有的发展。
而与热电联产事业密切相关的蒸汽管道直埋技术因其特殊性和重要性逐渐成为国内供热行业攻关重点。
近年来通过广大技术人员长期不懈的努力，在蒸汽管道直埋技术的研究、相关产品开发和管理方面都取得了长足进步，并大量应用于工程实践。
本文将结合直埋蒸汽管道钢套钢外滑动结构应用实例进行探讨，从而使大家对钢套钢外滑动结构有一个更深的了解。
关键词：直埋热力管道；钢套钢外滑动；补偿器；玻璃钢防腐Application example of the outside slidingstructure of “steel sheathed steel”ofdirectly-buried thermal pipeHU Mao-Hui(TAISHAN FIBERGLASS INC.,Taian 271000,China) Abstract: In recent years, along with the fast development of every undertaking in our country, and the increasing demands for the urban residents on the comfort of the quality of living and environment protection and energy conservation in the town construction, the cause of “combined heat and power”(CHP) has acquired unprecedented development. The technology of direct-buried steam pipe, which was closely related to CHP and had some particularity and significance, has gradually become the key projects in the domestic heating industry. Recently, through a long period of hard work of many technicians,considerable progress has achieved in the investigation of the technology of direct-buried steam pipe and the development and management of some related products, and the technology was widely applied to the engineering practice. In this paper, application example of the outside sliding structure of “steel sheathed steel” of directly-buried thermal pipe was studied, and can make people understand the structure more deeply and widely than before.Key words: directly-buried thermal pipe; outside sliding structure; steel sheathed steel; compensator; corrosion protection of fiber reinforced plastics某开发区新建直埋供热管网，介质为过热蒸汽，冬季的供汽能力１０0吨／小时，现建成DN700,DN600,DN500,DN400的直埋蒸汽供热管道约7公里，已连续运行两年多，运行平稳。
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直埋热力管道钢套钢外滑动结构应用实例摘要：近几年，随着我国各项事业的飞速发展，城镇居民对生活品质舒适性的要求和城镇建设环保节能要求的不断提高，“热电联产”事业得到了前所未有的发展。
而与热电联产事业密切相关的蒸汽管道直埋技术因其特殊性和重要性逐渐成为国内供热行业攻关重点。
近年来通过广大技术人员长期不懈的努力，在蒸汽管道直埋技术的研究、相关产品开发和管理方面都取得了长足进步，并大量应用于工程实践。
本文将结合直埋蒸汽管道钢套钢外滑动结构应用实例进行探讨，从而使大家对钢套钢外滑动结构有一个更深的了解。
关键词：直埋热力管道；钢套钢外滑动；补偿器；玻璃钢防腐Application example of the outside slidingstructure of “steel sheathed steel”ofdirectly-buried thermal pipeHU Mao-Hui(TAISHAN FIBERGLASS INC.,Taian 271000,China) Abstract: In recent years, along with the fast development of every undertaking in our country, and the increasing demands for the urban residents on the comfort of the quality of living and environment protection and energy conservation in the town construction, the cause of “combined heat and power”(CHP) has acquired unprecedented development. The technology of direct-buried steam pipe, which was closely related to CHP and had some particularity and significance, has gradually become the key projects in the domestic heating industry. Recently, through a long period of hard work of many technicians,considerable progress has achieved in the investigation of the technology of direct-buried steam pipe and the development and management of some related products, and the technology was widely applied to the engineering practice. In this paper, application example of the outside sliding structure of “steel sheathed steel” of directly-buried thermal pipe was studied, and can make people understand the structure more deeply and widely than before.Key words: directly-buried thermal pipe; outside sliding structure; steel sheathed steel; compensator; corrosion protection of fiber reinforced plastics某开发区新建直埋供热管网，介质为过热蒸汽，冬季的供汽能力１０0吨／小时，现建成DN700,DN600,DN500,DN400的直埋蒸汽供热管道约7公里，已连续运行两年多，运行平稳。
在具体的工程实践中钢套钢直埋敷设常会遇到各种各样的具体问题，从设计、施工角度讲如何处理好这些问题对于整个工程来讲是非常重要的。
本文主要介绍设计钢套钢直埋敷设热力管道的一些实例以供大家参考。
1 有关直埋钢套钢管网设计理论目前，国内采用的"外滑动钢套钢"结构型式（钢地沟）基本上是仿照国外直埋蒸汽管道型式。
德国、美国采用外滑动式，即绑缚着保温材料的工作钢管在钢外护层内滑动。
只有意大利萨克索姆公司是采用工作钢管在保温层内滑动，即内滑动式（但他们没有设内滑动层）。
此管网采用外滑动结构，有些资料称其为有空气层复合保温结构，分为抽真空式和不抽真空式，这里采用不抽真空式。
其结构由内向外分别为工作管、保温层、空气层、钢套管、防腐层（参见图1）。
1)芯管及端封2)芯管3)外护钢管端封4)外防腐层5)外护钢管6)铝箔反射层7)离心玻璃棉8)导向支架组件9)空气层10)不锈钢打包带图1蒸汽管道保温结构这种结构在工作时，工作管与保温层一起伸长变形，能够很好的保护保温层，这种型式的结构使用保温材料的选择面较宽，不必全面考虑保温材料的抗压性能指标。
2 钢套钢直埋热力管网设计、施工中的实际问题及其解决方法这里就此供热工程从设计、施工角度谈谈出现的问题及解决问题的方法，与大家共同探讨。
①管网路线的选择：管道在路线选择时，由于外护管管径最大为1087mm,为防止外护管椭圆化变形，影响内管滑动，所选路线避开了交通主干道，减少了在道路下铺设的距离。
②钢管的选用：管网起点为开发区电厂，终点为开发区内某大型企业，全长约7公里。
管线较长，管径较大，管材选用螺旋焊管，外护管执行SY/T5037-2000标准，工作管执行GB/T9711.1-1997标准。
③保温材料的选用及保温做法：管道应采用软质保温，保温材料采用：高温玻璃棉毡。
高温玻璃棉毡的物理性能为：容重为48Kg/m3；导热系数λ=0.027+0.00016tm；吸湿率<0.2%;渣球含量<0.1%;丝径<5.5um,丝长大于10cm;使用温度>538℃，防火等级：A级不燃。
此种材料能保证工作管与保温层一起变形并具有较好的物理特性。
保温层做法：可采用专用缠棉机将离心玻璃棉卷毡均匀缠绕到芯管上，铝箔反射布按布幅宽度的1/2搭接，分二次缠绕在离心玻璃棉保温层的中间和外表面，最后用不锈钢打包带按300~500mm间隔距离进行固定。
此种做法有效的杜绝了，在高湿热条件下保温材料脱落现象。
④空气层的大小：空气层是作为辐射传热的保温层，空间不能产生流动气流。
国外是抽真空达到防止产生气流，国内由于条件所限，采用抽真空措施，暂时还难以实现。
但预留的空气层厚度不能随意，一般不大于20 mm，以防止空气对流产生，提高隔热效果。
⑤外护管的防腐：由于工作管内工作介质为过热蒸汽，钢套管外防腐层采用玻璃钢防腐，做法采用机械湿法缠绕玻璃纤维〔环向+螺旋+环向=3mm〕，耐电击空强度达到20000V以上，能达到国外同类产品水平。
⑥阴极保护的采用：可根据工程所在地的土质情况、湿度大小选用外护钢管阴极保护。
此工程考虑到工程所在地为山东省泰安市，属于北方地区，并且不是沿河铺设，土地湿度不大，故本工程没用采用阴极保护。
⑦外护钢管补口方式：外护管应采用对接补口，虽然增加了施工难度，但外护管横向强度明显优于搭接补口。
⑧外套钢管补口处焊接衬环的使用：外套钢管在补口时，沿焊缝方向局部温度较高，为防止破坏超细玻璃棉，可在焊缝处加焊接衬环如下图，并严禁在焊缝处修口。
⑨补口表面除锈、防腐的方式：补口处表面除锈应严格要求。
除锈方法可采用火焰+钢丝刷，其除锈标准达到GB8923-1988中规定的St2级。
然后采用无碱玻璃纤维毡、触变树脂及无碱玻璃丝布进行手工玻璃钢的制作。
制作好的玻璃钢壳经过约60分钟的固化达到可回填的强度。
⑩补偿器限位装置的去除：补偿器应预拉，限位装置不采用拉杆形势，做临时限位。
原则上应在补偿器两端固定支架安装完毕后，方可去除限位装置，但这样给施工带来一定的难度。
可采用以下形式解决：补偿器与工作管连接后，可在接口处进行局部补口（局部补口不要超过补口大小的1/3，以便去除临时限位装置），同时在另一端将工作管与外护管临时固定，固定完毕后方可拆除临时限位装置，最后对补偿器处进行保温、补口。
⑪保温层进水的处理方式：施工时如在雨季，保温层进水。
可适当加大进水处，排潮管的管径，并严格执行管道预热方案，在排潮口无潮气排除后，管道再投入正常使用。
⑫遇有不可预知地下障碍时管道安装方法：在工程施工中遇有不可预知地下障碍时，为不耽误工期，避免重复施工浪费人力、物力、财力，可采用短距离变坡的方法躲过障碍点，并根据管道坡向，调整管道疏水点位置或增加疏水点。
⑬开挖沟槽过程超挖的处理：土建施工应严禁开沟槽过程超挖，如果出现超挖、沟槽基础非原土、沙土等可能出现地基承载力不均匀现象，将情况及时通知土建的设计者，按土建专业工程师的处理方案进行处理；回填土一定要夯实，以防直埋管道失稳。
3 结束语该热力管网自2005年投入运行来无异常的情况发生，管道运行状态良好，保温效果达到设计要求。
如此可见只要设计合理，施工规范，钢套钢外滑动结构是一种很好的直埋蒸汽管道结构形式。
随着钢套钢外滑动结构应用的越来越广泛，钢套钢结构理论会在热力工作者的努力下更加完善。
参考文献：1、穆树方："对开发蒸汽管道直埋技术的几点意见"，《全国供热情报网文》1997；2 、穆树方："蒸汽管道直埋技术应加强科技力度：，《区域供热》1998（4）"3、王松涛："直埋蒸汽管道保温结构型式及计算方法研究"《研究生论文课题》2000；4、冯永申、穆树方："直埋供热管道固定墩用于保护弯头的优化设计方法"《区域供热》2000年（6）5、刘领诚等："蒸汽直埋管道技术调研报告"《区域供热》1998（6）。