工业蒸汽管道的管道布置和发展前景

俞 峰

（南京苏夏工程设计有限公司,南京 210036）

1 蒸汽管道的布置原则

在蒸汽管道的布置中，遵循的总体原则是技术可靠、成本合理、施工简便，因此在蒸汽管道的具体布置中要求管道短和直；管道的主干线贯穿用户集中的地方，并且最大限度地靠近大热负荷用户；管道的走向要和建筑物、道路相平行。

在蒸汽管道的具体布置中，要最大程度地利用自然弯曲作为热膨胀的自然补偿。如果是使用方形的补偿器，就要把方形的补偿器布置在固定支架的中心；如果是实行地上敷设，在具体的设计中就要重视美观性，地上敷设一般采用架空敷设，这样可以节省总体造价。

2 蒸汽管道布置要点

要保证蒸汽管道能安全运行，就必须要做好蒸汽管的设计工作。饱和的蒸汽管道在运输蒸汽的途中会生成冷凝水，因此输送距离不能太长，主要用于厂区的供热系统，依照生产要求的压力和温度，蒸汽压力不能超过1.6MPa。蒸汽管道的材料要使用符合国家规定的钢材，如果要使用新钢种，就需要相关部门的鉴定。

（1）蒸汽管道的管径选择。在布置蒸汽管道之前，要依照蒸汽的实际需求量进行管道直径的相应选择，如果管道直径太大，会增大管道的热损失，增加管道的工程投资，增加管道运输中产生的冷凝水；如果管道直径太小，会使点压力下降，蒸汽量不够，流速较高，造成冲蚀和水锤，因此要依照蒸汽的实际需求量、流速、压力作为管径选择的相关标准。在管廊上布局蒸汽管道时，总体朝上并逐渐增大管径，避免增加管道冷凝水的膜厚度。

（2）管道布置中的应力要求。公称管道直径DN小于150mm，并且温度不高于230度的蒸汽管道，可以不用应力计算，但是直径较大的高温管道就要谨慎布置，布置时必须和应力计算的相关要求相符合。

蒸汽管道布置在管廊中时，要设置 形状的补偿器吸收热膨胀，在设置 的补偿器时要通过管道的应力分析进行计算和确定。常规设置（图1所示）时，设置在固定节点80和10的中间，不在中间时，和固定点的距离不能小于固定点距离的三分之一。

图1 管廊中蒸汽管道的常规设置

形补偿器的固定点推理要依据管道的应力结果进行确定，在对蒸汽管道支架推力和应力计算时，要把蒸汽管道看作完整管系计算应力，而不是分成几个管系计算应力。另外当管廊上存在不一样规格的管道时，要进行 形补偿器的集中设置，当温度较高、管径较大时要把热补偿的管道设在外侧，相反，就要设在内侧（图2所示）。管道间的距离要把高温所形成的横向移位考虑进去，并且管道固定点要设在同一点上，这样方便结构的设计。

图2 形补偿器的集中设置

（3）疏水系统的布置。饱和蒸汽在进行输送时，无论保温厚度和保温材质多优良，都会出现一定的热损失产生冷凝水，但是冷凝水又会减少热能和影响换热。如果冷凝水积聚会减小管道的横截面积，增加蒸汽流速，而且不排除冷凝水，严重者还会导致冲蚀和水锤。

在管廊布置蒸汽管道过程中，当管道的布局总体朝下并具有一定坡度时，坡度在1/250时最适宜，在30—50m处就要设置冷凝水的排放装置，在至高点重新布置时，要增加疏水器和汽水分离器。当管道的布局总体朝上时，要逐渐增大管径，并且每隔15m就增加疏水点，疏水点布置时要有集水槽。

图3 疏水系统的设置

在疏水系统中，集水槽十分重要，增加集水槽不仅能排除冷凝水，还能排除小液滴，聚集空气，提高蒸汽管道的输送质量。

3 蒸汽管道的安装

（1）安装管道。蒸汽管道的敷设方式有地埋敷设和架空敷设。架空敷设中，在安装管道后保温施工前，要做水压试验的检测。距离长的蒸汽管道可以分段试压，水压试验之前，在管道的最高处设置放空阀，最低处设置疏水阀，试压压力设置成设计压力的1.5倍；水压试验时，要校正试压力表，并且试压表不能少于两块。在地埋敷设中，蒸汽管道安装时要注意安装排潮管，并且完成水压实验后还要做气密性的试验，在气密性的实验中压力值是0.4MPa。

（2）管道的热补偿。可以使用补偿器安装进行管道热补偿，可以利用蒸汽管的自然弯折进行管道的自然热补偿，通过管道的自然热补偿可以减少补偿器数量，降低工程造价。

（3）疏水器的安装。在安装蒸汽管道时，要进行疏水器的安装，疏水器的具体安装位置一般集中在管道最低处、垂直升高的管道最低处、阀门切断的管道最低处。在逆坡隔200—300m处，顺坡隔400—500m处就要设置疏水装置。

（4）安装支吊架。支吊架主要有导向的支架、活动的支架、固定的支架、弹簧的支架，在支吊架安装的具体过程中，弹簧的支架主要应用于垂直位移，如果应用在水平位移中，就要对弹簧的支架安装滚柱。另外，在设计和安装中的具体过程中，都要对固定的支架中所形成的推力和应力进行详细计算。

[1]喻梅.蒸汽管道设计要点分析[J].上海化工,2011(09):20-22.

[2]王钟,陈炼非.主蒸汽和再热蒸汽管道压降计算及布置优化[J].吉林电力,2002(03):10-12.

[3]黄青青.蒸汽管道的设计与施工[A].《建筑科技与管理》组委会.2014年12月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2014:2.

[4]孙豪杰.火力发电厂主蒸汽管道和再热管道设计优化[J].新疆电力技术,2010(02):88-89.