直埋钢套钢蒸汽管道的设计要点研究

许翔 周飞

摘要：据了解，在以往钢套钢直接埋入蒸汽管道的过程中会出现一系列的技术问题，经过总结得出在进行设计工作时要注意对防腐层、保温层、以及防水层和承载应力等多个方面进行处理。本文是根据从业人员在直埋钢套钢蒸汽管道的实际生产过程中所得出的经验所进行的详细研究，并提出自己的些许建议和意见，为进一步优化化工产业贡献出绵薄之力。

关键词：直埋钢套钢；蒸汽管道；设计要求

经过长期的实践数据证实，在化工生产的具体工作中，各个结构的直埋蒸汽管道都存在一定的结构缺陷，其中钢套钢结构能够有效的增强蒸汽管道的长期安全运行性能，但是仍旧在已建成的套管中出现许多的问题。据统计，在国内化工市场已经建成的钢套钢直埋蒸汽管道的体系中，约有40%的工程是存在缺陷的，更甚至有15%占重比例的工程是有3～5年的报废年数的。总的来说在整个工程总体内部结构上，符合行业技术规范的工程只有一半的比例。

1.直埋钢套钢蒸汽管道设计的现状分析

首先，将源头追溯到管件生产车间，国内生产制造的厂在对于管件以及管材在实际生产过程中，缺乏对其质量和设计细节规范的严格把控，导致出现大数据的管材用于实际工程中。其次，在生产的前期，有专业设计院进行管材的初步设计与定稿设计，在设计过程中由于缺乏对实际工程的详细考察，导致在设计细节上出现偏差，造成管材资源的浪费。最后，在化工工程的施工过程中也存在一定的操作差错，施工人员未按照系统的施工图进行作业，导致施工质量无法得到保障。要想进一步优化市场合格工程比例小的现状，必须从设计、施工和维护上加强细节建设从而有效的推动化工生产工艺产业迈向新的台阶。

2.针对直埋钢套钢蒸汽管道在施工图设计阶段的注意点

2.1对于外护管道防腐层的选择

为提高钢套钢直埋蒸汽管道的工程质量，促使达到理想状态下设定的设计使用年限，应当在管道防腐方面加强建设。环氧煤沥青、纤维增强环氧玻璃钢、三层PE等防腐性材料，是目前国内常用的直埋于钢套钢蒸汽管道外层的防腐层。在一定程度起到防御外界腐蚀，保护管材质量，但是它们都存在各自的优缺点。如表1所示：

2.2对于管道内部保温层的选择

根据下面图一和图二可知，常见的保温层结构。两种直埋钢套钢蒸汽管道保温层结构在国内使用范围较广且数量较多。在保温层结构内部进行保温材料的填充以作为支撑，从而不增加滑动支架和导向支架热桥。由于选取的保温材料导热系数较小，所以在内部的保温性能和效果极优。常见的保温材料类型是聚氨酯泡沫塑料，将它与具有耐高温特性的微孔硅酸钙相互结合，并将设计温度控制在一定数值范围内，保证无机保温材料在运行过程中不会由于温度过高而造成外管的损害。

2.3施工图设计阶段对于外壁管材承载力的验算

在未曾施工的阶段，应当先对外壁护管进行无补偿敷設理想状态下的设计。在国内对于外壁无补偿直埋敷设蒸汽管道的应力验算研究已经有着近10年的历史，可以说是在这方面的技术和理论都已经趋于成熟化和完美化。但是，由于在研究过程中所选取的管道材质不同，导致在直埋钢套钢蒸汽管道在外护管材温度上出现两个不同的温度值。在研究初期，所有管材都处于新的状态，所需要的运行温度是100℃，但后期由于时间的增加和外界不可抗力的作用，导致正常运行温度降低至50℃，在此基础上应当加强专题研究。

2.4对于疏水装置和阀门的布置设计

在国内不完善的钢套钢直埋蒸汽管道中，阀门检查室出现冒汽的现象是常见的。疏水检查室以及阀门检查室组成了钢套钢直埋蒸汽管道的主要检查室。在外界环境发生改变的时候，特别是下雨天气或者位于高水位地区的工程极易出现冒汽现象，是由于外来气体经过高温环境或疏水管道汽化而产生的。所以，要想从根源上解决各个检查室出现冒汽的现象，应当从设计层面上科学的减少检查室的数量以及密封问题。

结束语

在整个钢套钢直埋蒸汽管道体系中，要从多方面进行设计优化。综上所述，第一，要解决检查室内极易冒汽的现象，从而解决热能消耗和存在安全隐患的问题。第二，在管道设计初期做好防腐层、保温层、管材外壁承载力以及疏水系统等多方面的设计工作，将每一步工序具体细化全面开展下去。不同于其他管道的设计，热力管道设计看似简单却在实际操作的过程中存在较多难题，希望通过上述简单的论述和分析，能够给与钢套钢直埋蒸汽管道相关从业人员一定的启发，在不断探索和学习中，提高化工工艺管道的日常生产和运用的质量。

参考文献

[1]朱亚东.“钢套钢”直埋蒸汽管道施工技术[J].山西建筑，2017，43（28）：91-93.

[2]陈钦忠.钢套钢直埋蒸汽管道施工技术要点探讨[J].施工技术，2012，41（S2）：322-325.

[3]王卫东.直埋“钢套钢”蒸汽管道施工监控要点[J].市政技术，2007（01）：18-20.

[4]高百争，随红军.钢套钢直埋蒸汽管道设计中的几个要点[J].区域供热，2006（06）：17-22.

（作者单位：江苏中圣管道工程技术有限公司）