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聚氨酯發泡保溫鋼管
作者:天津華洋通鋼管有限公司(谷海龍)    來源:http://www.qqiluf.live    點擊數:   更新時間:2011年07月13 【字體: 】 


天津華洋通鋼管有限公司

 

 

預制直埋保溫管施工要點  
 預制直埋保溫管從節約能源、降低造價、縮短施工周期、保護環境多方面來看,不僅具有傳統地溝和架空敷設管道難以比擬的技術和實用性能,而且具有顯著的社會效益和經濟效益,但一個優質的直埋供熱管道工程還必須具備設計合理、保溫管道質量可靠1精心施工3個條件。由于直埋供熱技術在我國起步較晚,以上3個條件尚需不斷完善。從工程實踐中出現的質量問題來看,應在設計和施工中特別注意以下幾個問題:
 預制直埋保溫管
 一、在設計和施工中,一定要真正理解供熱管道直埋敷設方式分為有補償直埋敷設及無補償直埋敷設兩種方式,確實掌握兩種方式各自的工作原理,特點及其應用場合,以便在設計上合理選用,施工上安全、可靠、經濟。
 1 首先要掌握概念:有補償直埋敷設方式,是通過管線自然補償和補償器(如方形和波紋管補償器)來解決管道熱伸長量的,從而使熱應力為最小;無補償直埋敷設,簡單地說就是管道在受熱時沒有任何補償措施,而是靠管材本身強度來吸收熱應力。
2 無補償敷設方式的基本原理:在安裝管道時,首先給管道加熱到一定溫度,然后將管道焊接固定,當管道恢復到安裝溫度時(溫度降低),管道預先承受了一定的拉應力。當管道通熱工作時,隨著溫度的升高,管道應力為零,當繼續升溫時,管道的壓應力增加,當溫度升到工作溫度時,管道的壓應力(熱應力)仍小于許用應力。這樣,管道可以不用補償裝置而正常工作了。這種無補償方式應用第四強度理論,施工時需要對管道預熱,施工比較麻煩,但國內外已有大量工程實踐,理論計算可靠,能確保安全。另一種無補償方式是近幾年由中國北京煤氣熱力設計院提出的計算方法和應力分類采用安定性分析,應用第三強度理論。這種方式充分發揮鋼材塑性潛力,施工方便,無需預熱。
 3 兩種敷設埋設深度考慮不同因素。
 預制直埋保溫管
 一是當確定采用有補償直埋敷設方式時,埋設深度只考慮由于地面荷載的作用不會破壞管道的穩定便可,從經濟、施工方便等方面考慮。當采用有補償直埋敷設方式時,盡量淺埋,一般覆土厚度大于0.6米即可,且與管徑大小無關。
 二是當采用無補償直埋敷設方式時,埋設深度要考慮管道的穩定要求,穩定性當采用不預熱的無補償直埋敷設管道時,主要與覆土厚度有關,一般比有補償埋得深,行,覆土厚度應與管徑大小成正比。
 4 設計中究竟采用無補償敷設還是有補償敷設方式,原則是直管道較長,中間分支較少,供熱介質不超過100℃時,應優先選用無補償敷設方式,否則,應考慮有補償敷設方式。具體的熱網主干線應采用無補償敷設方式,而分支庭院管網則應采用有補償敷設方式,但目前有的設計者偏愛有補償敷設,應提倡優化設計。
 二、施工前必須對生產高溫預制直埋保溫管的廠家進行調研,進場后認真進行檢驗,對不合格的保溫管拒絕使用。
 三、在直埋管道施工中,焊接是一項保證工程質量的關鍵工作。
 管道施工
 1 必須是取得合格證書的焊工,方可在合格證書準許的范圍內施焊,沒有合格證書的焊工絕對不能參加焊接施工。
 2 焊接管接頭時,應做好工作坑,且應注意接頭打坡口及接頭焊接質量。
 四、固定支架,各種井室的施工質量直接影響工程質量和管道的使用壽命,如井室防水不好,將使部件因浸水遭到破壞。因此,應認真施工,確保施工質量。
 五、必須重視直埋管管道的打壓,在滿足打壓條件下,首先進行灌水排凈空氣,然后分兩步做:
 1 強度試驗:把管道內的壓力升至工作壓力的1.5倍后,在穩壓10分內無滲漏。
 2 嚴密性試驗:把管內的壓力降至工作壓力時,用1kg的小錘在焊縫周圍對焊縫逐個進行敲打檢查,在30分鐘無滲漏且壓力降不超過0.2個大氣壓即為合格。
 3 應按規范要求做好試壓記錄。
 管道施工
 六、現場接頭保溫施工。這一項內容是直埋管道施工特有的,施工質量好壞直接影響使用壽命,必須引起足夠重視。保溫管現場接頭保溫須在試壓合格后方可進行,保溫層有現場發泡施工和保溫瓦施工兩種方法,不管采用哪種方法施工,都不能出現環形空間,開裂、脫層等缺陷,保護層的做法有多種(如高密度聚乙烯和玻璃鋼保護層),但都必須保證接頭的整體性,嚴密性,防水性。
 七、回填土應在管道試壓,接頭,竣工測量,清掃完畢后方可進行,且必須按直埋管施工特點回填規定厚度砂子,千萬不可偷工減料。
 八、工程驗收,因直埋供熱管埋于地下,絕大部分屬于隱蔽工程,如果竣工驗收不認真,竣工資料不詳細,將會影響以后的使用。
 預制直埋保溫管-品種分類  
 1 按保溫層構造劃分
 高溫預制直埋保溫管
 (1)單一型:適用于150X2以下的供熱介質,其中普通型適用于120C以下的供熱介質,高溫型適用于120~150~c的供熱介質(推薦使用溫度在140~2以下)。此類保溫管的保溫層由單一保溫材料——聚氨酯硬質泡沫塑料構成,外護保溫層保護殼。
 (2)復合型:適用于高溫供熱介質。此類保溫管的保溫層由兩種保溫材料復合而成。保溫層、保溫層的保護殼和通過熱媒的工作鋼管,它們不能牢固地粘接在一起。內層為新型耐高溫保溫材料,如離心玻璃棉氈、復合硅酸鹽、玻璃泡沫,外層用聚氨酯硬質泡沫塑料進行復合制作。
 2 按保護殼材料劃分  
 (1) 高密度聚乙烯塑料(俗稱夾克)保護殼。
 (2) 玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂塑料(俗稱玻璃鋼)保護殼。
 (3) 采用其他材料的保護殼,如螺旋焊接鋼管、直焊縫鋼管、波紋管等。
 3 按保溫管加工場所劃分
 (1)工廠預制保溫管:預制保溫管在工廠進行加工制作。
 (2)現場預制保溫管:這種產品是為了節省供熱管道工程造價,在20世紀90年代應運而生的一種簡易的直埋供熱管道。鋼管運送到施工現場進行發泡保溫,保溫后纏繞玻璃鋼保護殼。
 4 按保溫層和熱媒鋼管的結構形式劃分
 預制直埋保溫管
 (1)脫開式保溫管:保溫層和鋼管之間涂一層低熔點的涂料,如低標號瀝青、重油等。它受熱后熔化,管道可以在保溫層內自由伸縮,絕熱層和回填砂土保持靜止狀態。這種脫開式主要用于高溫復合保溫管,如蒸汽管道。
 (2)整體式保溫管:鋼管、保溫材料、保護殼三部分牢固地粘結在一起,形成一個整體結構。當鋼管因輸送介質而溫度升高發生熱膨脹時,絕熱層隨之一起膨脹移動。整體式保溫管主要用于熱媒溫度在150℃以下的場合。
    
    聚氨酯保溫管施工應注意的事項:
  1、施工時應避免地下水及雨水的浸泡,若端頭不慎浸水,連接外套前應做干燥處理。
  2、管材應儲存在平整的場地,整齊碼放,碼放高度應小于1.5米。
  3、管材吊裝在輕裝輕放,禁碰撞、拋擲,禁用鋼絲繩直吊管身。
  4、保溫層及防腐層應避免火焰直接接觸。
現場安裝請按下列程序:
  管溝開挖--基底處理(排水、墊砂)-下管--鋼管焊接-檢驗(水壓)-安裝(試壓)-發泡-封發泡孔。
接頭安裝 
  廊坊大城縣化工有限公司可以派遣人員到工程現場進行接頭的保溫工作,包括接頭外套管的安裝、接頭外套管與主管的連接和密封以及現場接頭的發泡工作,但是不包括接頭部分鋼管的焊接工作。
(1)方式
  套袖接頭,在該種方式中,接頭套管采用與預制保溫管道套管相同材質、密度的聚乙烯套管,聚乙烯接頭套管和主管間采用熱收縮帶進行連接和密封,保證接頭的水密性。然后在接頭套管上的發泡孔進行接頭發泡,發泡完成后采用高密度聚乙烯封堵,通過補片或熱熔焊接的方式密封發泡孔。
(2)熱收縮帶
  在采用熱收縮帶的接頭方式中,熱收縮帶是對于接頭壽命和密封性起到至關重要的作用材料。
  公司僅采用經歐洲供熱協會認可的熱收縮帶產品。現有的熱收縮帶產品的供貨商為美國現侃公司或加拿大CANUSA公司。專用于區域集中供熱預制保溫管道接頭的熱收縮帶的膠層和熱熔溫度都是適合該用途的專門設計。
(3)電熔套筒
  此種焊接方式采用預埋電阻絲的套筒,用捆綁帶把熱熔套緊捆在外套管上,然后接通電源開始焊接,焊接時間為預先設定,自動斷電后結束焊接,在套管完全冷卻后卸下綁帶。
  采用此種方式接頭,施工簡便、焊口牢固。
安裝方式
  此管路系統在所有已知的直埋管路系統的安裝方式上都可以應用。除通常的有補償敷設方式外, 在以下三種無補償敷設方式中更能顯示其優勢。
  冷安裝方式整體焊接管線時的管道溫度等于回填時的環境溫度。 冷安裝是最經濟最快捷的一種安裝方法。管路在施工同時就可以及時回填,由于最大限度地減少甚至完全不需設置補償器及固定支架,從而節約大量資金。由于管道的軸向應力增加了,所以有時有必要對三通進 行加強處理或增加埋設深度。
   


 

 

落于全國著名的鋼管基地靜海縣(大邱莊西一公里陳大公路路北),西傍津福高速公路和京滬鐵路,近鄰丹拉高速公路,距天津港口五十六公里,黃驊港口八十公里,汽運、鐵運、海運交通十分便利,地理位置得天獨厚,交通運輸極為方便;公司配備專業的高級技工、技師、生產和產品檢驗人員;
我公司主要產品:
        1、鋼管系列:螺旋鋼管、直縫焊管、厚壁鋼管、無縫鋼管、大口徑卷管、熱擴鋼管、合金鋼管、16Mn鋼管等。
        2、管件系列:不銹鋼,合金鋼,碳鋼材質的彎頭、彎管、三通、異徑管、法蘭、管帽、鍛造管件等;精鑄耐磨管道、陶瓷貼片耐磨管道、支吊架等。
3、防腐系列:環氧煤瀝青防腐鋼管,水泥砂漿襯里防腐鋼管,鋼套鋼高溫蒸汽保溫管,環氧樹脂防腐,3pe、2pe聚乙烯防腐,IPN8710飲水管道防腐,聚乙烯、聚氨脂發泡保溫,鋼管法蘭焊接等業務等。
    產品廣泛用于電力、化工、制藥、煉油、天然氣、造船、冶金、礦山、保溫管道、供熱管道、水處理、環保等諸多行業。
    我公司宗旨是:誠信為本   創新為先   以質取勝   共謀發展    
    在此,總經理攜全體員工,向新老朋友和廣大客戶表示衷心得感謝,愿我們長期合作,互惠互利,共同發展。
網址:
www.tjhyt.net ,www.qqiluf.live 銷售電話:18920301800 
 
 


     預制直埋保溫管由輸送介質的鋼管及聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層、高密度聚乙烯外套管緊密結合而成。
性能特點:
1、使用了導熱系數低、隔熱性能好的硬質聚氨酯作為隔熱材料,具有優異的隔熱性。
2、正常運行后130℃的水輸送到40公里以外時,降溫僅為1℃左右。
3、有很強的防水和耐腐蝕能力,不需附設管溝,可直接埋入地下或水中,施工簡便迅速,綜合造價低。
4、在低溫條件下也具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性,可直接埋入凍土層。
5、預制保溫管使用了耐腐蝕性的(HDPE:高密度聚乙烯)外套管,不受生物和化學腐蝕的影響。
6、可根據用戶需要提供DN20~DN1200之間各種管徑及保溫厚度的管材和相配套的管件(彎頭、三通、變徑管、固定節等)
7、產品執行中華人民共和國城鎮建設行業標準CJ/T 114-2000和CJ/T 115-2001標準。
8、為確保預制直埋保溫管三位一體,發泡前鋼管外表面拋丸處理,塑料管內表面電暈處理,其中除銹等級達到GB/T 8923-1998中Sa2.5的規定,外殼管內表面張力達到50達因/厘米。
9、聚乙烯外護管采用高密度聚乙烯材料,輔以抗氧劑等各種助劑制成,并對原材料和產品質量進行嚴格檢驗,確保產品質量達到CJ/114—2000標準和直埋管外護管的技術要求,提高了外護管的整體質量。具體技術指標見下表。
9、公司配備有進口和國產高壓發泡機、液壓穿管機,提高了產品的整體質量。
1、聚氨酯保溫層技術指標:
項目 單位 指標 實驗標準
密度 Kg/m3 ≥60 GB/T 6343
抗壓強度 Mpa ≥0.3 GB/T 8813
導熱系數 W/m?k ≤0.033 GB/T 10297
吸水率 % ≤10 GB/T 114
閉孔率 % ≥88 GB/T 10799
耐熱性 ℃ 120或150 EN 253
軸向剪切強度 Kpa ≥120 CJ/T 114
2、預制直埋保溫管主要技術指標:
項目 單位 指標 實驗標準
保溫厚度 mm 設計要求 CJ/T 114
軸向偏心距 mm ≤3.0 / 4.5 / 6.0 / 8.0
軸向剪切強度 Mpa ≥0.12(23±2℃)
抗沖擊性 不應有可見裂紋
報警線阻抗 M Ω 20~∞
 
應用范圍:
可能廣泛應于石油、化工、城區熱網、市政建設等工程,適用保溫范圍從普通PUF的-70℃—120℃擴大到-70℃—160℃,主要用于管道、容器內熱介質物料的保溫隔熱。
 

 

    直埋保溫管道的應力分析

  直埋管道的安全性取決于管道的應力。管道中的應力可分為:
  一次應力:管道在內壓和管道自重產生的應力;
  二次應力:由于熱脹冷縮變形不能釋放而產生的周向溫差應力;
  峰值應力:直管向結構不連續的管件釋放變形,在該管件上產生的應力。
  由于存在土壤支撐可以看作是連續不斷的支架,管道自重產生的一次應力很小。由于存在土壤的磨擦作用,使管道的熱膨脹不能自由釋放,在管道中產生了很大的溫差二次應力。二次應力的水平遠遠高于一次應力,直埋管道的安全性主要取決于二次應力。
  例 2 :在例 1 中若由于土壤磨擦力的約束,使管道的熱膨脹完全不能釋放,這段管道被稱為錨固段,計算內壓引起的一次應力 σ1 、溫差引起的二次應力 σ2 以及管道的軸向力 Na。
  內壓引起的一次應力 σ1 :
  式中: V :鋼管的泊松系數,取 0.3 ;
  Pd :管道的計算壓力, 1Mpa ;
  Di :鋼管內徑, 0.115m ;
  δ:鋼管臂厚, 0.0045m ;
  計算得: σ1=11Mpa
  溫差引起的一次應力 σ2 : σ2=Ea(t-t0)
  式中: E : 20 號鋼彈性模量, 19 × 104Mpa
  a : 20 號鋼線膨脹系數, 11.2 × 10 -σm /m·℃
  t :管道工作溫度, 120 ℃
  t0 :管道安裝溫度, 20 ℃
  管道的軸向力 Na 為 (σ)
  Na= σ2A
  =221 × 10σ × 0.0022
  =48σ,200N
  即管道的軸向力為 48 , σ2t

  由計算結果看出,二次應力已經超過了鋼材的基本許用應力(σ) =134 Mpa 和鋼材的屈服極限σs=21σ Mpa
 


      聚氨酯直埋保溫管從節約能源、降低造價、縮短施工周期、保護環境多方面來看,不僅具有傳統地溝和架空敷設管道難以比擬的技術和實用性能,而且具有顯著的社會效益和經濟效益,但一個優質的直埋供熱管道工程還必須具備設計合理、保溫管道質量可靠1精心施工3個條件。由于直埋供熱技術在我國起步較晚,以上3個條件 尚需不斷完善。從工程實踐中出現的質量問題來看,應在設計和施工中特別注意以下幾個問題:

    一、在設計和施工中,一定要真正理解供熱管道直埋敷設方式分為有補償直埋敷設及無補償直埋敷設兩種方式,確實掌握兩種方式各自的工作原理,特點及其應用場合,以便在設計上合理選用,施工上安全、可靠、經濟。
    1.首先要掌握概念:有補償直埋敷設方式,是通過管線自然補償和補償器(如方形和波紋管補償器)來解決管道熱伸長量的,從而使熱應力為最小;無補償直埋敷設,簡單地說就是管道在受熱時沒有任何補償措施,而是靠管材本身強度來吸收熱應力。
    2. 無補償敷設方式的基本原理:在安裝管道時,首先給管道加熱到一定溫度,然后將管道焊接固定,當管道恢復到安裝溫度時(溫度降低),管道預先承受了一定的拉 應力。當管道通熱工作時,隨著溫度的升高,管道應力為零,當繼續升溫時,管道的壓應力增加,當溫度升到工作溫度時,管道的壓應力(熱應力)仍小于許用應 力。這樣,管道可以不用補償裝置而正常工作了。這種無補償方式應用第四強度理論,施工時需要對管道預熱,施工比較麻煩,但國內外已有大量工程實踐,理論計算可靠,能確保安全。另一種無補償方式是近幾年由我國北京煤氣熱力設計院提出的計算方法和應力分類采用安定性分析,應用第三強度理論。這種方式充分發揮鋼 材塑性潛力,施工方便,無需預熱。
    3.兩種敷設埋設深度考慮不同因素。
    (1)當確定采用有補償直埋敷設方式時,埋設深度只考慮由于地面荷載的作用不會破壞管道的穩定便可,從經濟、施工方便等方面考慮。當采用有補償直埋敷設方式時,盡量淺埋,一般覆土厚度大于0.6米即可,且與管徑大小無關。

     (2)當采用無補償直埋敷設方式時,埋設深度要考慮管道的穩定要求,穩定性主要與覆土厚度有關,一般比有補償埋得深,當采用不預熱的無補償直埋敷設管道時,最小覆土深度應按《城市熱網設計規范》(CJJ34—90)第7.2.15條執行,覆土厚度應與管徑大小成正比。

    4.設 計中究竟采用無補償敷設還是有補償敷設方式,原則是直管道較長,中間分支較少,供熱介質不超過100℃時,應優先選用無補償敷設方式,否則,應考慮有補償 敷設方式。具體的熱網主干線應采用無補償敷設方式,而分支庭院管網則應采用有補償敷設方式,但目前有的設計者偏愛有補償敷設,應提倡優化設計。

    二、施工前必須對生產預制聚氨酪保溫直埋管的廠家進行調研,進場后認真進行檢驗,對不合格的保溫管拒絕使用。

    三、在直埋管道施工中,焊接是一項保證工程質量的關鍵工作。

    1.必須是取得合格證書的焊工,方可在合格證書準許的范圍內施焊,沒有合格證書的焊工絕對不能參加焊接施工。
    2.焊接管接頭時,應做好工作坑,且應注意接頭打坡口及接頭焊接質量。

    四、固定支架,各種井室的施工質量直接影響工程質量和管道的使用壽命,如井室防水不好,將使部件因浸水遭到破壞。因此,應認真施工,確保施工質量。

    五、必須重視直埋管管道的打壓,在滿足打壓條件下,首先進行灌水排凈空氣,然后分兩步做:

    1.強度試驗:把管道內的壓力升至工作壓力的1.5倍后,在穩壓10分內無滲漏。
    2.嚴密性試驗:把管內的壓力降至工作壓力時,用1kg的小錘在焊縫周圍對焊縫逐個進行敲打檢查,在30分鐘無滲漏且壓力降不超過0.2個大氣壓即為合格。
    3.應按規范要求做好試壓記錄。

     六、現場接頭保溫施工。這一項內容是直埋管道施工特有的,施工質量好壞直接影響使用壽命,必須引起足夠重視。保溫管現場接頭保溫須在試壓合格后方可進行,保溫層有現場發泡施工和保溫瓦施工兩種方法,不管采用哪種方法施工,都不能出現環形空間,開裂、脫層等缺陷,保護層的做法有多種(如高密度聚乙烯和玻璃鋼保護層),但都必須保證接頭的整體性,嚴密性,防水性。

    七,回填土應在管道試壓,接頭,竣工測量,清掃完畢后方可進行,且必須按直埋管施工特點回填規定厚度砂子,千萬不可偷工減料。

    八、工程驗收,因直埋供熱管埋于地下,絕大部分屬于隱蔽工程,如果竣工驗收不認真,竣工資料不詳細,將會影響以后的使

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