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直埋式预制高温保温管道的热补偿和设计

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直埋式预制高温保温管道的热补偿和设计

发布日期:2018-11-02 作者: 点击:

直埋保温管道的阴极保护在金属防腐蚀工艺中,是电化学保护方法一种。同其它直埋保温管防腐工艺不同的是,他通过给被保护金属体施加电流,从而使被保护金属体的电极电位负移,是金属失去了由原子态自发变为离子态度的趋势,因而从根本上抑制了腐烛的发生。但这个过程必须在电解质中进行,因此埋地钢管道非常适宜采取阴极保护。阴极保护与直埋保温灌管道本身的防腐层互相补充,防腐层的存在可大大减少阴极保护所消耗的电流,而阴极保护可以弥补防腐层完好性方面的不足,从而在安全性和经济性方面达到完美组合,是目前工人的最佳防腐方案。

   直埋保温管到钢套管的防腐烛等级应根据当地土壤腐烛等级确定。当土直埋保温管壤的腐烛性等级为高时,防腐烛等级应考虑特加强级,当土壤的辅烛性等级为中时,防腐烛等级应考滤加强级,当土壤的腐烛性等级为低时,防腐烛等级应考滤普通级。所以设计时一定要清楚管线敷设段土壤的腐烛等级,以便防腐等级优化。1、前言

  直埋式预制保温管道,特别是各式各样的保温结构型式的城镇集中供热或“热、电、冷”三联供的蒸汽管道正在国内外应用,方兴未艾。直埋管道的热补偿是最重要的关键技术之一,由于设计、制作、施工或生产操作上的多种原因,曾发生多起严重事故,造成不应有的人身伤亡和严重经济损失。根据多年研究、工程实践和文献资料,就直埋式预制高温保温管道的热补偿的设计和存在问题,做一专题分析。1531789709695589.jpg
2、热补偿方式

  在国内外直埋式预制高温保温管道应用中,为克服因温差(使用温度和安装温度之差)造成的热力管道胀缩和位移变化,设计上多采用以下4种方式进行补偿。

  (1)管道(管件)的预热(预拉伸):国外一些大公司通常在直径小于500 mm的管道中采用,但不广泛;

  (2)自然补偿:设计柔性管件如弯头、L型或之型弯管进行热补偿,这是国内外采用较多的方式之一;

  (3)一次性补偿:设一次性补偿器,在安装试运行后,焊死,此法国内外都有采用;

  (4)设补偿器:随介质温度变化,管道胀缩、补偿器对应缩伸、吸收应力和位移进行热补偿。

  补偿器近年发展极快,在直埋式管道中应用也最为广泛,型式有波纹式(内压、外压、单双向、 变推力的平衡式、半平衡式及铰链式)、套筒式(加注单封、双密封、弹簧压封及无推力式)以及老 式∏型(方型)等。

  由于波纹补偿器设计采用最多,暴露出的问题也较充分,很需要我们研究、认识和改进。

  本文仅就自然补偿和补偿器补偿2种方式进行讨论。

3、热伸长量的计算和补偿设计

  为使直埋热力管道在热状态下稳定和安全操作,减小管道热胀冷缩时产生的应力,防止管道超强 破坏和位移变化破坏保温结构,增大热损失,必须进行热力管道热伸长量的计算及补偿设计。

3.1、热力管道热伸长量的计算

△L=α(t 1 -t 2 )L

式中 △L-管道热伸长量(m);

    α-管道在相应温度范围内的线胀系数[m/(m . ℃)];

    L-计算管道长度(m);

    t 1 -管道安装温度(℃);

    t 1 -管道设计使用(介质)温度(℃)

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