埋地蒸汽管道预制直埋钢套钢保温钢管为了控制因椭圆化变形造成管道破坏,在进行外滑动钢套结构型式设计、生产时,应按有关规范,认真计算,将椭圆化变形率控制在3%以内,同时,滑动支架与钢管内壁间隙应与之适应。关于计算方法及公式,将另文介绍。 国外对保温材料如何长期包缚在工作钢管上,是有着严格技术措施的,他们采用特殊的防腐蚀钢材带包缚保温材料,间距也有具体要求。如果简单地用细铅丝或塑料带包缚保温材料。在高湿热条件下,经过一段时间铅丝锈断,塑料带老化,造成保温材料脱落,保温结构破坏。 内工作钢管保温层外表面与钢套管内壁的间距尺寸并不随意,而是将这个空间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20mm,以防止空气对流产生,提高隔热效果。 、某些节点处理也存在不安全性和检修难。如将波纹补偿器安装在外钢套管内,一旦破坏,如何确定位置、如何检修均尚没有明确、成熟的方法,其它像国内固定支架、疏水装置等同样存在上述问题。 还有其它诸多因素不一一列举。通过以上几点只是想说明在引进国外技术时,应该真正“吃透”后,再“为我所用”。同时,目前对“钢套钢”结构型式,尚不应简单肯定,需进一步深入研究、实验,拿出经济、技术符合我国国情,又不会造成遗患于后的钢套钢结构型式方案。 2.4、关于内固定支架 由于蒸汽管道热伸长量大,为了保证管道有效地实现热胀冷缩,需要设置固定支架。如果还是按外固定设置方法,由于蒸汽管道温度高,补偿段短,固定墩设置多,尺寸大,这样一是增大工程量,二是造成施工难度。为解决这项技术难点,通过对国内外充分调研、交流,我校于1995年立题研究,题目是:《蒸汽管道内固定支架试验方法研究》,并上了一名研究生专题研究了三年。在研究过程中曾得到蔡启林教授、姚约翰总工、杨明学研究员等专家热诚指导,课题完成了,但为什么至今没有向社会发表,原因是有些问题尚需要深入探讨,鉴于目前已有单位使用,为了安全,现将两个主要技术问题予以简要说明,供参考。 2.4.1、埋地蒸汽管道预制直埋钢套钢保温钢管计算理论依据:根据弹性力学理论,内固定支架是采用薄壁小圆环理论进行计算,这种计算方法的边界条件要求内外钢环必须紧密结合,受力均匀,但施工过程中很难达到要求,如果采取沿管道周边分几片组成不连续圆环,更不可能达到边界条件要求。所以需要进一步研究、探讨可以满足计算边界要求的施工技术措施,否则运行后会产生不安全因素。 2.4.2、为了防止冷桥作用,热流外泄,内固定支架的内外环采用石棉橡胶垫隔热。采用石棉橡胶垫,有两个问题需要考虑。 A、埋地蒸汽管道预制直埋钢套钢保温钢管石棉橡胶热老化问题,一般蒸汽管道寿命介定大于20年,石棉橡胶垫肯定达不到(由于橡胶原因),一旦石棉橡胶老化粉化,不仅隔热目的达不到,而且造成结构破坏,影响管道安全运行。 B、根据石棉橡胶垫导热系数计算,每10mm只能隔热26℃左右,如果介质温度高,又要控制外套钢管的表面温度,则石棉橡胶垫需要很厚,难以实现。