直埋钢套钢蒸汽管道的保温结构探讨

Question

如题所述

Answer 1

自20世纪90年代起，中国逐渐引进蒸汽管道直埋敷设技术，其中两种主要保温结构——外滑动式（包裹玻璃棉，工作管在护管内滑动）与内滑动式（瓦-泡组合，工作管在瓦-泡与外护管之间的隧道内滑动）引起了业界的广泛关注。这两种结构在实际应用中各有优缺点，尤其是在300℃蒸汽温度和20℃土壤环境下，它们的散热性能对比尤为关键。

内滑动式在300℃下散热量达到171.6 W/m，其散热效率依赖于空气夹层的厚度，夹层越厚，对流效应越显著，因此在计算外滑动保温管散热量时，需要修正空气的热导率，用其当量值替换。空气的特性随温度变化，如普朗特数、粘度和热导率，表1给出了不同温度下的具体数值。</

通过经验计算，首先设定温度，计算出定性温度和相关参数，然后根据蒸汽温度和空气夹层温度，计算平均热导率及单位长度的热流量。最终，通过确保热流量相等，求得内外表面温度，误差控制在1℃以内，以确保精度。

让我们来对比一下这两种结构的实际表现：</

玻璃棉外滑动保温管：内表面温度为52.3℃，热流量为176.6 W/m，而微孔硅酸钙瓦外滑动则达到58.2℃，热流量为208.9 W/m，显示了内滑动与玻璃棉外滑动在保温效果上的相近，但内滑动整体性更优。
相比之下，外滑动结构由于支架形成热桥，散热损失较大，保温层连续性较差。

在技术实施层面，直埋蒸汽管道的设计和施工质量至关重要，选择信誉良好的施工单位以降低潜在风险。同时，直埋过程中可能遇到的外套管缺陷、工作管问题等也是需要重视的问题。

为了确保管道系统的安全，强调合作单位的选择和质量控制不可或缺。管道潜在问题如沙眼、重皮、裂缝等，必须通过严格的质量标准和成本控制来防范。例如，设置补偿隔断节以保护管道，限制蒸汽泄漏范围，并快速定位泄漏点；进行气密性和水压试验以排除工作管隐患，同时避免保温层损坏和外套管应力破坏。