邢臺高溫蒸汽保溫管廠家合同價格
經上式驗算,基本全符合規范要求,蒸汽直埋管外護管可參照選用。 4 、玻璃鋼外護管的zui小壁厚確定 玻璃鋼材質的外護管,由于生產使用的原材料:樹脂(環氧、不飽和樹脂、聚酯等)、增強纖維、添加助劑及其成型工藝的不同,其性能有明顯的差異。但總的來說,它與塑料外護管有許多相近之處,特別是與 PE/PP 外加玻纖增強復合管性能更是貼近。國外把它們統稱增強塑料(玻璃鋼)。 ( 1 )增強玻璃鋼外護管的蒸汽直埋管道其壁厚度,除要考慮鋼管、塑管某些相同的必要因素外,由于它的性能特殊,拉伸破壞變化率僅 1.8~4.0%[18] (鋼為 18% , HDPE 為 350% 伸長度)是脆性斷裂。這就要求我們,不單是考慮管道壓力等級、設計工作壓力、許用應力、外部靜、動荷力,還要考慮管道的許用撓度(無壓條件下,撓曲產生的應力或應變,不超過* 30~50 年工作的應力或應變),核校管道的抗屈曲能力等。美國 AWWA C950-88 制定對地下埋設玻璃鋼管設計準則。從理論計算到設計系數的正確設定和經驗參數選取都有助于管道設計的成功。安裝工程參數的正常選擇確定,土壤類別密實度,土壤的撓度系數,反力模量 ?? 都是管道zui終實施成功十分重要和必須的。 ( 2 )美國 AWWA C950-88 標準附錄 A 詳細的討論了地下埋設玻璃鋼管的設計準則,我們可借鑒參考直埋蒸汽管道外護管設計。 這里有五點須指出: ① 與剛度有直接關系的許用撓度(垂直方向許用撓度)是設計的一個極重要的參數,剛度值為 S : E—— 管道彎曲彈性模量 N/mm2 I—— 單位長度管環彎曲慣性矩 mm4/mm D—— 平均管徑 mm D 外 —— 外護管的外徑 mm F—— 單位長度載荷 N/mm D 內 —— 外護管的內徑 mm ΔY—— 垂直方向許用撓度 mm ② 地面管道與地下管道設計有很大差異,所有設計中的設計系數(安全系數)均 >1.5 ,通常取 1.8~2.0 。設計校核中的許用撓度是以計算管道無內壓時為基準,撓度產生時應力不超過*( 50 年)許用應力值;
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③ 管道的撓度嚴格規定 <0.05D 極限值,一般為 0.03D; ④ 管道的壁厚指纖維增強壁厚部分,其純樹脂部分不計在內; ⑤ 考慮到外護管承受外部的沖擊壓力與其管殼環向拉伸彈性模量及厚度 / 直徑比有很大關系,通常玻璃鋼外護管抗沖擊壓力比高模量金屬管道為低。一般取 即 t=0.01D 來保證玻璃鋼管抗沖擊能力。
玻璃鋼管總壁厚 δ=t+tr t—— 纖維增強壁厚度 mm tr—— 樹脂內襯層壁厚度 mm 國外纏繞玻璃鋼增強聚乙烯( VPE )外護管,其性能較 PE 有重大改進,耐熱性達 110℃ ,且電阻率 >1012Ω·m 。 50℃ 許用應力在 7MPa 時,其管壁厚度* PPI 協會 SDR 規范要求。使用壽命達 30 年 [ 見拙文 1998 年第六期《新型建筑材料》 ] 普通直接纏繞的玻璃鋼外護管( FRP )因國內各生產廠家技術要求不同而差異很大。表 5 列出主要各廠家管壁厚值。 表 5 幾個主要生產廠玻璃鋼管( FRP )壁厚規格。 ( 略 ) 從上表可清楚看出,我國用玻璃鋼做外護管的壁厚,剛度大的小管徑管還好,對于 >300mm 規格,特別是 >450mm 管道普遍偏低,均 0.01 ,只有國外引進技術的廠家,正規產品外護管壁厚 ≥0.01 。 壁厚偏薄,要保證*工作 15 年以上,是潛存有問題的。這也是我國近年玻璃鋼外護管的蒸汽直埋管事故多發的重要原因之一。
六、外護管的使用溫度和設計溫度確定 直埋式預制蒸汽保溫管,一個十分突出的問題,即管道安裝,試運吹掃或運行中突然發生保溫管的保溫層進水或是內鋼管(芯管)蒸汽泄漏,使之外護管溫度超過原保溫設計時 50℃ 、 60℃ ,而達 80℃ 、 100℃ 或更高,對管系帶來的嚴重影響,其管道還能否短時間承受這一沖擊,繼續運行的問題。 各種材質的外護管的蒸汽直埋管道,在保溫設計時,通常均按照埋地管外表面溫度(控制溫度) 50℃ ,zui高 ≯65℃ 計算保溫厚度。 因材質不同,實際外護管的使用溫度范圍差別很大。 CJJ/T-114 標準規定 HDPE 為 -50℃ ~ 50℃ , CJJ/T129 規定 FRP 為 -50℃ ~ 65℃ 。拙文 [ 直埋式預制保溫管外護層材料的分析研究 ] 中已指出: HDPE 使用范圍是應力、溫度的函數,根據溫度一應力一壽命曲線可查出 [21] : 30℃ , 5MPa 時 50 年壽命,隨使用溫度升高, 40℃ , 5MPa 時 17 年壽命, 50℃ , 5MPa 時 12 年壽命。 如相應應力減小,相同溫度下其管道的壽命可延長: 40℃ , 4MPa 時 28 年, 40℃ , 3MPa 時 >50 年壽命。 增加塑料玻璃鋼 FRP 其屬性也類似,溫度影響頗大,隨溫度升高,強度下降,壽命衰減加速。 實踐和理論計算表明,對塑管和玻璃鋼外護管,將發生隨溫度的升高,材料破壞趨向嚴重,超過材料高溫下*使用( 30 ~ 50 年)的許用應力,許用撓度,發生屈曲破壞,管道失效須更換;對鋼質外護管,只要設計結構合理,按 100℃ 或 120℃ 狀態設計,管壁厚度、焊縫強度、滿足此溫度下的使用強度和應力值就可保證管道系統能繼續運行。外護管的防腐層雖有可
能部分老化或破壞,進行修復還可應用。 這也正是鋼質外護管zui突出的優點所在,這點國內多處工程如寧波、洛陽實踐已充分得到證實,其安全性、可靠性和經濟性。
七、結論 1 、直埋式預制蒸汽保溫管的外護管是保溫結構中 — 復雜和極為重要的組成部分,是管系壽命經濟性、安全性、可靠性重要所在。很有必要深入研究和探討。只有充分、全面的認識,
鋼套鋼”直埋蒸汽管道在我國城鎮集中供熱管網中已經有大量的應用,在工程實踐中積累了豐富的經驗,但是,由于目前我國尚沒有生產和設計直埋蒸汽管道的相關規范和標準,因此,管道的生產和使用在一定程度上還存在一些技術問題,本文在理論計算的基礎上,對“鋼套鋼”直埋蒸汽管道中滑動支架、導向支架以及固定支架的布置方式作初步的探討,僅供參考。 !、 “鋼套鋼”直埋蒸汽管道中的支架型式根據管道的不同位置,以及不同的用途,可以在“鋼套鋼”直埋蒸汽管道中應用三種支架,分別為導向支架、滑動支架和固定支架。 !$&導向支架在“鋼套鋼”直埋蒸汽管道中,在彎頭、折角等方向改變部件的直管段中通常使用導向支架,導向支架用于限制工作鋼管在外保護層鋼管中的移動空間,它防止了工作鋼管的徑向位移,使工作鋼管只能沿著管道的軸向自由膨脹。導向支架結構如下圖所示: !$!滑動支架 在有吸收管道膨脹變形能力的彎頭兩段管道中,為了使彎頭能夠自由地吸收管道的膨脹變 形,通常使用滑動支架。只限制工作鋼管沿管道垂直徑向向下的位移,而不限制工作鋼管在外保護鋼管內沿其它方向自由移動,這樣有利于變形的吸收和管道中應力的分散?;瑒又Ъ芙Y構如下圖所示: !$#固定支架 固定支架用于保護管道中的折角、彎頭等管件,平衡管道中的應力,阻止管道中應力的傳遞。由固定支架的結構型式可知,它可以承受很大的軸向力,但卻沒有抵抗徑向剪切力的能力,因此,在布置支架時,應盡量降低固定支架的徑向剪切力,使其承受軸向力,這樣才能保證固定支架的安全使用和
整個管網的安全。固定支架結構如下圖所示:
管道中支架不同布置方式的計算分析$%-計算條件 本文選用工作鋼管管徑為62".7/%#的蒸汽管道進行計算研究,輸送介質為-3#8低溫蒸汽,壓力為"%#9:;,現分別選用$1和01的折角、在四種不同支架布置方式的情況下,對導向支架、固定支架和折角等處應用<=>?=@"軟件進行力學計算和分析。 $%"四種支架布置方式 管道中滑動支架、導向支架以及固定支架的布置位置不同,直接影響其受力的狀態,因此,選用四種不同的布置方式進行計算分析,從中總結出有實用價值的規律。圖中:&為沿管道直徑方向傳遞的力,:,為沿管道軸向傳遞的力。四種布置方式如下圖所示: $%$計算數據及分析經過<=>?=@"軟件計算以后,對應上圖中的各點,可以得到計算結果如表-所示: 由表-中數據可以得到以下結論:-、 由表-中數據可知,折角處固定支架、滑動支架、導向支架的布置對管道中各點的受力影響很大,尤其是對固定支架受力的影響尤其顯著。 "、由固定支架的結構特點可知,為了使其正常地工作,應使其在小剪切力的狀態下工作,因此,由表-中數據可以看出,四種布置方式中,前三種布置方式折角處的彎曲力矩幾乎沒有變化,但是類型三中的固定支架承受的的剪切力zui小,幾乎沒有徑向剪切力,雖然這時固定支架出軸推力zui大,但是這仍然是固定支架有 利的工作狀態,因此,在管網設計時,應盡量避免將固定支架直接靠近折角安裝,應在固定支架與折角之間設置導向支架,盡量增大固定支架與折角之間的距離,這樣才能實現對折角的保護。 $、當在折角與固定支架之間設置滑動支架時,從表中類型四可以看出,這時折角處的彎曲應力是前三種類型的"%(倍,原因是在靠近折角設置了滑動支架,而滑動支架只對工作鋼管起支撐的作用,它沒有限制工作鋼管移動的方向,致使折角兩側直管段產生的熱脹變形直接傳遞到折角處,而小角度折角沒有吸收熱脹變形的能力,因此折角處的應力很大;同時,由于折角處產生的徑向力的傳遞方向沒有得到限制,導致固定 支架徑向剪切力相當大,這對于固定支架的安全是十分不利的,而且,此時,折角處于高應力狀態,很容易破壞,而且固定支架沒有很好地起到保護折角的作用,因此,在小角度折角處靠近折角的位置設置滑動支架是不可取的。 )、結論“鋼套鋼”直埋蒸汽管道的設計尚處于實踐和摸索階段,需要廣大工程技術人員在工程中不斷地探索和總結,正確地使用“鋼套鋼”直埋管道的各種支架有利于對管網進行科學地設計,保證管網的*安全穩定地運行。 隨時進行排氣,從而防止“氣塞”的產生。 運行中,水流從筒體下部進水管切向進入筒體,形成旋流,雜質和污物在旋流的作用下,沿筒壁下沉到錐形筒底,為防止雜質污物被向上的水流泛起,錐形筒底設置了帶網孔的傘形擋渣蓋。為了將沉積在底部的雜質、污物及時排除掉,錐形筒底安裝了排污閥??筛鶕嶋H需要進行排污或對濾網進行反沖。 下面談談各種除污器在管網設計、安裝、使用過程中應該注意的事項。 *、 所有除污器安裝時均應在進、出水管一側各裝一塊適合于工作壓力的壓力表(應計量準確),用于觀察除污器兩側壓力是否正常。 "、為了便于排污和清除沾附在濾網上的污物,除污器應設計如圖六所示的旁通管路。正常運行時旁通閥門必須關閉,需要排污或對濾網進行反沖時,可以關閉進、出水閥門,打開旁通閥,使系統保持正常運行狀態,然后再打開排污閥,進行無壓排污。為了*沖洗掉筒底雜質和沾附在濾網上的污物,這時要稍稍打開除污器已關閉的出水管閥門,并適當控制流量,使大部分水流繼續循環,少部分水流返回除污器進行反沖,以利于清除掉沾附在濾網上的污物及筒底雜質,使除污器保持正常運行。嚴禁高壓大流量排污或反沖濾網,以免發生意外。 $、 管網新建投入運行時,也是雜質、污物zui多的時候,應采取非常措施進行排污,即第*+"天每隔)小時就應進行一次排污和反 沖,第$+)天每隔,小時排污反沖一次,此后,即可按常規進行排污和反沖,以保持除污器的正常運行。 )、除污器排污管下方應設置排水溝或引水管,將排出的水及污物妥善進行處置。 (、上述各種除污器進水、出水均有方向性選擇,請在設計、選購、安裝中予以注意,以防搞錯方向。 -、每隔$+(年,可視運行情況對除污器進行一次檢修,必要時可打開法蘭,對筒底、濾網進行*清理。同時,濾網是可以更換的。 這幾種除污器在新疆各地供熱單位經用戶使用反映良好,*可以滿足以上“六個要素”的要求,同時無需每年打開除污器進行清理、維修,可節省大量人力、物力,節省維修費用,更重要的是采用這種除污器,不會發生板式換熱器的堵塞,有力地保證了供熱管網的經濟、安全運行,受到了用戶的好評,因此這幾種
除污器應有推廣的價值和良好的使用前景。