真空技术在钢套钢直埋蒸汽管道中的应用(2)

2.4、管道的安装

　　为了实现管道的真空,降低管道的焊接数量,减少可能存在的漏点,采用图4 所示的施工方法。

图4 　管道的安装方式

　　管道中采用滚轮式导向支架,滚轮与外套钢管之间的摩擦为滚动摩擦,在施工时将两根管道的工作钢管焊接完并且作完保温以后,再将两根外套钢管对拉到一起,这样可以减少大量的环向焊缝,降低管道可能的泄漏点数量,增大实现真空系统的可能性,同时可提高施工效率,降低施工费用。

3、钢套钢蒸汽管道中应用真空技术的优势

　　管道实现真空以后,可以排出管道内外钢管空腔中的水蒸气,避免管道的腐蚀,同时,减少了管道中的对流换热,大大降低了管道的热损失,提高了热网的热效率,降低了外套钢管表面的温度,延长外套钢管表面防腐层的使用寿命。

4、工程应用

　　抽真空直埋蒸汽管道在北京和外地都有应用,其中典型的工程实例为北京有机化工二厂蒸汽管网改造工程。该工程管网输送蒸汽压力为1.6MPa ,设计蒸汽温度为300℃,管径有DN500mm和DN600mm 两种。

　　该工程的施工分两部分,即管道的安装及管道中真空系统的实现。在施工中采用了滚轮式导向支架。按照设计要求安装完管道以后,利用德国产真空设备对管道进行了抽真空,管道中的真空压力在12 h 之内达到了设计值(1kPa 以下) (详见图5) 。近半年的检测和记录表明,管道中的真空度保持良好,达到了管道预期的保温效果。

图5 　管道真空压力随时间变化曲线

　　图6 为管道热损失随管网真空度变化曲线,由曲线可以看到当管道中真空压力由101. 3 kPa 降至0. 9 kPa 时,管道的热损失由75 W/ m2 降至42W/ m2 ,管道中热损失降低了40 % ,保证了蒸汽管网的安全稳定运行。

图6 　管道热损失随管网真空度变化曲线

　　图7为管道表面温度随管网真空度变化曲线。由曲线可以看到当管道中压力由101.3kPa 降至0.9kPa 时,管道的表面温度由47℃降至35℃,管道表面温度降低了12 ℃。

图7 　管道表面温度随管网真空度变化曲线

　　北京有机化工二厂蒸汽管道改造工程取得了良好的经济效果,降低了管网的投资,提高了管网的安全性和稳定性,施工速度提高一倍,同时,节约了管道的维护费用,降低了管道的热损失。

5、注意事项

　　钢套钢抽真空直埋蒸汽管道施工完毕以后,管道中形成了密闭系统,管道中真空压力的变化可通过安装在管道上的真空计来观测,因此,应定期观察管道中真空计压力值的变化,及时发现管道中出现的问题。

6、结论

　　在钢套钢直埋蒸汽保温管道中应用真空技术,管道保温效果好,管道热损失低,工程施工简便,容易实现,管道使用寿命长,与地沟敷设方式相比有明显的优势,在实际工程应用中取得了良好的效果。实践证明这种抽真空技术在钢套钢直埋蒸汽管道中的应用是切实可行的,将成为直埋蒸汽管道技术发展的趋势。