工業(yè)蒸汽管道的直埋及吹掃技術(shù)探討

汪洋

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)制造、化工等行業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)管道的直埋和吹掃技術(shù)變得越來(lái)越重要，在技術(shù)上取得了很大進(jìn)步，為設(shè)備與管道的運(yùn)行安全提供了科學(xué)的保障。文章主要介紹了工業(yè)蒸汽管道直埋技術(shù)的三種保溫結(jié)構(gòu)形式，熱補(bǔ)償、蒸汽管道的吹掃應(yīng)具備的條件以及相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：蒸汽管道；直埋技術(shù)；吹掃技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU995.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）29-0026-01

目前，我國(guó)直埋技術(shù)已經(jīng)逐漸突破材料與技術(shù)的限制，有了更大的適用范圍，并在施工中運(yùn)用保溫材料與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，解決了蒸汽管道復(fù)雜的熱應(yīng)變受力、較大的熱位移與較高溫度等問(wèn)題，而吹掃技術(shù)則是使雜物因高速流動(dòng)而被沖刷帶走，以及因管道中的差異造成的位移而脫落，因此，直埋的發(fā)展為吹掃的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行研究有利于管道的安全運(yùn)行。

1 工業(yè)蒸汽管道直埋技術(shù)

1.1 保溫結(jié)構(gòu)形式

保溫結(jié)構(gòu)對(duì)于直埋敷設(shè)蒸汽管道十分重要，各種保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣性也有差異，在選擇時(shí)對(duì)使用壽命、地下水位高低、工期長(zhǎng)短和投資效益等要進(jìn)行綜合考慮，其形式主要有以下三種：

①內(nèi)滑動(dòng)外固定，其中的“內(nèi)滑動(dòng)”表示保溫結(jié)構(gòu)和工作鋼管二者分離，并且高溫蒸汽會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，從而出現(xiàn)熱膨脹和位移，外管套就會(huì)和保溫結(jié)構(gòu)層結(jié)合在一起，不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。潤(rùn)滑層在鋼管外表面，保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)層是由隔熱層形成的，其材料為硅酸鎂瓦塊或耐高溫硬質(zhì)微孔硅酸鈣，外層的保溫層則采用聚氨酯泡沫塑料，外保護(hù)層選擇外管套時(shí)應(yīng)以保溫層外徑大小為依據(jù)，焊接鋼管的材料為規(guī)格不同的成品或鋼板卷。通常使用混凝土制作該結(jié)構(gòu)的固定基礎(chǔ)，不用裝設(shè)導(dǎo)向架，選擇鞍式支座為固定支座，并于土建預(yù)埋件上焊接。將鉆有排潮孔的排潮管設(shè)置在保溫層中，鉆孔部位與工作鋼管接觸且插入保溫結(jié)構(gòu)。超過(guò)地面高度500 mm處伸出排潮管，且將其回彎設(shè)置的與混凝土固定墩盡量靠近。

②內(nèi)滑動(dòng)內(nèi)固定，即在外套管的固定端處固定工作鋼管，固定時(shí)不需要鋼筋混凝土。為使產(chǎn)生于管道的水平推力得到滿足，固定端的強(qiáng)度必須足夠，為使熱橋效應(yīng)減少需進(jìn)行隔熱。制成外套管的鋼管強(qiáng)度及壁厚應(yīng)與固定焊接支架需承擔(dān)的力相滿足，且有排潮管設(shè)置。工作鋼管、潤(rùn)滑層、鋁箔反射膜、與外套管等共同組成保溫結(jié)構(gòu)。

③外滑動(dòng)內(nèi)固定，需精密結(jié)合工作鋼管和保溫材料，形成的整體在熱膨脹時(shí)運(yùn)動(dòng)同步。留10～20 mm的間隙在保溫層和外套管之間，既是良好的信號(hào)管和排潮通道又可保溫。隔熱導(dǎo)向支架設(shè)置在外套管和工作鋼管之間時(shí)應(yīng)有距離間隔，選擇滑動(dòng)導(dǎo)向架為導(dǎo)向支架，滾動(dòng)支架為大管徑導(dǎo)向支架，參照外套管防腐要求安裝排潮管。

1.2 蒸汽直埋管道的熱補(bǔ)償

在溫度作用下蒸汽直埋管道熱脹冷縮，應(yīng)力出現(xiàn)后使安全受到威脅，一定要進(jìn)行補(bǔ)償，通常有采用補(bǔ)償器、自然補(bǔ)償、一次性補(bǔ)償和管道預(yù)熱拉伸四種方式。其中最可靠、安全、常用的是自然補(bǔ)償。溫度變化時(shí)一定量的彈性變形與塑性變形在蒸汽直埋管道的彎管部分發(fā)生，完成自然補(bǔ)償。分析蒸汽直埋管道的熱力時(shí)，若管系或局部沒(méi)有足夠柔性，長(zhǎng)生過(guò)大熱應(yīng)力，在演算大于推理允許值的部分時(shí)可選擇補(bǔ)償器補(bǔ)償。與其他管道相比，蒸汽管道熱伸長(zhǎng)量大，溫度較高，需選擇剛度小、補(bǔ)償量大的補(bǔ)償器。通常采用為蒸汽直埋管道專門設(shè)計(jì)的補(bǔ)償器或波形補(bǔ)償器完成蒸汽直埋管道，與工作鋼管相同，應(yīng)全封閉補(bǔ)償器的外套管。外套管對(duì)于全直埋式波形補(bǔ)償器不必另外添加，若外套管表面溫度大于50 ℃，有較長(zhǎng)直管段，具備熱伸長(zhǎng)量，需進(jìn)行補(bǔ)償。

2 工業(yè)蒸汽管道吹掃技術(shù)

2.1 吹掃蒸汽管道的必備條件

①制定合理的吹掃方案。首先應(yīng)有專門的小組指揮、協(xié)調(diào)與管理吹掃過(guò)程，為使信息交流的準(zhǔn)確性得到保證，聯(lián)絡(luò)時(shí)可使用對(duì)講機(jī)。應(yīng)有明確的吹掃目的以及蒸汽管道基本參數(shù)，如管道材質(zhì)、設(shè)計(jì)溫度等。其次要有明確的吹掃范圍，可作空視圖并編號(hào)，表示需打靶檢驗(yàn)的吹掃口和低點(diǎn)、高點(diǎn)排放口、吹掃口等。進(jìn)行參數(shù)選擇時(shí)，吹掃蒸汽量需要計(jì)算。最后要合理安排吹掃順序，選擇吹掃方法，若吹掃口較多，吹掃原則為先主管后支管。

②明確吹掃分工。由專人負(fù)責(zé)控制室內(nèi)電腦自動(dòng)操作或現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作，各分包商、業(yè)主與施工單位應(yīng)有明確職責(zé)，觀察管道支架是否異常，為應(yīng)對(duì)突發(fā)事件應(yīng)做好準(zhǔn)備。

③檢查管道支架。安裝蒸汽管道后對(duì)管道支架進(jìn)行檢查，查看與設(shè)計(jì)要求是否相符，包括施工質(zhì)量與規(guī)范是否相符，托盤固定等。

④主管的防腐保溫。該措施可使吹掃蒸汽管道使損耗的蒸汽量減少，低點(diǎn)排放裝置暫時(shí)可不保溫，導(dǎo)淋管線堵塞現(xiàn)象可能出現(xiàn)在吹掃過(guò)程中，需要敲擊管線，甚至將閥門卸掉來(lái)疏通管道。

⑤設(shè)置并加固固定點(diǎn)?，F(xiàn)階段我國(guó)在用不同方式分析計(jì)算吹掃口的受力情況時(shí)均缺乏準(zhǔn)確性，一般將固定點(diǎn)設(shè)置在吹掃口后，應(yīng)以吹掃口在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的狀況選擇相應(yīng)方式對(duì)其進(jìn)行加固。

⑥吹掃口設(shè)置安全范圍。若蒸汽管道裝置內(nèi)有蒸汽吹掃口，需將其向室外引導(dǎo)，為吹掃安全需將吹掃口指向空中。若吹掃口早裝之外，應(yīng)以實(shí)際情況為依據(jù)朝空中吹掃，若是水平吹掃口應(yīng)保證足夠的安全范圍。

⑦拆除相關(guān)元件。包括蒸汽吹掃管道上的的管道儀表、測(cè)溫元件、孔板等，若調(diào)節(jié)閥焊接在管道上，應(yīng)采取措施進(jìn)行防護(hù)。

2.2 吹掃蒸汽管道的重要參數(shù)

首先是選擇蒸汽管道吹掃的蒸汽流量。雖然蒸汽管道內(nèi)存在的一些雜物和鐵銹去除比較容易，但是管壁上的那些附著的焊渣等除去就比較困難了，所以蒸汽的吹掃力影響著吹掃效果的好壞。吹掃蒸汽的質(zhì)量和速率增量的乘積就是吹掃力的大小，也是動(dòng)量變化率的大小。蒸汽的速率受到質(zhì)量、流量等因素的影響，在過(guò)熱蒸汽的情況下與比熱容有一定的關(guān)系，并且受到溫度的制約。注重流量與流速，是保證吹掃效果的關(guān)鍵。確認(rèn)蒸汽管道人口的吹掃力高于沖刷力是為了保證保溫良好。

其次，影響吹掃效果的直接因素是蒸汽的參數(shù)，沖刷管內(nèi)生銹的雜物需要用能量，所謂的能量就是管內(nèi)蒸汽介質(zhì)流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的，也稱作為動(dòng)量。蒸汽吹掃的能力越大吹掃的效果就也明顯。蒸汽參數(shù)、蒸汽管道的水力特征、吹掃時(shí)主氣門開度的大小這三個(gè)因素是影響蒸汽介質(zhì)能量的主要因素。蒸汽管道的蒸汽流量可以通過(guò)公式來(lái)計(jì)算出來(lái)。采用降壓吹掃方式能夠提高吹掃效率以及吹掃費(fèi)用減少，雖然有不少好處，但也存在一些缺點(diǎn)，例如蒸汽的消耗量巨大。所以需要蒸汽吹掃和供汽鍋爐相結(jié)合來(lái)使蒸汽管網(wǎng)達(dá)到更好的使用效果。

最后，蒸汽管道吹掃壓力的選擇。管路的阻力是蒸汽管道吹掃壓力的決定性因素。吹掃壓力不能過(guò)高，如果吹掃壓力過(guò)高就會(huì)使一些限制到達(dá)極限，也會(huì)造成管外的膨脹，這樣就不會(huì)使吹掃達(dá)到很好的效果，因此為了使吹掃的效果達(dá)到更好，就需要選擇一定的壓力來(lái)使蒸汽流速達(dá)到一定的數(shù)值。為了能夠讓吹掃打靶合格，需要將蒸汽吹掃壓力從低到高逐漸升高，將壓力值保持在50%～70%之間。

3 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，為提高我國(guó)工業(yè)蒸汽管道運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)其直埋技術(shù)與吹掃技術(shù)進(jìn)行不斷的研究。只有對(duì)直埋技術(shù)的相關(guān)要求有了明確的認(rèn)識(shí)，才能使設(shè)計(jì)、施工等過(guò)程進(jìn)行的更加順利，并以不同地區(qū)的具體情況為依據(jù)在實(shí)際工作中不斷完善的進(jìn)行完善。另外，在吹掃技術(shù)中如何選擇參數(shù)、制定方案、設(shè)置支架與實(shí)際施工等都是十分重要的工作，這些工作對(duì)蒸汽管道的安全運(yùn)行都有很大影響，所以在實(shí)施直埋技術(shù)與吹掃技術(shù)時(shí)必須嚴(yán)格按照有關(guān)的要求進(jìn)行，這樣才能確保管道的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張書卿.井下采煤技術(shù)與采煤工藝的選擇應(yīng)用研究[J].科技傳播，2012，（12）.

[2] 楊波.淺議采煤技術(shù)與采煤工藝的選擇[J].中國(guó)科技投資，2012，（42）.

[3] 鄭勇.關(guān)于工業(yè)蒸汽管道的吹掃[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2013，（5）.

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)制造、化工等行業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)管道的直埋和吹掃技術(shù)變得越來(lái)越重要，在技術(shù)上取得了很大進(jìn)步，為設(shè)備與管道的運(yùn)行安全提供了科學(xué)的保障。文章主要介紹了工業(yè)蒸汽管道直埋技術(shù)的三種保溫結(jié)構(gòu)形式，熱補(bǔ)償、蒸汽管道的吹掃應(yīng)具備的條件以及相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：蒸汽管道；直埋技術(shù)；吹掃技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU995.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）29-0026-01

目前，我國(guó)直埋技術(shù)已經(jīng)逐漸突破材料與技術(shù)的限制，有了更大的適用范圍，并在施工中運(yùn)用保溫材料與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，解決了蒸汽管道復(fù)雜的熱應(yīng)變受力、較大的熱位移與較高溫度等問(wèn)題，而吹掃技術(shù)則是使雜物因高速流動(dòng)而被沖刷帶走，以及因管道中的差異造成的位移而脫落，因此，直埋的發(fā)展為吹掃的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行研究有利于管道的安全運(yùn)行。

1 工業(yè)蒸汽管道直埋技術(shù)

1.1 保溫結(jié)構(gòu)形式

保溫結(jié)構(gòu)對(duì)于直埋敷設(shè)蒸汽管道十分重要，各種保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣性也有差異，在選擇時(shí)對(duì)使用壽命、地下水位高低、工期長(zhǎng)短和投資效益等要進(jìn)行綜合考慮，其形式主要有以下三種：

①內(nèi)滑動(dòng)外固定，其中的“內(nèi)滑動(dòng)”表示保溫結(jié)構(gòu)和工作鋼管二者分離，并且高溫蒸汽會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，從而出現(xiàn)熱膨脹和位移，外管套就會(huì)和保溫結(jié)構(gòu)層結(jié)合在一起，不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。潤(rùn)滑層在鋼管外表面，保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)層是由隔熱層形成的，其材料為硅酸鎂瓦塊或耐高溫硬質(zhì)微孔硅酸鈣，外層的保溫層則采用聚氨酯泡沫塑料，外保護(hù)層選擇外管套時(shí)應(yīng)以保溫層外徑大小為依據(jù)，焊接鋼管的材料為規(guī)格不同的成品或鋼板卷。通常使用混凝土制作該結(jié)構(gòu)的固定基礎(chǔ)，不用裝設(shè)導(dǎo)向架，選擇鞍式支座為固定支座，并于土建預(yù)埋件上焊接。將鉆有排潮孔的排潮管設(shè)置在保溫層中，鉆孔部位與工作鋼管接觸且插入保溫結(jié)構(gòu)。超過(guò)地面高度500 mm處伸出排潮管，且將其回彎設(shè)置的與混凝土固定墩盡量靠近。

②內(nèi)滑動(dòng)內(nèi)固定，即在外套管的固定端處固定工作鋼管，固定時(shí)不需要鋼筋混凝土。為使產(chǎn)生于管道的水平推力得到滿足，固定端的強(qiáng)度必須足夠，為使熱橋效應(yīng)減少需進(jìn)行隔熱。制成外套管的鋼管強(qiáng)度及壁厚應(yīng)與固定焊接支架需承擔(dān)的力相滿足，且有排潮管設(shè)置。工作鋼管、潤(rùn)滑層、鋁箔反射膜、與外套管等共同組成保溫結(jié)構(gòu)。

③外滑動(dòng)內(nèi)固定，需精密結(jié)合工作鋼管和保溫材料，形成的整體在熱膨脹時(shí)運(yùn)動(dòng)同步。留10～20 mm的間隙在保溫層和外套管之間，既是良好的信號(hào)管和排潮通道又可保溫。隔熱導(dǎo)向支架設(shè)置在外套管和工作鋼管之間時(shí)應(yīng)有距離間隔，選擇滑動(dòng)導(dǎo)向架為導(dǎo)向支架，滾動(dòng)支架為大管徑導(dǎo)向支架，參照外套管防腐要求安裝排潮管。

1.2 蒸汽直埋管道的熱補(bǔ)償

在溫度作用下蒸汽直埋管道熱脹冷縮，應(yīng)力出現(xiàn)后使安全受到威脅，一定要進(jìn)行補(bǔ)償，通常有采用補(bǔ)償器、自然補(bǔ)償、一次性補(bǔ)償和管道預(yù)熱拉伸四種方式。其中最可靠、安全、常用的是自然補(bǔ)償。溫度變化時(shí)一定量的彈性變形與塑性變形在蒸汽直埋管道的彎管部分發(fā)生，完成自然補(bǔ)償。分析蒸汽直埋管道的熱力時(shí)，若管系或局部沒(méi)有足夠柔性，長(zhǎng)生過(guò)大熱應(yīng)力，在演算大于推理允許值的部分時(shí)可選擇補(bǔ)償器補(bǔ)償。與其他管道相比，蒸汽管道熱伸長(zhǎng)量大，溫度較高，需選擇剛度小、補(bǔ)償量大的補(bǔ)償器。通常采用為蒸汽直埋管道專門設(shè)計(jì)的補(bǔ)償器或波形補(bǔ)償器完成蒸汽直埋管道，與工作鋼管相同，應(yīng)全封閉補(bǔ)償器的外套管。外套管對(duì)于全直埋式波形補(bǔ)償器不必另外添加，若外套管表面溫度大于50 ℃，有較長(zhǎng)直管段，具備熱伸長(zhǎng)量，需進(jìn)行補(bǔ)償。

2 工業(yè)蒸汽管道吹掃技術(shù)

2.1 吹掃蒸汽管道的必備條件

①制定合理的吹掃方案。首先應(yīng)有專門的小組指揮、協(xié)調(diào)與管理吹掃過(guò)程，為使信息交流的準(zhǔn)確性得到保證，聯(lián)絡(luò)時(shí)可使用對(duì)講機(jī)。應(yīng)有明確的吹掃目的以及蒸汽管道基本參數(shù)，如管道材質(zhì)、設(shè)計(jì)溫度等。其次要有明確的吹掃范圍，可作空視圖并編號(hào)，表示需打靶檢驗(yàn)的吹掃口和低點(diǎn)、高點(diǎn)排放口、吹掃口等。進(jìn)行參數(shù)選擇時(shí)，吹掃蒸汽量需要計(jì)算。最后要合理安排吹掃順序，選擇吹掃方法，若吹掃口較多，吹掃原則為先主管后支管。

②明確吹掃分工。由專人負(fù)責(zé)控制室內(nèi)電腦自動(dòng)操作或現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作，各分包商、業(yè)主與施工單位應(yīng)有明確職責(zé)，觀察管道支架是否異常，為應(yīng)對(duì)突發(fā)事件應(yīng)做好準(zhǔn)備。

③檢查管道支架。安裝蒸汽管道后對(duì)管道支架進(jìn)行檢查，查看與設(shè)計(jì)要求是否相符，包括施工質(zhì)量與規(guī)范是否相符，托盤固定等。

④主管的防腐保溫。該措施可使吹掃蒸汽管道使損耗的蒸汽量減少，低點(diǎn)排放裝置暫時(shí)可不保溫，導(dǎo)淋管線堵塞現(xiàn)象可能出現(xiàn)在吹掃過(guò)程中，需要敲擊管線，甚至將閥門卸掉來(lái)疏通管道。

⑤設(shè)置并加固固定點(diǎn)?，F(xiàn)階段我國(guó)在用不同方式分析計(jì)算吹掃口的受力情況時(shí)均缺乏準(zhǔn)確性，一般將固定點(diǎn)設(shè)置在吹掃口后，應(yīng)以吹掃口在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的狀況選擇相應(yīng)方式對(duì)其進(jìn)行加固。

⑥吹掃口設(shè)置安全范圍。若蒸汽管道裝置內(nèi)有蒸汽吹掃口，需將其向室外引導(dǎo)，為吹掃安全需將吹掃口指向空中。若吹掃口早裝之外，應(yīng)以實(shí)際情況為依據(jù)朝空中吹掃，若是水平吹掃口應(yīng)保證足夠的安全范圍。

⑦拆除相關(guān)元件。包括蒸汽吹掃管道上的的管道儀表、測(cè)溫元件、孔板等，若調(diào)節(jié)閥焊接在管道上，應(yīng)采取措施進(jìn)行防護(hù)。

2.2 吹掃蒸汽管道的重要參數(shù)

首先是選擇蒸汽管道吹掃的蒸汽流量。雖然蒸汽管道內(nèi)存在的一些雜物和鐵銹去除比較容易，但是管壁上的那些附著的焊渣等除去就比較困難了，所以蒸汽的吹掃力影響著吹掃效果的好壞。吹掃蒸汽的質(zhì)量和速率增量的乘積就是吹掃力的大小，也是動(dòng)量變化率的大小。蒸汽的速率受到質(zhì)量、流量等因素的影響，在過(guò)熱蒸汽的情況下與比熱容有一定的關(guān)系，并且受到溫度的制約。注重流量與流速，是保證吹掃效果的關(guān)鍵。確認(rèn)蒸汽管道人口的吹掃力高于沖刷力是為了保證保溫良好。

其次，影響吹掃效果的直接因素是蒸汽的參數(shù)，沖刷管內(nèi)生銹的雜物需要用能量，所謂的能量就是管內(nèi)蒸汽介質(zhì)流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的，也稱作為動(dòng)量。蒸汽吹掃的能力越大吹掃的效果就也明顯。蒸汽參數(shù)、蒸汽管道的水力特征、吹掃時(shí)主氣門開度的大小這三個(gè)因素是影響蒸汽介質(zhì)能量的主要因素。蒸汽管道的蒸汽流量可以通過(guò)公式來(lái)計(jì)算出來(lái)。采用降壓吹掃方式能夠提高吹掃效率以及吹掃費(fèi)用減少，雖然有不少好處，但也存在一些缺點(diǎn)，例如蒸汽的消耗量巨大。所以需要蒸汽吹掃和供汽鍋爐相結(jié)合來(lái)使蒸汽管網(wǎng)達(dá)到更好的使用效果。

最后，蒸汽管道吹掃壓力的選擇。管路的阻力是蒸汽管道吹掃壓力的決定性因素。吹掃壓力不能過(guò)高，如果吹掃壓力過(guò)高就會(huì)使一些限制到達(dá)極限，也會(huì)造成管外的膨脹，這樣就不會(huì)使吹掃達(dá)到很好的效果，因此為了使吹掃的效果達(dá)到更好，就需要選擇一定的壓力來(lái)使蒸汽流速達(dá)到一定的數(shù)值。為了能夠讓吹掃打靶合格，需要將蒸汽吹掃壓力從低到高逐漸升高，將壓力值保持在50%～70%之間。

3 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，為提高我國(guó)工業(yè)蒸汽管道運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)其直埋技術(shù)與吹掃技術(shù)進(jìn)行不斷的研究。只有對(duì)直埋技術(shù)的相關(guān)要求有了明確的認(rèn)識(shí)，才能使設(shè)計(jì)、施工等過(guò)程進(jìn)行的更加順利，并以不同地區(qū)的具體情況為依據(jù)在實(shí)際工作中不斷完善的進(jìn)行完善。另外，在吹掃技術(shù)中如何選擇參數(shù)、制定方案、設(shè)置支架與實(shí)際施工等都是十分重要的工作，這些工作對(duì)蒸汽管道的安全運(yùn)行都有很大影響，所以在實(shí)施直埋技術(shù)與吹掃技術(shù)時(shí)必須嚴(yán)格按照有關(guān)的要求進(jìn)行，這樣才能確保管道的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張書卿.井下采煤技術(shù)與采煤工藝的選擇應(yīng)用研究[J].科技傳播，2012，（12）.

[2] 楊波.淺議采煤技術(shù)與采煤工藝的選擇[J].中國(guó)科技投資，2012，（42）.

[3] 鄭勇.關(guān)于工業(yè)蒸汽管道的吹掃[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2013，（5）.

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)制造、化工等行業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)管道的直埋和吹掃技術(shù)變得越來(lái)越重要，在技術(shù)上取得了很大進(jìn)步，為設(shè)備與管道的運(yùn)行安全提供了科學(xué)的保障。文章主要介紹了工業(yè)蒸汽管道直埋技術(shù)的三種保溫結(jié)構(gòu)形式，熱補(bǔ)償、蒸汽管道的吹掃應(yīng)具備的條件以及相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：蒸汽管道；直埋技術(shù)；吹掃技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU995.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）29-0026-01

目前，我國(guó)直埋技術(shù)已經(jīng)逐漸突破材料與技術(shù)的限制，有了更大的適用范圍，并在施工中運(yùn)用保溫材料與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，解決了蒸汽管道復(fù)雜的熱應(yīng)變受力、較大的熱位移與較高溫度等問(wèn)題，而吹掃技術(shù)則是使雜物因高速流動(dòng)而被沖刷帶走，以及因管道中的差異造成的位移而脫落，因此，直埋的發(fā)展為吹掃的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行研究有利于管道的安全運(yùn)行。

1 工業(yè)蒸汽管道直埋技術(shù)

1.1 保溫結(jié)構(gòu)形式

保溫結(jié)構(gòu)對(duì)于直埋敷設(shè)蒸汽管道十分重要，各種保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣性也有差異，在選擇時(shí)對(duì)使用壽命、地下水位高低、工期長(zhǎng)短和投資效益等要進(jìn)行綜合考慮，其形式主要有以下三種：

①內(nèi)滑動(dòng)外固定，其中的“內(nèi)滑動(dòng)”表示保溫結(jié)構(gòu)和工作鋼管二者分離，并且高溫蒸汽會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，從而出現(xiàn)熱膨脹和位移，外管套就會(huì)和保溫結(jié)構(gòu)層結(jié)合在一起，不發(fā)生運(yùn)動(dòng)。潤(rùn)滑層在鋼管外表面，保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)層是由隔熱層形成的，其材料為硅酸鎂瓦塊或耐高溫硬質(zhì)微孔硅酸鈣，外層的保溫層則采用聚氨酯泡沫塑料，外保護(hù)層選擇外管套時(shí)應(yīng)以保溫層外徑大小為依據(jù)，焊接鋼管的材料為規(guī)格不同的成品或鋼板卷。通常使用混凝土制作該結(jié)構(gòu)的固定基礎(chǔ)，不用裝設(shè)導(dǎo)向架，選擇鞍式支座為固定支座，并于土建預(yù)埋件上焊接。將鉆有排潮孔的排潮管設(shè)置在保溫層中，鉆孔部位與工作鋼管接觸且插入保溫結(jié)構(gòu)。超過(guò)地面高度500 mm處伸出排潮管，且將其回彎設(shè)置的與混凝土固定墩盡量靠近。

②內(nèi)滑動(dòng)內(nèi)固定，即在外套管的固定端處固定工作鋼管，固定時(shí)不需要鋼筋混凝土。為使產(chǎn)生于管道的水平推力得到滿足，固定端的強(qiáng)度必須足夠，為使熱橋效應(yīng)減少需進(jìn)行隔熱。制成外套管的鋼管強(qiáng)度及壁厚應(yīng)與固定焊接支架需承擔(dān)的力相滿足，且有排潮管設(shè)置。工作鋼管、潤(rùn)滑層、鋁箔反射膜、與外套管等共同組成保溫結(jié)構(gòu)。

③外滑動(dòng)內(nèi)固定，需精密結(jié)合工作鋼管和保溫材料，形成的整體在熱膨脹時(shí)運(yùn)動(dòng)同步。留10～20 mm的間隙在保溫層和外套管之間，既是良好的信號(hào)管和排潮通道又可保溫。隔熱導(dǎo)向支架設(shè)置在外套管和工作鋼管之間時(shí)應(yīng)有距離間隔，選擇滑動(dòng)導(dǎo)向架為導(dǎo)向支架，滾動(dòng)支架為大管徑導(dǎo)向支架，參照外套管防腐要求安裝排潮管。

1.2 蒸汽直埋管道的熱補(bǔ)償

在溫度作用下蒸汽直埋管道熱脹冷縮，應(yīng)力出現(xiàn)后使安全受到威脅，一定要進(jìn)行補(bǔ)償，通常有采用補(bǔ)償器、自然補(bǔ)償、一次性補(bǔ)償和管道預(yù)熱拉伸四種方式。其中最可靠、安全、常用的是自然補(bǔ)償。溫度變化時(shí)一定量的彈性變形與塑性變形在蒸汽直埋管道的彎管部分發(fā)生，完成自然補(bǔ)償。分析蒸汽直埋管道的熱力時(shí)，若管系或局部沒(méi)有足夠柔性，長(zhǎng)生過(guò)大熱應(yīng)力，在演算大于推理允許值的部分時(shí)可選擇補(bǔ)償器補(bǔ)償。與其他管道相比，蒸汽管道熱伸長(zhǎng)量大，溫度較高，需選擇剛度小、補(bǔ)償量大的補(bǔ)償器。通常采用為蒸汽直埋管道專門設(shè)計(jì)的補(bǔ)償器或波形補(bǔ)償器完成蒸汽直埋管道，與工作鋼管相同，應(yīng)全封閉補(bǔ)償器的外套管。外套管對(duì)于全直埋式波形補(bǔ)償器不必另外添加，若外套管表面溫度大于50 ℃，有較長(zhǎng)直管段，具備熱伸長(zhǎng)量，需進(jìn)行補(bǔ)償。

2 工業(yè)蒸汽管道吹掃技術(shù)

2.1 吹掃蒸汽管道的必備條件

①制定合理的吹掃方案。首先應(yīng)有專門的小組指揮、協(xié)調(diào)與管理吹掃過(guò)程，為使信息交流的準(zhǔn)確性得到保證，聯(lián)絡(luò)時(shí)可使用對(duì)講機(jī)。應(yīng)有明確的吹掃目的以及蒸汽管道基本參數(shù)，如管道材質(zhì)、設(shè)計(jì)溫度等。其次要有明確的吹掃范圍，可作空視圖并編號(hào)，表示需打靶檢驗(yàn)的吹掃口和低點(diǎn)、高點(diǎn)排放口、吹掃口等。進(jìn)行參數(shù)選擇時(shí)，吹掃蒸汽量需要計(jì)算。最后要合理安排吹掃順序，選擇吹掃方法，若吹掃口較多，吹掃原則為先主管后支管。

②明確吹掃分工。由專人負(fù)責(zé)控制室內(nèi)電腦自動(dòng)操作或現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作，各分包商、業(yè)主與施工單位應(yīng)有明確職責(zé)，觀察管道支架是否異常，為應(yīng)對(duì)突發(fā)事件應(yīng)做好準(zhǔn)備。

③檢查管道支架。安裝蒸汽管道后對(duì)管道支架進(jìn)行檢查，查看與設(shè)計(jì)要求是否相符，包括施工質(zhì)量與規(guī)范是否相符，托盤固定等。

④主管的防腐保溫。該措施可使吹掃蒸汽管道使損耗的蒸汽量減少，低點(diǎn)排放裝置暫時(shí)可不保溫，導(dǎo)淋管線堵塞現(xiàn)象可能出現(xiàn)在吹掃過(guò)程中，需要敲擊管線，甚至將閥門卸掉來(lái)疏通管道。

⑤設(shè)置并加固固定點(diǎn)?，F(xiàn)階段我國(guó)在用不同方式分析計(jì)算吹掃口的受力情況時(shí)均缺乏準(zhǔn)確性，一般將固定點(diǎn)設(shè)置在吹掃口后，應(yīng)以吹掃口在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的狀況選擇相應(yīng)方式對(duì)其進(jìn)行加固。

⑥吹掃口設(shè)置安全范圍。若蒸汽管道裝置內(nèi)有蒸汽吹掃口，需將其向室外引導(dǎo)，為吹掃安全需將吹掃口指向空中。若吹掃口早裝之外，應(yīng)以實(shí)際情況為依據(jù)朝空中吹掃，若是水平吹掃口應(yīng)保證足夠的安全范圍。

⑦拆除相關(guān)元件。包括蒸汽吹掃管道上的的管道儀表、測(cè)溫元件、孔板等，若調(diào)節(jié)閥焊接在管道上，應(yīng)采取措施進(jìn)行防護(hù)。

2.2 吹掃蒸汽管道的重要參數(shù)

首先是選擇蒸汽管道吹掃的蒸汽流量。雖然蒸汽管道內(nèi)存在的一些雜物和鐵銹去除比較容易，但是管壁上的那些附著的焊渣等除去就比較困難了，所以蒸汽的吹掃力影響著吹掃效果的好壞。吹掃蒸汽的質(zhì)量和速率增量的乘積就是吹掃力的大小，也是動(dòng)量變化率的大小。蒸汽的速率受到質(zhì)量、流量等因素的影響，在過(guò)熱蒸汽的情況下與比熱容有一定的關(guān)系，并且受到溫度的制約。注重流量與流速，是保證吹掃效果的關(guān)鍵。確認(rèn)蒸汽管道人口的吹掃力高于沖刷力是為了保證保溫良好。

其次，影響吹掃效果的直接因素是蒸汽的參數(shù)，沖刷管內(nèi)生銹的雜物需要用能量，所謂的能量就是管內(nèi)蒸汽介質(zhì)流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的，也稱作為動(dòng)量。蒸汽吹掃的能力越大吹掃的效果就也明顯。蒸汽參數(shù)、蒸汽管道的水力特征、吹掃時(shí)主氣門開度的大小這三個(gè)因素是影響蒸汽介質(zhì)能量的主要因素。蒸汽管道的蒸汽流量可以通過(guò)公式來(lái)計(jì)算出來(lái)。采用降壓吹掃方式能夠提高吹掃效率以及吹掃費(fèi)用減少，雖然有不少好處，但也存在一些缺點(diǎn)，例如蒸汽的消耗量巨大。所以需要蒸汽吹掃和供汽鍋爐相結(jié)合來(lái)使蒸汽管網(wǎng)達(dá)到更好的使用效果。

最后，蒸汽管道吹掃壓力的選擇。管路的阻力是蒸汽管道吹掃壓力的決定性因素。吹掃壓力不能過(guò)高，如果吹掃壓力過(guò)高就會(huì)使一些限制到達(dá)極限，也會(huì)造成管外的膨脹，這樣就不會(huì)使吹掃達(dá)到很好的效果，因此為了使吹掃的效果達(dá)到更好，就需要選擇一定的壓力來(lái)使蒸汽流速達(dá)到一定的數(shù)值。為了能夠讓吹掃打靶合格，需要將蒸汽吹掃壓力從低到高逐漸升高，將壓力值保持在50%～70%之間。

3 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，為提高我國(guó)工業(yè)蒸汽管道運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)其直埋技術(shù)與吹掃技術(shù)進(jìn)行不斷的研究。只有對(duì)直埋技術(shù)的相關(guān)要求有了明確的認(rèn)識(shí)，才能使設(shè)計(jì)、施工等過(guò)程進(jìn)行的更加順利，并以不同地區(qū)的具體情況為依據(jù)在實(shí)際工作中不斷完善的進(jìn)行完善。另外，在吹掃技術(shù)中如何選擇參數(shù)、制定方案、設(shè)置支架與實(shí)際施工等都是十分重要的工作，這些工作對(duì)蒸汽管道的安全運(yùn)行都有很大影響，所以在實(shí)施直埋技術(shù)與吹掃技術(shù)時(shí)必須嚴(yán)格按照有關(guān)的要求進(jìn)行，這樣才能確保管道的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張書卿.井下采煤技術(shù)與采煤工藝的選擇應(yīng)用研究[J].科技傳播，2012，（12）.

[2] 楊波.淺議采煤技術(shù)與采煤工藝的選擇[J].中國(guó)科技投資，2012，（42）.

[3] 鄭勇.關(guān)于工業(yè)蒸汽管道的吹掃[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2013，（5）.