直埋保溫管概述
直埋保溫管廣泛用于液體、氣體的輸送管網(wǎng),化工管道保溫工程石油、化工、集中供熱熱網(wǎng)、*空調(diào)通風(fēng)管道、市政工程等。高溫預(yù)制直埋保溫管是一種保溫性能好,加安全可靠,工程造價低的直埋預(yù)制保溫管,有效的解決了城鎮(zhèn)集中供熱中130℃-600℃高溫輸熱用預(yù)制直埋保溫管的保溫、滑動潤滑和裸露管端的防水問題。直埋保溫管不僅具有傳統(tǒng)地溝和架空敷設(shè)管道*的*技術(shù)、實用性能,而且還具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益,也是供熱節(jié)能的有力措施。直埋保溫管采用直埋供熱管道技術(shù),標志著中國供熱管道技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進入了新的起點。
直埋保溫管組成
保溫管是由鋼管、玻璃鋼內(nèi)護套、玻璃鋼外殼構(gòu)成,其特征是:還包括耐高溫絕熱保溫層、潤滑層、彈性密封件。本實用新型有效的解決了城鎮(zhèn)集中供熱中130℃-600℃高溫輸熱用預(yù)制直埋保溫管的保溫、滑動潤滑和裸露管端的防水問題。
直埋保溫管由四部分組成
工作鋼管:根據(jù)輸送介質(zhì)的技術(shù)要求分別采用有縫鋼管、無縫鋼管、雙面埋弧螺旋焊接鋼管。
保溫層:采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。
保護殼:采用高密度聚乙烯或玻璃鋼。
滲漏報警線:制造高溫預(yù)制直埋保溫管時,在靠近鋼管的保溫層中,埋設(shè)有報警線,一旦管道某處發(fā)生滲漏,通過警報線的傳導(dǎo),便可在檢測儀表上報警并顯示出漏水的準確位置和滲漏程度的大小,以便通知檢修人員迅速處理漏水的管段,保證熱網(wǎng)安全運行。
適用范圍
本工藝標準適用于民用及一般工業(yè)建筑的設(shè)備、管道的防腐蝕施工操作。金屬在周圍介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下所引起的一種破壞現(xiàn)象。按管道被腐蝕部位,可分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕;按管道腐蝕形態(tài),可分為全面腐蝕和局部腐蝕;按管道腐蝕機理,可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕等。
工藝流程
基面處理 → 調(diào)配涂料 → 刷中間漆 → 刷或噴涂施工 → 養(yǎng)護
管道防腐分為主體防腐和補口焊口防腐
管道防腐選用什么材料,要根據(jù)主體管道防腐層材料的不同而定。
常用補口方式有石油瀝青補口、環(huán)氧煤瀝青補口、粘膠帶補口、粉末環(huán)氧補口和PE熱縮材料補口等多種方式。
高溫預(yù)制直埋保溫管-優(yōu)勢特點
1 具有很強的耐腐蝕和防水能力,綜合造價低
據(jù)有關(guān)部門測算,雙管制供熱管道,一般情況下可以降低工程造價的25%(采用玻璃鋼做保護層)和10%(采用高密度聚乙烯做保護層)左右。
2 熱損耗低,節(jié)約能源。 熱損耗僅為傳統(tǒng)管材的25%
直埋保溫管 導(dǎo)熱系數(shù) 0.022kcal/m.h.℃ 憎水率 0.03kg/cm³
3 使用壽命長
正確的安裝和使用可使管網(wǎng)壽命達到30-50年,而且維護費用極低。
4 占地少 施工快 有利于環(huán)境保護
能減少土方開挖量50%以上 減少土建砌筑和混凝土量90%
管道主體如果是三層PE復(fù)合結(jié)構(gòu),其補口材料*三層PE熱縮補口材料。
單層環(huán)氧粉末涂層的補口可采用環(huán)氧粉末、膠粘帶+底漆和三層PE熱縮補口三種方式。
另:國內(nèi)應(yīng)用較多的鋼質(zhì)管道防腐層有石油瀝青、PE夾克及PE泡沫夾克、環(huán)氧煤瀝青、煤焦油瓷漆、環(huán)氧粉末和三層復(fù)合結(jié)構(gòu)等,目前推廣應(yīng)用zui廣的兩種管道防腐方式為三層PE復(fù)合結(jié)構(gòu)和單層粉末環(huán)氧。
石油瀝青,原料廣泛,價格低。但勞動條件差,質(zhì)量難以保證,環(huán)境污染嚴重。
環(huán)氧煤瀝青,操作簡便,但覆蓋層固化時間長,受環(huán)境影響大,不適于野外作業(yè),10℃以下難以施工。
冷纏帶防腐,操作簡便,但粘接力略差,防水性能低,強度低,受環(huán)境影響大。
環(huán)氧粉末防腐,采用靜電噴涂方式,與同種材料防腐的管體熔結(jié)好,粘接力強,但環(huán)氧粉末防水性較差(吸水率較高,達到0.83%),給陰極保護設(shè)計帶來一定的困難?,F(xiàn)場器具要求高,操作難度大,質(zhì)量不易控制。
3PE熱縮材料,管道防腐密封性強,機械強度高,防水性強,質(zhì)量穩(wěn)定,施工方便,適用性好,*。PE吸水率低(低于0.01%),同時具備環(huán)氧強度高,PE吸水性低和熱熔膠柔軟性好等,有很高的防腐可靠性,缺點是:與其它補口材料成本相比,費用高。
冷纏帶和3PE熱縮帶的特點是:適用各種材料主體防腐層管道,而其他方式適用于相同或接近材料的主體防腐層管道。
其次隨著發(fā)展有些管道在防腐時同時也需要保溫,石油是很復(fù)雜的混合物,易腐蝕管道,防腐是有必要的,但是成品油管線在防腐的情況下也需要做保溫,在東北和冬季,熱脹冷縮會凍裂管道,影響穩(wěn)定供應(yīng)。
防腐方法
涂層防腐
用涂料均勻致密地涂敷在經(jīng)除銹的金屬管道表面上,使其與各種腐蝕性介質(zhì)隔絕,是管道防腐zui基本的方法之一。70年代以來,在極地、海洋等嚴酷環(huán)境中敷設(shè)管道,以及油品加熱輸送而使管道溫度升高等,對涂層性能提出了更多的要求。因此,管道防腐涂層越來越多地采用復(fù)合材料或復(fù)合結(jié)構(gòu)。這些材料和結(jié)構(gòu)要具有良好的介電性能、物理性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能和較寬的溫度適應(yīng)范圍等。
1、外壁防腐涂層:管道外壁涂層材料種類和使用條件。
?、趦?nèi)壁防腐涂層:為了防止管內(nèi)腐蝕、降低摩擦阻力、提高輸量而涂于管子內(nèi)壁的薄膜。常用的涂料有胺固化環(huán)氧樹脂和聚酰胺環(huán)氧樹脂,涂層厚度為 0.038~0.2毫米。為保證涂層與管壁粘結(jié)牢固,必須對管內(nèi)壁進行表面處理。70年代以來趨向于管內(nèi)、外壁涂層選用相同的材料,以便管內(nèi)、外壁的涂敷同時進行。
?、鄯栏赝繉樱涸谥?、小口徑的熱輸原油或燃料油的管道上,為了減少管道向土壤散熱,在管道外部加上保溫和防腐的復(fù)合層。常用的保溫材料是硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料,適用溫度為-185~95℃。這種材料質(zhì)地松軟,為提高其強度,在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層,形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu),以防止地下水滲入保溫層內(nèi)。
電法保護
改變金屬相對于周圍介質(zhì)的電極電位,使金屬免受腐蝕的方法。長輸管道電法保護僅指陰極保護和電蝕防止法。
?、訇帢O保護:將被保護金屬極化成陰極來防止金屬腐蝕的方法。這種方法用于船舶防腐已有 150多年的歷史;1928年*次用于管道,是將金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽極受腐蝕的原理應(yīng)用于金屬防腐技術(shù)上。利用外施電流迫使電解液中被保護金屬表面全部陰極極化,則腐蝕就不會發(fā)生。判斷管道是否達到陰極保護的指標有兩項。一是zui小保護電位,它是金屬在電解液中陰極極化到腐蝕過程停止時的電位;其值與環(huán)境等因素有關(guān),常用的數(shù)值為- 850毫伏(相對于銅-硫酸銅參比電極測定,下同)。二是zui大保護電位,即被保護金屬表面容許達到的zui高電位值。當陰極極化過強,管道表面與涂層間會析出氫氣,而使涂層產(chǎn)生陰極剝離,所以必須控制匯流點電位在容許范圍內(nèi),以使涂層免遭破壞。此值與涂層性質(zhì)有關(guān),一般取-1.20至-2.0伏間。實現(xiàn)地下管道陰極保護有外加電流法和犧牲陽極法兩種。
常用防腐材料
1.環(huán)氧樹脂(EP):指分子中含有兩個以上環(huán)氧基團的有機高分子化合物,是防腐蝕工程中普遍應(yīng)用的合成樹脂。具有優(yōu)良的黏結(jié)性能,較好的耐腐蝕和耐熱性能,固化收縮率低,工藝性能良好的特點
2.乙烯基酯樹脂:由甲基丙烯酸或丙烯酸和環(huán)氧樹脂加成反應(yīng)的產(chǎn)物,易溶于苯乙烯(交鏈劑);工程應(yīng)用的主要有環(huán)氧甲基丙烯酸型、異酸酯改性的環(huán)氧丙烯酸型和酚醛環(huán)氧甲基丙烯酸型
3.不飽和聚酯樹脂(UP):由不飽和二元酸或酸酐、飽和二元酸或酸酐、二元醇進行縮聚而成,是制造纖維增強塑料的一種重要樹脂
4.呋喃樹脂:是以糠醛為基本原料制成,具有呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的一類熱固型樹脂的統(tǒng)稱,主要包括糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂、糠醛-糠醇樹脂、*-糠醛樹脂
5.酚醛樹脂:指由酚類化合物和醛類化合物經(jīng)縮聚反應(yīng)制得的合成樹脂,常用的有*甲醛樹脂、甲酚甲醛樹脂、二甲酚甲醛樹脂和*糠醛樹脂等。
2011年管道防腐技術(shù)標準
5月上旬,中國石油管道局防腐公司研究的管道三層結(jié)構(gòu)防腐層新的涂裝工藝,獲得國家發(fā)明,這標志著我國管道防腐技術(shù)已位于世界前列。
2008年,作為中國石油*的專業(yè)化管道防腐公司,管道局防腐公司在承擔國家科技支撐計劃課題——X80高鋼級大口徑管道施工裝備與關(guān)鍵技術(shù)研究中,探索管道三層結(jié)構(gòu)防腐層新工藝。
研究將膠黏劑層制備工藝從現(xiàn)有擠出機擠出包變?yōu)殪o電粉末噴涂,即在環(huán)氧粉末層膠化過程中將膠黏劑粉末噴涂上去,取代大型擠出機,解決原工藝操作控制難和三層間剝離性能不穩(wěn)定等問題。
該技術(shù)發(fā)明能夠提高三層結(jié)構(gòu)的整體性,改善三層結(jié)構(gòu)防腐層附著力和抗陰極剝離性能,節(jié)省擠出機設(shè)備,降低三層結(jié)構(gòu)防腐層成本,并為彎管防腐層涂裝提供更高效的技術(shù)。