直埋蒸汽管道保温层外表面温度的探讨

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1、··煤气与热力年月）’文章编号：（’直埋蒸汽管道保温层外表面温度的探讨莫理京，马家滋（中国石油天然气集团公司工程技术研究院，天津’；大连市供热办公室，辽宁大连）摘要：分析了控制直埋蒸汽保温管道外表面温度应考虑的主要因素，从保证外套管寿命和直埋管周边设施的安全，并尽可能降低保温投资的观点出发，提出了确定合理温度的建议。关键词：集中供热；蒸汽管道；直埋技术；管道保温；管道外表面温度中图分类号：-’文献标识码：.引言试验结果见图。在/使用温度下，聚乙烯的寿命可达年。在标准中规定的高密度聚乙烯的使蒸汽管道直埋技术已在我国一些地区集中供热用温度要低一些。德国、法国以及我国均规定聚乙管道敷设中得到广泛

2、应用。从延长外套管使用寿命烯防腐管道的最高使用温度为/。和减少对周边设施影响考虑，希望保温层外表面温度低一些，要降低保温管外表面温度，就得加大保温厚度并增加保温投资。当土壤热阻较大时，降低保温层外表面温度，往往导致保温厚度大幅度增加，从经济的观点来看，是很不合理的。本文主要讨论合理确定外表面温度的问题。控制直埋保温管外表面温度的因素图不同加速老化试验结果对聚乙烯寿命的评价直埋保温管外表面温度过高，可能会带来一系列问题，如对保温外套管寿命、周边设施及建筑物，（）玻璃钢套管以及对附近的绿化树木、草坪的影响等。温度影响玻璃钢的耐温性能同所采用的树脂有关。目前不饱和聚酯玻璃钢管应用比较广泛，不饱和

3、聚酯玻有多大，下面做简要分析。璃钢的使用温度一般建议不超过/。外表面温度对保温外套管使用寿命的影响（’）钢套管外防腐层外表面温度一般小于/时对金属或其他无钢外套管的防腐，有采用涂层防腐的，也有采用机类套管的寿命是没有影响的，有影响的是有机类电化学保护的，还有的是两种并用。防腐涂层多采套管和防腐涂层，现就我们常遇到的几种材料做分用环氧煤沥青，也有用富锌涂料或其他高温防腐涂析如下。料的。无机富锌涂料耐温可达0’/，环氧富（）高密度聚乙烯套管锌涂料的使用温度也可达到/以上。环氧煤沥高密度聚乙烯是一种热塑性材料。使用温度过青防腐层的使用温度不可超过/。高，聚乙烯会软化，影响机械性能，也会老化。老化

4、收稿日期：万方数据）男，111作者简介：莫理京（1’’，广西玉林人，教授，主要从事蒸汽直埋管道的开发与研究工作。第卷第期煤气与热力·’2·综上分析，直埋蒸汽保温管的外表面温度不超四种土壤导热系数的曲线。过，对哪一类外套管的使用寿命影响都不大。热影响范围直埋蒸汽管道对周边管线和设施的影响有关规范对供热管道与其他管线、建筑物之间最小水平和交叉净距均有规定，理由之一是供热管道运行温度较高，间距过小可能会对其他管线安全运行带来影响。在规范中并未规定供热管道保温外表面温度，也未对其周围土壤的热阻和导热系数做，出规定。我们认为，如果直埋蒸汽管道保温外表面温度不大于，就可按现行规范执行。温度对树木、植被

5、的影响图管道埋深对土壤热阻的影响直埋蒸汽管道造成近旁树木、植被死亡的原因可能是由于大气温度与地温不平衡造成的。但园林由于土壤热阻的作用，直埋保温管的传热过程专家认为，树木根系边缘比正常地温高出’以内和热影响范围受到制约。不会带来太大危害。我们暂且就以此为条件进行限首先，在相同的介质温度和保温条件下，直埋保定直埋管外表面温度问题的讨论。温管的外表面温度要高于地面架空管道和管沟敷设的管道。图给出了土壤热阻与直埋保温管外表面直埋保温管的热影响范围温度的关系，随着土壤热阻的增大，直埋管的外表面温度显著升高。图中为地温。直埋保温管在地下的热传递主要受土壤热阻的影响。当管道埋设较浅，如中心埋深小于倍保

6、温外径时，还受到地面大气热阻的影响。下面着重分析土壤热阻的影响。’影响土壤热阻的主要因素图土壤热阻对直埋蒸汽管道保温外表面温度的影响不难想象，当土壤热阻较大时要降低保温管尤其是大口径保温管的外表面温度是很困难的，往往要把保温厚度增加很多才能把保温管的外表面温度图土壤导热系数对土壤热阻的影响降下来。另外，直埋保温管的热影响范围或热影响半径受到土壤热阻的制约。图给出了三种典型管影响土壤热阻的主要因素是土壤导热系数、管-·条件下，径在土壤导热系数为’（./）输送道埋设深度和管外径的大小。图是土壤导热系蒸汽，用复合保温使外表面温度维持在0对土壤热阻的影响，其中是管中心埋设深度；1时热影响曲线。图中

7、横坐标为距保温管外是保温管外径。表面的垂直距离，纵坐标为该距离的土壤温度。由图是当量埋深（即管中心埋深与保温管外径图可看出：的比值）万方数据与土壤热阻的关系曲线。其中由上至下是（’）随着与保温管距离的增大，温度急剧下降，·/·煤气与热力年月相距可下降近。温造价，尤其在土壤导热系数较低的情况下，降低（）从热影响半径看，表面温度为，距离往往需增加造价-4。’处，仅比地温高。（）土壤导热系数对保温造价的影响十分显著。（-）保温