直埋式预制保温管的抗老化,钢套钢直埋保温管的安装方式
聚氨酯是以高功能聚醚多元醇组合料和多次甲基多苯基多异氰酸酯为原料经化学反应发泡而成。聚氨酯保温管用于室内外各种管道,集中供热管道,中央空调管道、化工、医药等工业管道的保温、保冷工程。概述 聚氨酯发泡保温管自三十年代聚氨酯合成材料诞生以来,一直作为一种优良的绝热保温材料而得到迅速发展,其应用范围也越来越广泛,更由于其施工简便、节能防腐效果显著而被大量地用于各种供热、制冷、输油、输汽等各种管道。
聚氨酯保温管-施工中常见问题及解决办法
聚氨酯保温管起发速度慢此现象一般出现在秋冬季节或早晨施工,因为气温突然降低或气温低所致。将环境温度、黑料温度升高即可解决。一般将黑料温度升至30-60℃,环境温度升至20-30℃即可。
聚氨酯保温管起发速度快此现象一般出现在春夏季节或中午施工,因为气温突然升高事气温太所致。可将黑料用冷水泠却或夜间放在室外自然冷却,避免太阳直晒。
聚氨酯保温管泡沫强度较小且泡沬较软此现象由黑白料比例失调引起,适当增大黑料比例即可(1:1—1.05)注意不在使黑料比例太大,否则,会使泡沬变脆,亦影响泡沬性能。
聚氨酯保温管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的先进技术。近十几年,我国供热工程技术人员通过消化、吸收这项先进技术,正推动着国内管网敷设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成果充分证明了聚氨酯保温管道敷设方式与传统的地沟及架空敷设相比,具有诸多优点。直埋式保温管是由输送介质的钢管、高密度聚乙烯外套管、以及钢管和外套管之间的硬质聚氨酯泡沫保温层紧密结合而成。这也正是聚氨酪保温直埋管在我国供热工程上得以迅猛发展的内在动力。
聚氨酯保温管道相关标准执行 CJ/T114-2000《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》标准或EN253《用于地下水热管网的整体预制保温系统,由工作钢管,聚氨酯保温层和聚乙烯外套管组成的保温管》钢管无缝钢管执行 GB8163《输送流体用无缝钢管》标准螺旋钢管执行 GB/T 9711.1—1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》标准外套管执行 GB13018-91《聚乙烯(PE)管材外径和壁厚极限偏差》标准 产品技术参数预制直埋保温管技术参数: 轴向剪切强度: ≥0.12MPa(23±2℃) 连续运行温度: 140℃ Max 峰值运行温度: 150℃ Max 使用寿命: ≥30年(保温层及外护层,工作钢管的使用寿命与水质有关) 管端净区长度: 200mm 管径范围: DN20-DN1200 工作钢管执行标准: DN150及以下管径采用无缝钢管,执行标准GB/T8163-1999。 DN200及以上管径采用螺旋焊管,执行标准SY/T5037-2000或GB/T9711.1 聚氨酯保温管 温层技术参数:平均孔径:≤0.5mm 闭孔率≥88% 任意位置密度 ≥60㎏/m3 抗压强度 ≥0.3MPa(10%变形条件下) 吸水率: ≤10%(100℃沸水,90分钟) 低压高密度聚乙烯外护管技术参数:密度≥950㎏/m3(20℃) 炭黑含量: 2.5%±0.5%(质量百分比) 导热系数: 0.43W/(m.℃) 热膨胀系数: 18010-6(1℃) 熔融聚氨酯保温管指数: 0.50~0.70g(MFI 190℃/5kg) 拉伸强度: ≥19MPa 断裂伸长率: ≥350% 耐环境应力开裂: ≥200h 纵向回缩率。
直埋式预制保温管的抗老化,钢套钢直埋保温管的安装方式
制造
直埋式蒸汽保温管钢套管外壁采用抛丸清理、喷涂聚脲(SUPA)涂层,使得其防腐工艺达到国内一流水平;高压注射式发泡工艺(RIM)
技术
直埋式蒸汽保温管采用以管道支架与钢外钢套管内壁之间作为滑动界面的结构形式,可以防止工作钢管的失稳。
直埋式蒸汽保温管钢套管外壁防腐采用三布五油环氧煤沥青、3层PE、聚脲涂层等多种结构方式,充分满足了设计性能指标及选型要求。
直埋式蒸汽保温管保温结构可视设计要求采用单一无机绝热材料保温、无机绝热材料和有机绝热材料及反射层复合保温等多种优化的结构形式,有效地提高了保温节能效果。
直埋式蒸汽保温管固定系统采用内固定形式,可减少占地面积和投资费用。
指标
管道内适宜输送的介质为蒸汽,其工作压力≤1.6Mpa,工作温度≤350℃;
管道在运行温度下的综合导热系数≤0.06W/M.k,最大热损≤120W/m2;
管道在正常情况下运行,使用寿命不少于30年。
钢套钢保温管
保温材料为优质超细玻璃棉管壳。超细玻璃棉管壳具有双层错缝包扎、接缝少,透气性好的优点,一旦保温层在施工过程中进水,完全可以通过逐步提高蒸气温度进行抽气排潮、逐步烘干。烘干后形状和保温性能保持良好。
滚动支持结构设计合理,滚动摩擦力小,固定支座受力减小,其力学分析原理简单,管道稳定性、安全性得到较大提高。
真空层彻底杜绝了空气层存在的热传导和热对流、极大地降低了热损失。与空气层结构相比,在同等保温厚度下可降低外壁温度8-13°C。
抽真空装置彻底解决了外钢套管内壁容易被热湿空气腐蚀的难题,大大提高了直埋蒸汽管道的运行寿命。产品寿命提高到30年。
抽真空装置彻底解决了空气层结构存在的每隔50-60m,必须设置一对排潮管的问题,极大地降低了外套管的破损率,使管道沿线更加美观。同时,降低了由于设置排潮管而增加的造价约50/m。
钢外套管补口处一般不采用二块半瓦搭接焊的方式,而是在现场通过滑移钢外套管,逐根拼接的方式进行补口作业,与常规补口方式相比可减少40-50%的外套管口焊缝数量。焊缝数量的减少不仅缩短了缩短了安装工期、降低泄漏可能性,而且节省了大量焊接、超声波、X射线检验的费用。
一、聚乙烯夹克外套管
聚乙烯外套管采用高密度聚乙烯材料制成,具有很高的机械强度和优良的耐腐蚀性,它能保护管材在运输、安装及使用过程中不受外界因素引起的破坏。
聚乙烯外套管主要技术指标
项 目 | 单位 | 指标 | 实验方法、标准 |
抗拉强度 | MPa | ≥20 | ISODIS 6259 |
断裂伸长率 | % | ≥350 | ISODIS 6259 |
抗撕裂强度 | MPa | >20 | ISO6383/2-83 |
缺口冲击强度 | t/mm | >10 | ISO179-82 |
维卡软化点 | ℃ | ≥120 | ISO306-74 |
脆化温度 | ℃ | <-50 | ASTMD 746-79 |
穿强度 | Kv/mm | >30 | GB 1408-78 |
10%HCL NaOH |
| 优 | ASTMD543-67 |
高密度聚乙烯是由乙烯、丁二烯单体在催化剂的作用下,聚合而成的粘均分子量大于150万的热塑性工程塑料。该产品综合性能优越,耐磨损、耐低温、耐腐蚀、自身润滑、抗冲击性能在所有塑料中为最高值,耐磨性能优于聚四氟乙烯、尼龙、聚甲醛、碳钢、黄铜等材料,可长期在-269℃—+80℃条件下工作,被称为“令人惊异”的工程塑料。
高密度聚乙烯产品具有极高的耐磨性、抗冲击性、优良的抗内压强度、耐环境应力开裂性、良好的自润滑、抗粘附性、独特的耐低温性、优良的化学稳定性等优越性能,广泛应用于冶金、电力、石油、纺织、造纸、食品、化工、机械、电气等行业。
这种聚合物自六十年代末问世以来,由于其多种优异性能,而受到广泛的关注,但是由于特殊的难加工性,而限制了它的开发应用。直到七十年代末才由发达国家如日本、美国、德国等的研究机构和大公司开始实现产业化。从而揭开了超高分子量聚乙烯大规模应用的序幕。随着各国不断加大研究力度,逐渐发展出了烧结、柱塞挤出、螺杆挤出以及注塑等成型方法,为大规模应用超高分子量聚乙烯奠定了基础。
高密度聚乙烯被誉为神奇的塑料。具有以下特点:
1、优异的耐磨性,耐磨强度是碳钢的7倍;
2、摩擦系数小,不粘附性好;
3、抗冲击强度高,尤其是低温抗冲击性优异,是目前已知塑料中最高的;
4、优异的化学稳定性;除极少数溶剂对其有腐蚀性外,常见的无机、有机酸、碱、盐和有机溶剂对这种材料都没有腐蚀性。超高分子量聚乙烯在化学稳定性上类似于聚四氟乙烯,是一种惰性材料。
5、优异的抗老化性能,在自然日照条件下,高密度聚乙烯的老化寿命为50年。
超高分子量聚乙烯是分子量高于150万线性聚乙烯,作为一种新型工程塑料,集多种优异性能于一身:
1、耐磨性居塑料之冠,比尼龙66和聚四氟乙烯高4倍,比碳钢高6倍;
2、冲击强度列塑料之首,为PC的2倍,ABC的5倍,且能在液氮温度(-196℃)下保持高韧性;
3、自润滑性与聚四氟乙烯相当,摩擦系数仅为0.07—0.11;
4、冲击能吸收值在所有塑料中为最高值,消音效果好;
5、化学稳定性很高,在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀介质及有机介质的作用;
6、抗粘附能力极强,仅次于聚四氟乙烯;
7、完全卫生无毒,可用于接触食品和药物;
8、密度在所有工程塑料中最小,比聚四氟乙烯轻56%。
除耐热性外,UHMW-PE的综合性能超过“塑料王”聚四氟乙烯,故被欧美称为“令人惊异的塑料”,在纺织、造纸、包装、运输、机械、化工、采矿、石油、农业、建筑、电气、食品、医疗、体育及制冷技术等众多领域大显身手,日益受到人们的青睐。
高密度聚乙烯直埋保温管采用高密度聚乙烯材料制成,具有极高的机械强度和优良的耐腐蚀性能,可以保护管材在运输、安装及使用过程中避免因外界因素而造成的破坏。
(1)聚氨酯保温钢管工作钢管:根据输送介质的技术要求分别采用有缝钢管、无缝钢管、双面埋弧螺旋焊接钢管。
(2)聚氨酯保温钢管保温层:采用硬质聚氨酯泡沫塑料。
(3)聚氨酯保温钢管保护壳:采用高密度聚乙烯或玻璃钢。
(4)聚氨酯保温钢管渗漏报警线:制造高温预制直埋保温管时,在靠近钢管的保温层中,埋设有报警线,一旦管道某处发生渗漏,通过警报线的传导,便可在专用检测仪表上报警并显示出漏水的准确位置和渗漏程度的大小,以便通知检修人员迅速处理漏水的管段,保证热网安全运行。
聚氨脂直埋保温管又称“管中管”其有“两步法”构成,是由高密度聚乙烯外保护层、聚氨脂硬质泡沫塑管和钢管组成。
保温层材料为密度60kg/m3至80kg/m3的硬质聚氨酯泡沫,充分添满钢管与套管之间的间隙,并具有一定的粘接强度,使钢管、外套管及保温层三者之间形成一个牢固的整体。 聚氨酯直埋保温管泡沫具有良好的机械性能和绝热性能,通常情况下可耐温120℃通过改性或与其它隔热材料组合可耐温180℃。
1.防腐层:保护外钢管避免腐蚀物腐蚀钢管,延长钢管使用寿命。
2.外护钢管: 保护保温层免受地下水侵蚀,支撑工作管并能承受一定的外部荷载,保证工作管正常工作。
3.聚氨酯泡沫层: 保证介质温度,保证外护管表面保持常温。
4.阻隔、反射层: 保证有机泡沫材料不进入无机硬质耐高温层;反射耐高温层部分热量。
5.无机硬质保温层:耐高温,保证与有机保温层之间的界面温度,保证泡沫不被炭化。
6.减阻层: 保证工作钢管热胀冷缩自由运