直埋無縫鋼管保溫=零售直埋無縫鋼管工廠1、HDPE管有很好的沖擊韌性,冷態(tài)(室溫下)強度比較大,加之我國低溫熱水管生產(chǎn)應(yīng)用時間長些,使用經(jīng)驗較多,得到肯定。但片面的忽視了高溫蒸汽直埋管外壁溫度50℃的基本要求,甚至溫度更高。在此溫度下HDPE管許用應(yīng)力下降,僅是設(shè)計20℃時應(yīng)力的25%左右[12];有的廠家更是單從經(jīng)濟性考慮,降低壁厚,不做強度剛度計算,不遵循國外ISO、ASTM和PPI工業(yè)管道規(guī)定或我國行業(yè)標準規(guī)定,這就難免不出現(xiàn)許多問題。
如塑管耐溫蠕變性大,在持久應(yīng)力作用下強度明顯下降,造成所謂經(jīng)濟型HDPE外護管形變,結(jié)構(gòu)損壞,動、靜載荷使管徑受壓縮、彎曲或超過額定壓力,發(fā)生外護管形變超大,出現(xiàn)屈曲破壞。更有甚者,原材料質(zhì)量差或加工工藝、技術(shù)水平低而發(fā)生大范圍的環(huán)向應(yīng)力開裂、破壞。此已出現(xiàn)多起嚴重事故,造成頗大損失。
2、玻璃鋼(FRP)外護管應(yīng)用到直埋式預(yù)制高溫蒸汽保溫管工藝和產(chǎn)品中,*我國的特色。它充分挖掘玻璃鋼的潛力:質(zhì)輕強度大,耐腐性好,電絕緣性強,工藝性優(yōu)良和一定的耐溫性(較HDPE為高),造價低,而發(fā)展起來。但其彈性模量低,比鋼(E=2.1×106)小10倍,且隨溫度升高更降低,產(chǎn)品的強度、剛度不足,易變形;持久的耐溫性差、蠕變,濕強度低(*在濕環(huán)境下工作,強度降50%)[13]以及老化性能、層間剪切強度低,而不同樹脂玻璃鋼耐酸堿性不同,是近年玻璃鋼材料外護管損壞的重要原因。
直埋無縫鋼管保溫=零售直埋無縫鋼管工廠設(shè)計不當、結(jié)構(gòu)不合理、壁厚過小、粗制濫造,保證不了保溫結(jié)構(gòu)的完整性,特別是惡劣氣候下,現(xiàn)場施工補口,水份影響更為突出;材料不規(guī)范或亂用,采用有堿玻璃絲布或土絲布以及紫外線光照,土壤化學(xué)介質(zhì)腐蝕,野蠻施工機械硬性破壞,都是質(zhì)量保證不了事故發(fā)生的直接原因。
據(jù)不*統(tǒng)計,我國先后已發(fā)生數(shù)十起質(zhì)量事故,遼寧錦州、大連,河南信陽、鄭州,浙江寧波、慈溪、嵊州,江蘇洪澤、連云港,湖北武漢、天臺、山東臨沂、青島等等損失上千萬的有之,百萬元為數(shù)更多。有的僅運行四個月就被迫挖出改架空,并發(fā)生多起惡性事故,通訊電纜熔化,或燙傷(亡)人員。為此《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》編寫組經(jīng)調(diào)查、慎重的建議:蒸汽直埋管*鋼外護管基本形式,對采用高密度聚乙烯或玻璃鋼外護層應(yīng)限制條件使用。
經(jīng)過多年努力,現(xiàn)我國已編制并審批通過的中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準J/T129-2000《玻璃纖維增強塑料外護層聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管》規(guī)范,明確指出輸送介質(zhì)熱水不高于120℃,偶然峰值不高于140℃。外護層溫度正常使用控制在-50~65℃范圍內(nèi),要具有耐受工作壓力不大于2.5MPa 80℃下,試驗1500h性能要求才能保證使用壽命。對于高溫蒸汽直埋管,技術(shù)條件要求只能高于此。
五、外護管zui小壁厚確定
1、各種材料的外護管壁厚確定的基本原則:
(1)保證直埋式預(yù)制蒸汽保溫管道完好的密封、防水(防腐)性;
(2)有足夠的剛度、強度,不對芯管產(chǎn)生環(huán)向載荷(應(yīng)力),保證保溫結(jié)構(gòu)的完整性。脫開式結(jié)構(gòu)滑動自如,保溫材料不破壞或變形,不改變保溫性能;抽真空時不發(fā)生凹陷或屈曲變形;
(3)對采用某些新技術(shù),如內(nèi)固定支座時,能承受足夠大的縱、橫向力,并能進行力的傳遞;
(4)外護管的厚度除滿足運輸、施工需要,還應(yīng)保證運行時管道有足夠抗徑、軸向失穩(wěn)或撬起的穩(wěn)定性能;
(5)有能承受一般偶發(fā)事故或在非正常狀態(tài)下(意外情況或環(huán)境條件變化)能力,有足夠安全可靠系數(shù)。
2、鋼制外護管zui小壁厚確定
國內(nèi)外對鋼制管道壁厚的合理設(shè)計已成熟,在充分分析了管道外護管殼承受的土壓力(垂直、側(cè)向、被動及底部支撐力)和管道內(nèi)應(yīng)力、變形應(yīng)力后,設(shè)計計算公式為[14]:。(略)
直埋無縫鋼管保溫=零售直埋無縫鋼管工廠玻璃鋼材質(zhì)的外護管,由于生產(chǎn)使用的原材料:樹脂(環(huán)氧、不飽和樹脂、聚酯等)、增強纖維、添加助劑及其成型工藝的不同,其性能有明顯的差異。但總的來說,它與塑料外護管有許多相近之處,特別是與PE/PP外加玻纖增強復(fù)合管性能更是貼近。國外把它們統(tǒng)稱增強塑料(玻璃鋼)。
(1)增強玻璃鋼外護管的蒸汽直埋管道其壁厚度,除要考慮鋼管、塑管某些相同的必要因素外,由于它的性能特殊,拉伸破壞變化率僅1.8~4.0%[18](鋼為18%,HDPE為350%伸長度)是脆性斷裂。這就要求我們,不單是考慮管道壓力等級、設(shè)計工作壓力、許用應(yīng)力、外部靜、動荷力,還要考慮管道的許用撓度(無壓條件下,撓曲產(chǎn)生的應(yīng)力或應(yīng)變,不超過*30~50年工作的應(yīng)力或應(yīng)變),核校管道的抗屈曲能力等。美國AWWA C950-88制定對地下埋設(shè)玻璃鋼管設(shè)計準則。從理論計算到設(shè)計系數(shù)的正確設(shè)定和經(jīng)驗參數(shù)選取都有助于管道設(shè)計的成功。安裝工程參數(shù)的正常選擇確定,土壤類別密實度,土壤的撓度系數(shù),反力模量……都是管道zui終實施成功十分重要和必須的。