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油田的埋地管道可谓密如蛛网、纵横交错,这些号称“地下动脉”的管道一旦腐蚀损坏,就会带来重大损失。不少仅仅为了保养和更换管道所支付的费用,每年都要花费数亿美元。因此,对金属的土壤腐蚀和保护问题受到极大的重视。
土壤的腐蚀是一个极其复杂的问题,可以说,没有完全相同的土壤。不同土壤的腐蚀性相差很大。埋在土壤中的某些古代铁器,可以历经千百年而没有多大锈蚀,可是有些地下管道却只用了一二年就被蚀穿;同一根输油管在某些地段腐蚀极为严重,而在另一些地段却很完好,这些都与土壤的结构、组成和性质的变化有关。
用钢管做外保护层,具有强度高。不易损坏且能承受较大上部荷载的特点,为达到长寿命,对钢外套管需进行防腐处理。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、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。
钢套钢主要结构。 直埋“钢套钢”管的工艺特点及施工要点 传统的热力外管网工程,基本上分为架空敷设和地沟敷设。其中架空敷设,管道纵横交错,占地大,影响市容,与城市的现代文明极不协调。而地沟敷设,工程量大,成本高。如地沟进水,管道被淹,绝热材料性能下降,热损失急剧增大,严重时,使管道难以正常工作。 为了降低工程造价,节约能源,直埋热力管道就应运而生。这种管道实质上是把传统管道的保温结构外保护层,用一个套管来代替。套管防水、耐压、防腐。钢套钢保温钢管的内滑动内固定就是将工作钢管通过一定的结构形式固定在外保护管上,充分利用外保护管的强度和刚度以及外保护管与土壤之间的摩擦力来使内管固定,不用钢筋混凝土结构固定,可节省钢筋混凝土支墩。只有以钢管作为外保护管才可能采用内固定形式。固定端有隔热设施,以减少热桥效应,同时外保护管应有足够的强度,以满足管道水平推力的要求。对"钢套钢"保温结构,采用内固定结构具有很大的优越性。根据外护管的不同,又可分为钢套钢结构和钢套钢复合结构。
钢套钢直埋保温管由工作钢管、保温层、滚动导向管托、外套管(钢管)、防腐层组成,保温材料捆扎在工作钢管上,依靠滚动导向管托在外套管内整体式热膨胀移动,故不损坏保温层,固定支架为内置式固定支架,无须原先“三通式固定支架”的庞大的钢筋混凝土支墩,是理想的蒸汽管敷设方式。经多年使用实践中和有关检测中心检测使用寿命可达三十年以上。截至目前,国内预制直埋蒸汽保温弯管主要是借鉴国外的“钢套钢”外滑动的结构形式的技术,即当管道升温时,内工作管和保温层一起移动,外套钢管不动。
蒸汽管道中的滑动支架和内固定采取特殊材料的隔热措施,防止了热桥的产生,从而使外套防腐层的温度控制得到了保证。纤维缠绕增强玻璃钢外护管具有良好的刚度和防水性能,其优异的耐腐蚀性能使其能够适应各种复杂的土壤环境。外套钢管防腐可采用防腐涂层与阴极保护联合防护,使防腐寿命可大大增加。疏水系统采用全封闭的形式,布置灵活,结构合理,可靠。钢套管上的排潮管既能及时排除潮湿气体,又可作为日常运行的信号管。保温材料多层错缝包扎,有效减少了热损失,同时控制外套表面措施,防止了冷桥的产生,从而使外套防腐层的温度控制得到了保证。用保温材料包扎多层铝箔反射层,有效减少了热损失,钢套钢保温钢管,使蒸汽管道更加经济合理。外套钢管防腐采用防腐涂层与阴极保护联合防护,使防腐寿命可大大增加。疏水系统采用全封闭的形式,布置灵活,结构合理,可靠。钢套管上的排潮管既能及时排出潮湿气体,又可作为日常运行的信号管。管道的热补偿采用优质波纹管补偿器,并将其装设在套管内,做成直埋形式,无须设置观察井,施工操作方便、工期短。
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