钢套钢复合保温钢管是地下直埋管道中的一种,采用没有混凝土结构的情况下也可以进行地下直埋的方式,即工作钢管的热膨胀在外管内进行,从而降低了材料成本,缩短了施工日期,并保障了供热管道的安全性,可以在不同温度环境下更安全的广泛应用,尤其适用于高温蒸汽管道项目。使用温度可达150℃-450℃。管道端口一般选用聚乙烯薄膜或三层PE冷缠带密封,防止安装前或施工中进入潮气或水。
聚氨酯保温钢管在中、小口径的热输原油或供暖管道上,为了减少管道向土壤散热,在管道外部加上保温复合层。常用的保温材料是硬质聚氨脂泡沫塑料,适用温度为-185~120℃。这种材料质地松软,为提高其强度,在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层,形成复合材料结构,以防止地下水渗入保温层内。利用高压成套聚氨酯发泡设备对钢管外表面进行抛丸除锈处理和外护管内表面电晕处理工艺,提高保温管的粘接性能。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℃。
聚氨酯保温层:
用高压发泡机在钢管与外护层之间形成的空腔中一次性注入硬质聚氨酯泡沫塑料原液而成,即俗称的“管中管发泡”。
高温预制直埋保温管主要由四部分组成。
(1)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)保温层:采用硬质聚氨酯泡沫塑料。
(3)保护壳:采用高密度聚乙烯或玻璃钢。
(4)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,热网安全运行。
结构机理
1、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,工作管正常工作。
2、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。
3、减阻层:工作钢管热胀冷缩自由运动。
4、聚氨酯泡沫层:介质温度,外护管表面保持常温。
5、阻隔、反射层: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。
6、工作钢管:输送介质正常流动。
7、无机硬质保温层:耐高温,与有机保温层之间的界面温度,泡沫不被炭化。
优势特点
1 降低工程造价
据有关部门测算,双管制供热管道,一般情况下可以降低工程造价的25%(采用玻璃钢做保护层)和10%(采用高密度聚乙烯做保护层)左右。
2 热损耗低,节约能源
高温预制直埋保温管
其导热系数为:λ=0.013—0.03kcal/m·h·oC,比其他过去常用的管道保温材料低得多,保温效果提高4~9倍。再有其吸水率很低,约为0.2kg/m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。低导热系数和低吸水率,加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳,改变了传统地沟敷设供热管道“穿湿棉袄”的状况,大大减少了供热管道的整体热损耗,热网热损失为2%,小于国际10%的标准要求。