專利名稱：直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到直埋保溫蒸汽管道用的外護管。
背景技術(shù)：
隨著國家能源政策的調(diào)整及城市建設(shè)對環(huán)境保護要求的提高，直埋保溫蒸汽管道的需求日益增加。直埋保溫蒸汽管道的外護管是直埋保溫蒸汽管道長期可靠運行的關(guān)鍵。所謂外護管就好似傳統(tǒng)地下管道的地溝，只不過這種“地溝(外護管)”的幾何尺寸緊湊的只能容下經(jīng)保溫的蒸汽管。早期的直埋保溫蒸汽管道的外護管，延用了直埋熱水管道的高密度聚乙烯外殼，由于高密度聚乙烯外護管的耐溫性能較低，經(jīng)實踐證明使用效果較差。人們在吸收國外一些經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，后將外護管改為外表施以防腐層(多為可環(huán)氧煤瀝青為防腐材料，以抵御土壤的腐蝕)的鋼管，使這項技術(shù)的應(yīng)用得以繼續(xù)。常見的鋼外護管直埋保溫蒸汽管道也叫“鋼套管”直埋管。隨著使用時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)“鋼套管”直埋管也存在一些不足，其中鋼外殼管表面溫度(事故狀態(tài)下的表面溫度高達100C)產(chǎn)生的溫差應(yīng)力，使鋼外殼被破壞。為了消除應(yīng)力，通常采用增加金屬波紋管膨脹節(jié)的方法，但這種方法會使管道的成本增加、保溫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且因受波紋管疲勞壽命的限制，使管道系統(tǒng)的壽命無法滿足預(yù)期的要求。正因為如此，人們一直在努力試圖找到一種即適合國情，又能自身吸收溫差應(yīng)力的外護管。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種自身能吸收溫差應(yīng)力的直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管，其特征在于直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管是由纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂玻璃鋼外殼層、中間噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料層和內(nèi)層鋼導(dǎo)管復(fù)合而構(gòu)成的，所說的系統(tǒng)中復(fù)合外護管中的內(nèi)層鋼導(dǎo)管是不連續(xù)的，其間斷寬度W應(yīng)不小于Δ1，即W≥Δ1其中Δ1＝(〔δ〕t/Et)×L式中〔δ〕t——溫度t時鋼的許用應(yīng)力，單位MPa，Et——溫度t時鋼的彈性模量，單位MPa，L——相鄰間斷處之間鋼導(dǎo)管的長度，單位m。
這里需要強調(diào)復(fù)合外護管中的內(nèi)層鋼導(dǎo)管、噴涂的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料中間層和纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂玻璃鋼外殼層整體一致的性能對于直埋保溫蒸汽管道系統(tǒng)的可靠性是十分重要的。由于玻璃鋼的線膨脹系數(shù)α2是鋼導(dǎo)管線膨脹系數(shù)α1的2～3倍，即α2＝(2～3)α1(1)當(dāng)確定了鋼導(dǎo)管的溫度t1≤140℃后，通過調(diào)整噴涂或者灌注或者澆注硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的厚度來改變纖維纏繞增強熱固樹脂夾砂玻璃鋼外殼的表面溫度t2，使纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂玻璃鋼外殼在t2時的應(yīng)變ε2＝α2×t2與鋼導(dǎo)管在t1時的應(yīng)變ε1＝α1×t1相適應(yīng)，即ε2≈ε1(2)根據(jù)(2)式可以得到鋼導(dǎo)管的溫度t1與纖維纏繞增強熱固樹脂夾砂玻璃鋼外殼的表面溫度t2之間的關(guān)系式(3)t2≈(α1/α2)×t1(3)滿足(3)式復(fù)合外護管將在運行過程中始終保持“三位一體”性能。
本實用新型的積極效果1、由于本實用新型所實現(xiàn)的直埋蒸汽管道系統(tǒng)中的復(fù)合式外護管是不連續(xù)的，其間斷足以釋放鋼導(dǎo)管溫差應(yīng)力，這使得采用復(fù)合外護管式的直埋保溫蒸汽管道系統(tǒng)更加適合復(fù)雜的城市地下直埋，使直埋保溫蒸汽管道的施工方便；2、由于本實用新型中所實現(xiàn)的直埋保溫蒸汽管道的外護管是由纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂玻璃鋼外殼層、中間采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料層和內(nèi)層鋼導(dǎo)管復(fù)合而構(gòu)成的，具有“三位一體”性，從而可保證直埋蒸汽管道的預(yù)期壽命10～20年，在任何土壤環(huán)境下都具有可靠防水、防腐和抗土壤載荷的性能。
3、本實用新型的方法簡單易行，不僅降低管道網(wǎng)總投資，而且提高了直埋管道系統(tǒng)的可靠性。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)說明本實用新型所說的直埋保溫蒸汽管道用的復(fù)合外護管是由圖1中所示的內(nèi)層鋼導(dǎo)管1、中間硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料層2和纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂玻璃鋼外殼層3所組成，所說的中間硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料層是采用噴涂的方式實現(xiàn)的。纖維纏繞增強熱固樹脂夾砂玻璃鋼外殼和噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料組成的防護層，使鋼導(dǎo)管的外表面與土壤徹底隔絕，防止了各種類型土壤對鋼導(dǎo)管外表面的腐蝕。剛導(dǎo)管1是不連續(xù)的且間斷的寬度為≥Δl，為保證剛導(dǎo)管在間斷處的同心度，增加起導(dǎo)向作用的內(nèi)套袖4，焊口5將內(nèi)套袖4的一端與間斷處的一端鋼導(dǎo)管固接，內(nèi)套袖4的另一端與間斷處的另一端留有縫隙6。為便于對本實用新型中公式的理解，給出一組數(shù)據(jù)加以說明當(dāng)L＝12m時，鋼導(dǎo)管的設(shè)計溫度為110℃，〔δ〕t為111MPa，Et為191×103MPa，將上述數(shù)據(jù)帶入式Δ1＝(〔δ〕t/Et)×L中，則有Δ1＝(111/191×103)×12×103＝6.97mm本實施例W為300mm，故滿足W≥Δ1。
權(quán)利要求1.一種直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管，其特征在于系統(tǒng)中外護管是由纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂玻璃鋼外殼層、中間噴涂的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料層和內(nèi)層鋼導(dǎo)管復(fù)合而構(gòu)成的，所說的系統(tǒng)中復(fù)合外護管中的內(nèi)層鋼導(dǎo)管是不連續(xù)的，其間斷寬度W應(yīng)不小于Δ1，即W≥Δ1其中Δ1＝(〔δ〕t/Et)×L式中〔δ〕t——溫度t時鋼的許用應(yīng)力，單位Mpa，Et溫度t時鋼的彈性模量，單位MPa，L相鄰間斷處之間鋼導(dǎo)管的長度，單位m。
2.按照權(quán)利要求1所述的直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管，其特征在于在所說的鋼導(dǎo)管的間斷處設(shè)有起導(dǎo)向作用的內(nèi)套袖。
專利摘要一種直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管，其特征在于直埋蒸汽管道系統(tǒng)中外護管是由纖維纏繞增強熱固性樹脂夾砂玻璃鋼外殼層、中間噴涂的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料層和內(nèi)層鋼導(dǎo)管復(fù)合而構(gòu)成的，所說的系統(tǒng)中復(fù)合外護管中的內(nèi)層鋼導(dǎo)管是不連續(xù)的。其優(yōu)點是由于直埋蒸汽管道系統(tǒng)中的復(fù)合式外護管是不連續(xù)的，其間斷足以釋放鋼導(dǎo)管溫差應(yīng)力，這使得采用復(fù)合外護管式的直埋保溫蒸汽管道系統(tǒng)更加適合復(fù)雜的城市地下直埋，施工也方便。
文檔編號F16L59/00GK2549305SQ02211848
公開日2003年5月7日 申請日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者于寧, 任景鑫 申請人:于寧