保温管道直埋技术是一项涉及热力学、材料力学、岩土力学、流体力学以及有机材料、无机材料、防腐、电化学等多学科的系统工程,而且投入生产后是动态运行,所以蒸汽管道直埋敷设与热水管道直埋敷设相比较,技术复杂的多。据有关专家总结,直埋蒸汽管道通常有三大系统,十三个结点处理,每一项处理不当,就会立即或即将造成工程事故,隐患性很大。篇幅所限,不能展开讨论,下面仅对几个关键技术提几点参考意见,以期“抛砖引玉”。蒸汽管道直埋敷设与架空、地沟敷设传热状态不同,架空敷设是向无限空间传热,地沟敷设是热介质通过保温材料、流动空气层、沟壁等以不同传热状态向周围土壤传热,而直埋敷设,简化讲热介质是向周围土壤按一维稳态传热,土壤可视为保温结构一部分。
以目前国内常用的内滑动式复合结构蒸汽保温管为例,计算过程中首先应划定三个界面温度。无机保温材料与有机保温材料接触处可视为第一界面,外保护层与土壤接触处视为第二界面,地表与空气接触面视为第三界面。计算时应先控制三个界面温度,第一界面温度控制在有机材料耐温能力以下;第二界面温度应控制保护层的防腐、防水及机械性能不遭受大幅度衰减或破坏;第三界面温度则控制不会因界面温度升高而使得管道周围土壤热阻值提高,从而造成第一、二界面温度升高破坏保温结构。所以在保温结构计算过程中,应校核当地极高、极低环境温度的影响,必要时应适当调整保温结构各层保温材料的厚度,以确保保温结构安全。同时,计算过程中不能简单地按架空管道保温结构或按中公式进行计算,而应结合节能50%,管网输送效率提高到大于90%的要求。保温计算中,对土壤、保温材料的导热系数选取不能草率,这两个系数的选取正确与否,往往影响保温效果和管道运行安全性。保温钢管选用二度无机富锌底漆(耐温≥400℃)防腐涂层,管道端口选用聚乙烯薄膜或三层PE冷缠带密封,防止安装前进入潮气或施工中进入水。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,使蒸汽管道更加经济合理。