详情

直埋蒸汽保温管道的保温结构探讨

        直埋蒸汽管道外滑动式和内滑动式两种保温结构争论不断。本文对直埋蒸汽管道的这两种保温
结构进行探讨。
1 外滑动式和内滑动式保温结构
外滑动式指直埋敷设蒸汽工作钢管外包保温材料，主要是*毡（壳）（以下简称*），也可以
是硅酸铝棉毡、微孔硅酸钙瓦，保温层外设外护管（钢管或玻璃钢管）。一段蒸汽管的两端各设 1 只内固定
支座，用于固定外护管与工作管。这段蒸汽工作管连带外包保温材料一起在外护管中，可前后滑动。外滑
动式保温管结构见图 

内滑动式保温结构是微孔酸钙瓦和聚氨酯泡沫组合（简称瓦-泡组合），瓦-泡组合与外护管粘结成一体，
工作管在瓦-泡组合与外护管砌成的“隧道”中前后滑动。内滑动式保温管结构见图 2。
上述两种保温结构同时问世，之后各地广泛使用，20 世纪末敷设的热网仍有部分在服役，也就是说在
正常情况下，这两种保温结构都可以使用。早年关于微孔硅酸钙瓦不耐磨损、遇水会变成糨糊的议论已销
声匿迹，实际工作中反而发现在发生过泄漏的保温管中*或聚氨酯泡沫变成了糨糊。这两种保温结构
各有特点，性能有明显差异，用户应当根据具体条件进行综合的经济技术比较，然后做出正确的选择。
直埋蒸汽保温管道的保温结构探讨

         2 保温管散热量比较
以工作钢管规格为 D720×10、外护钢管规格为 D1220×10 的直埋敷设蒸汽管道为例，分别采用内滑动
式和外滑动式两种保温结构，对保温管散热量进行计算。
技术参数：蒸汽温度为 300 ℃，环境土壤温度为 20 ℃，土壤热导率为 1.4 W/（m?K），工作钢管中心
至地表面的距离为 1.5 m。
本文保温管散热量计算过程中忽略工作钢管、隔热石墨润滑层、铝箔反射层以及、外护管的热阻，则
内滑动式保温结构（由内到外）可以简化为：工作管—微孔硅酸钙瓦—聚氨酯泡沫—外护管；外滑动式保
温结构（由内到外）可以简化为：工作管—微孔硅酸钙瓦或*—空气夹层-外护管。
① 内滑动式保温管在保温夹层（工作钢管外表面至外护钢管内表面的区域）厚度相等条件下，内滑动式保温管保温效果
与*外滑动式保温管保温效果与之相近，而微孔硅酸钙瓦外滑动式保温管保温效果较差，其散热量比

内滑动式保温管约高 22%，外套管表面温度也明显比其他两种保温方式高。
3 结果比较及原因分析
一直以来业界都认为在保温夹层厚度相等条件下，*外滑动式保温效果比内滑动式保温效果好，
这与上述结论相悖。原因是厂家产品样本中是按*充满保温夹层计算的，而按照目前的*外滑动
式保温管结构，管道支架露在保温材料外面，滑动支架外才是外套管，*无法充满保温夹层，工艺间

隙（即空气夹层）必然存在，而且工艺间隙厚度又存在着随机性和不确定性。这使得编制产品样本时，得
到，而假设*充满保温夹层计算工作量要小得多，这样就产生了*外滑动式
比内滑动式保温效果好的错觉。
内滑动式保温管根据工作钢管管径大小在工作钢管外环向包覆 2~6 块微孔硅酸钙瓦，在轴向则一根管
上多有 20 块微孔硅酸钙瓦，发泡过程中瓦块与外套间相互压紧。聚氨酯泡沫固化后，保温层成为一个整
体，泡沫又与外套管粘牢，保温管整体性良好。