滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，由工作鋼管、復合高溫保溫層、鋼導管、聚氨酯保溫層、高密度聚乙烯外護管、滾動式內導向支架組件、熱收縮密封端帽及運輸定位環(huán)構成，產品結構以工作鋼管軸線中點所在的中心面為對稱；本實用新型采用有支架內導向結構以及采用鍍鋅鋼網(wǎng)實現(xiàn)同時利用兩個空氣層、兩個反射層并與普通直埋預制聚氨酯保溫管共同構成直埋預制保溫蒸氣管道結構方式。實現(xiàn)保溫效率高、運行可靠、預期使用壽命長、適用范圍廣、降低產品造價和管線工程投資等優(yōu)點，尤其適用高溫蒸汽介質低水位施工和運行環(huán)境的管線工程，本實用新型具有明顯的實用性、可靠性和經(jīng)濟性。
【專利說明】滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工作介質為蒸汽的直埋預制保溫蒸汽管道，特別涉及一種滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管。

【背景技術】
[0002]目前，工程上常采用傳統(tǒng)的“鋼套鋼”保溫蒸汽管進行保溫隔熱，傳統(tǒng)的直埋預制保溫蒸汽管結構為工作鋼管和外護鋼管之間填充單一保溫材料作為保溫層。
[0003]傳統(tǒng)的保溫蒸汽管的外護鋼管規(guī)格常受到現(xiàn)有鋼管可選規(guī)格的制約，造成無法達到設計要求或無法實現(xiàn)最經(jīng)濟設計。
[0004]單一保溫材料的直埋預制保溫蒸汽管在設計運行參數(shù)的工作狀態(tài)下，保溫層內沿管道徑向存在著從50°C到設計運行溫度之間的溫度梯度。其中，在保溫層外層沿徑向向工作鋼管方向的一定范圍內，會處于50?100°C溫區(qū)。由于蒸汽管的保溫層通過排潮管與大氣聯(lián)通，保溫層內如果進水，水汽化排出的前提條件是溫度達到100°C。那么，在上述50?100°C溫區(qū)所對應的保溫層厚度范圍內的水汽是無法靠工作鋼管散熱烘烤而汽化排出的，這樣就造成在這一區(qū)域內，保溫蒸汽管處于金屬腐蝕加速的溫度條件及潮濕的環(huán)境下，容易造成外護鋼管以及在該溫區(qū)的其他金屬結構腐蝕速度加快，使得外護鋼管因腐蝕問題導致使用壽命下降，進而導致整個預制保溫蒸汽管使用壽命提前結束，嚴重的會帶來不必要的多次維修和提前進行二次管線投資的經(jīng)濟損失。


【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型所要解決的技術問題是針對傳統(tǒng)“鋼套鋼”保溫蒸汽管的外護鋼管規(guī)格受到鋼管可選規(guī)格制約，造成無法達到設計要求或無法實現(xiàn)最經(jīng)濟設計。以及單一保溫層存在50?100°C溫區(qū)，導致保溫層內的水汽無法完全充分排出，使得保溫材料導熱系數(shù)增大、保溫性能下降這一問題而提出的改進。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn):
[0007]滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，由工作鋼管、復合高溫保溫層、鋼導管、聚氨酯保溫層、高密度聚乙烯外護管、滾動式內導向支架組件、熱收縮密封端帽及運輸定位環(huán)構成，產品結構以工作鋼管軸線中點所在的中心面為對稱。
[0008]工作鋼管和鋼導管之間通過設置在管道兩端的滾動式內導向支架組件確定相對位置。滾動式內導向支架組件，由導向支架內環(huán)、導向支架支撐板、導向支架外環(huán)、導向支架滾輪組件共同構成。滾動式內導向支架組件用于確定工作鋼管和鋼導管之間、工作鋼管和鍍鋅鋼網(wǎng)之間的間隙并實現(xiàn)工作鋼管在運行中低阻力熱膨脹導向功能。導向支架結構內的各間隙以及導向支架外環(huán)與鋼導管內表面之間的間隙均采用氣凝膠保溫材料填充，起到保溫隔熱的作用。導向支架支撐板沿圓周均布，數(shù)量與滾輪組件的個數(shù)相同并在圓周內等距交錯布置。導向支架外環(huán)的端面與鋼導管的外端面共面，導向支架內環(huán)的外端面超出鋼導管端面，方便管道現(xiàn)場補口時安裝補口段上所需的鍍鋅鋼網(wǎng)和光面鋁板，導向支架支撐板與鋼導管焊接固定，起到承重和支撐的作用。
[0009]鋼導管處于100°C左右溫區(qū)，鋼導管以內為100°C以上高溫保溫區(qū)，鋼導管以外為100C以下低溫保溫區(qū)。工作鋼管與鋼導管之間形成復合高溫保溫層，復合高溫保溫層采用兩個空氣層、兩個反射層的結構方式作為100°c以上高溫保溫區(qū)的保溫措施。工作鋼管與鍍鋅鋼網(wǎng)外緣之間的間隙確定了首層空氣層的厚度。鍍鋅鋼網(wǎng)外面是光面鋁板，光面鋁板的外面纏繞包覆離心玻璃棉保溫材料，離心玻璃棉保溫層的外面是玻纖鋁箔復合反射布，光面鋁板和纖維鋁箔復合反射布均用于減小輻射傳熱，提高管道的隔熱性能。采用不銹鋼緊固帶分段將離心玻璃棉保溫材料和玻纖鋁箔復合反射布與鍍鋅鋼網(wǎng)及光面鋁板同時捆扎固定，玻纖招箔復合反射布與鋼導管內表面之間是次層空氣層。
[0010]鋼導管用于承受外載荷，鋼導管外面是聚氨酯保溫層，聚氨酯保溫層用于100°C以下低溫區(qū)保溫隔熱。聚氨酯保溫層外面是高密度聚乙烯外護管，用于保護聚氨酯層免于受到地下水侵害，高密度聚乙烯外護管可以采用機械濕法纏繞玻璃纖維增強熱固樹脂夾砂管替換。
[0011]熱收縮密封端帽套在聚氨酯保溫內層端部，分別與鋼導管外表面和高密度聚乙烯外護管外表面搭接。運輸定位環(huán)分別穿套在工作鋼管兩端的外表面，并與導向支架內環(huán)的端面緊靠。用于防止產品在運輸過程中工作鋼管脫出。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，可以根據(jù)設計需要在由本實用新型產品和具有相同結構特征的預制保溫管件連接所構成的管道系統(tǒng)中，增加抽真空接口并在運行時連接抽真空設備對工作鋼管和外護鋼管之間的空間進行分段抽真空，有利于進一步降低管道熱損失。
[0013]與現(xiàn)有的技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0014]1、本實用新型將傳統(tǒng)的“鋼套鋼”保溫蒸汽管的外護鋼管管徑縮小，內移到100°C左右溫區(qū)作為鋼導管。在鋼導管內的100°c以上的高溫保溫區(qū)間通過鍍鋅鋼網(wǎng)將離心玻璃棉高溫保溫材料與工作鋼管分離并獲得一個內空氣層、通過這個空氣層和鍍鋅鋼網(wǎng)外的光面鋁板反射層，可保證充分排出離心玻璃棉高溫保溫層內的水汽，提高高溫區(qū)的保溫隔熱效果、保證高溫區(qū)保溫層長期處于干燥狀態(tài)；在鋼導管的外層，采用聚氨酯保溫層和高密度聚乙烯外護管作為100°c以下低溫區(qū)的保溫隔熱措施，同時解決低溫區(qū)的防水保護問題。
[0015]2、本實用新型結合了滾動式內導向支架技術，實現(xiàn)工作鋼管熱膨脹導向和支撐功能，支架導向可靠、工作鋼管動作阻力更小，表面溫度穩(wěn)定。
[0016]3、本實用新型產品規(guī)格不受到現(xiàn)有成品鋼管規(guī)格的制約，可滿足多種設計要求，適用范圍廣，并可降低產品造價和管線工程投資。
[0017]4、本實用新型加裝運輸定位環(huán)解決了運輸中吊裝困難的問題。
[0018]本實用新型保溫效率高、運行可靠、預期使用壽命長。尤其適用高溫蒸汽介質低水位施工和運行環(huán)境的管線工程，針對上述工程具有明顯的實用性、可靠性和經(jīng)濟性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖中:1-工作鋼管2-運輸定位環(huán)3-導向支架內環(huán) 4-導向支架支撐板
[0021]5-熱收縮密封端帽6-導向支架外環(huán)7/9-氣凝膠保溫材料8-導向支架滾輪組件
[0022]10-鍍鋅鋼網(wǎng) 11-光面鋁板 12-不銹鋼緊固帶 13-離心玻璃棉保溫層
[0023]14-纖維鋁箔復合反射布15-鋼導管16-聚氨酯保溫層 17-高密度聚乙烯外護管。

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進一步說明:
[0025]如圖1所示，滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，由工作鋼管1、復合高溫保溫層、鋼導管15、聚氨酯保溫層16、高密度聚乙烯外護管17、滾動式內導向支架組件、熱收縮密封端帽5及運輸定位環(huán)2構成，產品結構以工作鋼管軸線中點所在的中心面為對稱。
[0026]工作鋼管I和鋼導管2之間通過設置在管道兩端的滾動式內導向支架組件確定相對位置。滾動式內導向支架組件，由導向支架內環(huán)3、導向支架支撐板4、導向支架外環(huán)6、導向支架滾輪組件8共同構成。導向支架結構內的各間隙以及導向支架外環(huán)6與鋼導管15內表面之間的間隙均采用氣凝膠保溫材料7/9填充，起到保溫隔熱的作用。導向支架支撐板4沿圓周均布，數(shù)量與滾輪組件的個數(shù)相同并在圓周內等距交錯布置。導向支架外環(huán)6的端面與鋼導管15的外端面共面，導向支架內環(huán)3的外端面超出鋼導管15端面100mm。
[0027]工作鋼管I與鋼導管15之間形成復合高溫保溫層，復合高溫保溫層為兩個空氣層、兩個反射層的結構方式。工作鋼管I與鍍鋅鋼網(wǎng)10外緣之間的間隙確定了首層空氣層的厚度，間隙應不大于20mm。鍍鋅鋼網(wǎng)10外面是光面鋁板11,光面鋁板11的外面纏繞包覆離心玻璃棉保溫材料，離心玻璃棉保溫層13的外面是玻纖鋁箔復合反射布14，采用不銹鋼緊固帶12分段將離心玻璃棉保溫材料和玻纖鋁箔復合反射布14與鍍鋅鋼網(wǎng)10及光面鋁板11同時捆扎固定，玻纖鋁箔復合反射布14與鋼導管15內表面之間是間隙不大于20_的次層空氣層。
[0028]鋼導管15外面是聚氨酯保溫層16，聚氨酯保溫層外面是高密度聚乙烯外護管17，熱收縮密封端帽5套在聚氨酯保溫內層端部，分別與鋼導管15外表面和高密度聚乙烯外護管17外表面搭接。運輸定位環(huán)2分別穿套在工作鋼管I兩端的外表面，并與導向支架內環(huán)3的端面緊靠。
[0029]本實用新型的制作過程如下:
[0030]1、首先將導向支架滾輪組件8、導向支架支撐板4、導向支架內環(huán)3、導向支架外環(huán)6按照設計要求組焊連接構成“滾動式內導向支架組件”；
[0031]2、將鋼導管15和高密度聚乙烯外護管17套裝組合，將聚氨酯發(fā)泡原材料注入到空腔內，發(fā)泡，靜置10分鐘；
[0032]3、將2個“滾動式內導向支架組件”穿套在工作鋼管I上，在將鍍鋅鋼網(wǎng)10套裝在工作鋼管I外，定位并與導向支架內環(huán)3端面焊接固定；
[0033]4、在鍍鋅鋼網(wǎng)10外面包覆光面鋁板11，鋁板的光面朝向工作鋼管1，用鋁鉚釘將每段搭接處進行固定，完成整根管道光面鋁板的安裝；
[0034]5、在光面鋁板外面纏繞包覆離心玻璃棉保溫層13 ；
[0035]6、在離心玻璃棉保溫層13外以50%層疊的方式纏繞包覆玻纖招箔復合反射布，每隔500mm采用不銹鋼緊固帶12緊固；
[0036]7、將3-6序的組裝件穿套在2序的鋼導管15內，調整二者的相互位置，確定每端工作鋼管I端部均超出鋼導管15端面150mm ；
[0037]8、將導向支架支撐板4分別定位并將其與鋼導管15內表面焊接固定；
[0038]9、在聚氨酯保溫內層端部套上熱收縮密封端帽5，分別與鋼導管15外表面和高密度聚乙烯管17外表面搭接，用液化石油氣噴槍均勻移動加熱直到熱收縮端帽內的熱熔膠從搭接縫隙內均勻溢出；
[0039]10、在工作鋼管I兩端的外表面分別穿套一個運輸定位環(huán)2，使之與導向支架內環(huán)3的端面緊靠，上緊運輸定位環(huán)2的螺栓。
[0040]工作時，工作鋼管I受熱膨脹并在滾動式內導向支架組合件的導向支架滾動組件8的約束下實現(xiàn)軸向熱位移。
[0041]上面所述僅是本實用新型的基本原理，并非對本實用新型作任何限制，凡是依據(jù)本實用新型對其進行等同變化和修飾，均在本專利技術保護方案的范疇之內。
【權利要求】
1.滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，由工作鋼管、復合高溫保溫層、鋼導管、聚氨酯保溫層、高密度聚乙烯外護管、滾動式內導向支架組件、熱收縮密封端帽及運輸定位環(huán)構成，產品結構以工作鋼管軸線中點所在的中心面為對稱； 其中:工作鋼管和鋼導管之間通過設置在管道兩端的滾動式內導向支架組件確定相對位置；工作鋼管與鋼導管之間形成復合高溫保溫層，復合高溫保溫層采用兩個空氣層、兩個反射層的結構方式；鋼導管外面是聚氨酯保溫層；聚氨酯保溫層外面是高密度聚乙烯外護管；熱收縮密封端帽套在聚氨酯保溫層端部，分別與鋼導管外表面和高密度聚乙烯外護管外表面搭接；運輸定位環(huán)分別穿套在工作鋼管兩端的外表面，并與導向支架組件的端面緊靠；所述的復合高溫保溫層結構由內而外依次為首層空氣層、鍍鋅鋼網(wǎng)、光面鋁板、離心玻璃棉保溫層、玻纖鋁箔復合反射布、不銹鋼緊固帶、次層空氣層。
2.根據(jù)權利要求1所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，滾動式內導向支架組件，由導向支架內環(huán)和導向支架外環(huán)，連接導向支架內外環(huán)的導向支架滾輪組件，支撐導向支架外環(huán)的導向支架支撐板組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，工作鋼管與鍍鋅鋼網(wǎng)外緣之間的間隙確定了首層空氣層的厚度，玻纖鋁箔復合反射布與鋼導管內表面之間的間隙確定了次層空氣層厚度。
4.根據(jù)權利要求1所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，所述的鍍鋅鋼網(wǎng)套裝在工作鋼管外面并與滾動式導向支架組件的導向支架內環(huán)端部焊接固定。
5.根據(jù)權利要求1所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，所述的光面鋁板的光面朝向工作鋼管，包覆在鍍鋅鋼網(wǎng)的外面并用鋁鉚釘固定。
6.根據(jù)權利要求1所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，所述的玻纖鋁箔復合反射布以50%層疊的方式纏繞包覆在離心玻璃棉保溫層外。
7.根據(jù)權利要求1所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，不銹鋼緊固帶以分段形式將離心玻璃棉保溫材料和玻纖鋁箔復合反射布與鍍鋅鋼網(wǎng)及光面鋁板同時捆扎固定。
8.根據(jù)權利要求2所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，導向支架外環(huán)的端面與鋼導管的外端面共面，導向支架內環(huán)的外端面超出鋼導管端面，導向支架支撐板沿圓周均布，數(shù)量與滾輪組件的個數(shù)相同并在圓周內等距交錯布置，導向支架支撐板與鋼導管焊接固定，導向支架結構內的各間隙以及導向支架外環(huán)與鋼導管內表面之間的間隙均采用氣凝膠保溫材料填充。
9.根據(jù)權利要求1所述的滾動式內導向鋼導管內置直埋預制復合保溫蒸汽管，其特征在于，所述的高密度聚乙烯外護管可以采用機械濕法纏繞玻璃纖維增強熱固樹脂夾砂管替換。
【文檔編號】F16L59/02GK203857199SQ201420188616
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】劉剛, 董明濤 申請人:遼寧久大管業(yè)有限公司