直埋蒸汽保溫管道的保溫結(jié)構(gòu)探討

        直埋蒸汽管道外滑動(dòng)式和內(nèi)滑動(dòng)式兩種保溫結(jié)構(gòu)爭(zhēng)論不斷。本文對(duì)直埋蒸汽管道的這兩種保溫
結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討。
1 外滑動(dòng)式和內(nèi)滑動(dòng)式保溫結(jié)構(gòu)
外滑動(dòng)式指直埋敷設(shè)蒸汽工作鋼管外包保溫材料，主要是玻璃棉氈（殼）（以下簡(jiǎn)稱玻璃棉），也可以
是硅酸鋁棉氈、微孔硅酸鈣瓦，保溫層外設(shè)外護(hù)管（鋼管或玻璃鋼管）。一段蒸汽管的兩端各設(shè) 1 只內(nèi)固定
支座，用于固定外護(hù)管與工作管。這段蒸汽工作管連帶外包保溫材料一起在外護(hù)管中，可前后滑動(dòng)。外滑
動(dòng)式保溫管結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 

內(nèi)滑動(dòng)式保溫結(jié)構(gòu)是微孔酸鈣瓦和聚氨酯泡沫組合（簡(jiǎn)稱瓦-泡組合），瓦-泡組合與外護(hù)管粘結(jié)成一體，
工作管在瓦-泡組合與外護(hù)管砌成的“隧道”中前后滑動(dòng)。內(nèi)滑動(dòng)式保溫管結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 2。
上述兩種保溫結(jié)構(gòu)同時(shí)問(wèn)世，之后各地廣泛使用，20 世紀(jì)末敷設(shè)的熱網(wǎng)仍有部分在服役，也就是說(shuō)在
正常情況下，這兩種保溫結(jié)構(gòu)都可以使用。早年關(guān)于微孔硅酸鈣瓦不耐磨損、遇水會(huì)變成糨糊的議論已銷
聲匿跡，實(shí)際工作中反而發(fā)現(xiàn)在發(fā)生過(guò)泄漏的保溫管中玻璃棉或聚氨酯泡沫變成了糨糊。這兩種保溫結(jié)構(gòu)
各有特點(diǎn)，性能有明顯差異，用戶應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件進(jìn)行綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，然后做出正確的選擇。
直埋蒸汽保溫管道的保溫結(jié)構(gòu)探討

         2 保溫管散熱量比較
以工作鋼管規(guī)格為 D720×10、外護(hù)鋼管規(guī)格為 D1220×10 的直埋敷設(shè)蒸汽管道為例，分別采用內(nèi)滑動(dòng)
式和外滑動(dòng)式兩種保溫結(jié)構(gòu)，對(duì)保溫管散熱量進(jìn)行計(jì)算。
技術(shù)參數(shù)：蒸汽溫度為 300 ℃，環(huán)境土壤溫度為 20 ℃，土壤熱導(dǎo)率為 1.4 W/（m?K），工作鋼管中心
至地表面的距離為 1.5 m。
本文保溫管散熱量計(jì)算過(guò)程中忽略工作鋼管、隔熱石墨潤(rùn)滑層、鋁箔反射層以及、外護(hù)管的熱阻，則
內(nèi)滑動(dòng)式保溫結(jié)構(gòu)（由內(nèi)到外）可以簡(jiǎn)化為：工作管—微孔硅酸鈣瓦—聚氨酯泡沫—外護(hù)管；外滑動(dòng)式保
溫結(jié)構(gòu)（由內(nèi)到外）可以簡(jiǎn)化為：工作管—微孔硅酸鈣瓦或玻璃棉—空氣夾層-外護(hù)管。
① 內(nèi)滑動(dòng)式保溫管在保溫夾層（工作鋼管外表面至外護(hù)鋼管內(nèi)表面的區(qū)域）厚度相等條件下，內(nèi)滑動(dòng)式保溫管保溫效果
與玻璃棉外滑動(dòng)式保溫管保溫效果與之相近，而微孔硅酸鈣瓦外滑動(dòng)式保溫管保溫效果較差，其散熱量比

內(nèi)滑動(dòng)式保溫管約高 22%，外套管表面溫度也明顯比其他兩種保溫方式高。
3 結(jié)果比較及原因分析
一直以來(lái)業(yè)界都認(rèn)為在保溫夾層厚度相等條件下，玻璃棉外滑動(dòng)式保溫效果比內(nèi)滑動(dòng)式保溫效果好，
這與上述結(jié)論相悖。原因是廠家產(chǎn)品樣本中是按玻璃棉充滿保溫夾層計(jì)算的，而按照目前的玻璃棉外滑動(dòng)
式保溫管結(jié)構(gòu)，管道支架露在保溫材料外面，滑動(dòng)支架外才是外套管，玻璃棉無(wú)法充滿保溫夾層，工藝間

隙（即空氣夾層）必然存在，而且工藝間隙厚度又存在著隨機(jī)性和不確定性。這使得編制產(chǎn)品樣本時(shí)，得
到，而假設(shè)玻璃棉充滿保溫夾層計(jì)算工作量要小得多，這樣就產(chǎn)生了玻璃棉外滑動(dòng)式
比內(nèi)滑動(dòng)式保溫效果好的錯(cuò)覺(jué)。
內(nèi)滑動(dòng)式保溫管根據(jù)工作鋼管管徑大小在工作鋼管外環(huán)向包覆 2~6 塊微孔硅酸鈣瓦，在軸向則一根管
上多有 20 塊微孔硅酸鈣瓦，發(fā)泡過(guò)程中瓦塊與外套間相互壓緊。聚氨酯泡沫固化后，保溫層成為一個(gè)整
體，泡沫又與外套管粘牢，保溫管整體性良好。