蒸汽管道在轻工行业中用途广泛，不仅可以作为热源用于加热，保温，还可以用于为原料消 菌。蒸汽管道作为压力管道，在设计上要遵循压力管道设计原则，同时，由于蒸汽的特殊性，在管道设计上还要考虑到冷凝水的排放，疏水阀组的放置。    1、蒸汽管道布置原则  蒸汽管道布置应考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上、地下管道及构筑物等多种因素。蒸汽管道敷设方式一般采用地上敷设（架空）和地下敷设（地沟），采用地上敷设方式时，在设计中一定要注意美观，与周围建筑物要协调一致，一般工业厂区多采用地上架空方式敷设，此种方式造价相对较低。由于城市环境的要求，在城市热网中逐步采用直埋敷设。    2、蒸汽管道安装  2.1 勘测放线  施工单位与建设单位工程技术人员要严格按照施工图纸进行测量放线，打好管线走向的重要点。转角点需注明角度及切线长。若管道沿线遇到地下隐蔽工程时，放线应在交叉范围两端作出明显标记。

 

2.2 钢管检验  钢管的质量直接影响管道使用寿命，在施工中要求钢管表面不得有裂纹、腐蚀、结疤和凹痕等缺陷，钢管和管件须具备出场质量证明书等技术资料，各种技术指标必须符合管道行业有关标准和规定（如力学性能、化学成分、强度、韧性等）。    2.3 管道安装  经过管线走向勘测、钢管检验等工作后，可以进行管道的安装。由于蒸汽管道有架空敷设方式和地埋敷设方式之分，所以施工方法不同。架空敷设时，管道安装完毕，在进行保温施工前，须对管道进行水压试验。对于长距离的蒸汽管道可做分段试压。试压前，在管路 点安装放空阀，在 点安装疏水阀。试压压力为设计压力的1.5倍，在试压时，试压表计须校验，其精度不得低于1.5倍，    表的满刻度值应为被测最大压力的1.5~2倍，压力表不得少于两块。地埋敷设与架空敷设不同在于，在安装管道时要在外套管做排潮管。进行完水压试验后须做气密性试验，气密性试验压力为0.4MPa。    2.4 管道的热补偿  为使管道在工作状态下稳定、 运行，工程设计时，应对管道因受热时的热伸长量进行补偿，减小管线因温度变化而产生的冷热应力；避免因应力集中对管线造成破坏；防止事故发生。管道热补偿的方式有很多种，可以安装补偿器，也可利用蒸汽管线走向的各种弯折（如L型、Z型等）进行自然补偿，由此减少补偿器的数量，从而降低蒸汽管道的工程造价。    2.5 支吊架的安装  蒸汽管道敷设时每隔一定距离需要设置一支撑点，以支撑管道、附件、保温层及管道中的水重，并承受管道作用力。支吊架分为固定支架、导向支架、活动支架、弹簧支吊架等形式。在实际工程施工中，当需要减少支架水平尾翼的摩擦力时，可采用滚动支架。弹簧支吊架用于垂直位移的支撑点，当有水平位移时，弹簧支架应加装滚柱。在设计安装时应对固定支架做推力和应力验算。

2.6 疏水器的安装  在蒸汽管道上必须设置疏水器，其作用是自动防止蒸汽泄露而且迅速排除用热设备及管道中的冷凝水，保持蒸汽干燥，提高蒸汽利用效率。蒸汽管道疏水器设置位置：1、管道的 点；2、被阀门切断的各管段 点；3、垂直升高前的管段 点。一般顺坡情况下每隔400~500米，逆坡时每隔200~300米设置启动疏水和经常疏水装置。    3、常见问题及解决办法  3.1 钢套管的椭圆化变形  直埋蒸汽管道中钢套管椭圆化变形带来的麻烦和解决方法，根据材料力学理论，常规壁厚的钢管当直径超700mm，会因椭圆效应产生椭圆变形，使得力学计算复杂化。当介质温度超过300℃，一般DN>400 mm的工作管，钢套管直径就有可能超过700mm，钢套管椭圆变形就会产生。埋地钢套管椭圆化变形主要与两个因素有关：A、钢套管上面作用的垂直荷载，包括随埋深增加而加大的土壤荷载和随埋深增大而减小的车辆等活荷载；B、钢管的截面参数，在相同的垂直荷载作用下，钢管半径越大，随圆化变形越大，管壁越厚，椭圆化变形越小。钢套管椭圆化变形，如超过一定限值，会造成局部失稳破坏，即使没有达到失稳破坏程度，如果预留缝隙与计算变形不符，滑动支架变形、卡腿、断腿必定会发生，造成管道系统破坏。为了控制因椭圆化变形造成管道破坏，在进行外滑动钢套结构型式设计、生产时，应按有关规范，认真计算，将随圆化变形率控制在3%以内，同时，滑动支架与钢管内壁间隙应与之适应。    

 3.2 保温及细节处理  保温材料如何长期包缚在工作钢管上，是有着严格技术措施的，需要采用特殊的防腐蚀钢材带包缚保温材料，间距也有具体要求。如果简单地用细铅丝或塑料带包缚保温材料。在高湿热条件下，经过一段时间的铅丝锈断，塑料带老化，造成保温材料脱落，保温结构破坏。    内工作钢管保温层外表面与钢套管内壁的间距尺寸并不随意，而是将这个空间作为辐射传热的保温层，空间不能产生流动气流。国外是抽真空达到防止产生气流，国内由于条件所限，采用抽真空措施，暂时还难以实现。但预留的空气层厚度不能随意，一般不大于20 mm，以防止空气对流产生，提高隔热效果。某些节点处理也存在不安全性和检修难。如将波纹补偿器安装在外钢套管内，一旦破坏，如何确定位置、如何检修均尚没有明确、成熟的方法，其它像国内固定支架、疏水装置等同样存在上述问题。    3.3 水击现象及避免措施  蒸汽管线停送气时，有时能听到“咣咣”的声音，这就是水击现象。水击现象是介质流动状态忽然改变，管内流体栋梁发生变化而产生的压力瞬变过程，是管内不稳定流动所引起的一种特殊震荡现象。它使蒸汽管道的使用寿命缩短，严重时甚至会造成管道、阀门等设备的破裂损坏。所以在蒸汽管道设计和生产操作过程中要尽可能避免发生水击。一般可通过以下方法避免和减轻水击对蒸汽管道的影响。    ①在管道设计安装时，必须是管道具有足够的坡度，并尽可能保持汽、水同向流动。    ②在停送汽时，延缓阀门的调节时间，使管内流体的流速变化很小，减少管内流体的不稳定流动。    ③ 合理的管路设计也是避免水击发生的有效措施。  4、结束语  良好的蒸汽管道设计保证了蒸汽管道的安装质量，附件的选择、支架和补偿器的选择必须经过严格的设计计算，在补偿器安装时，要做预拉伸，只有如此才能保证管道 、可靠、经济运行。蒸汽管道安装技术比较复杂，热补偿器的类型也有多种，需要在实际设计中根据具体情况合理选择使用，本文只是浅显的对蒸汽管道相关问题做了论述，仍有很多问题尚未解决，需要在不断的学习实践中进一步完善。     

1、蒸汽直埋管道的固定结构形式目前蒸汽管道直埋敷设就其保温结构形式，基本可归纳为以下三种形式，即内滑动外固定、内滑动内固定和外滑动外固定。    （1）内滑动外固定：所谓内滑动就是工作钢管与保温结构式脱开的，工作钢管受热膨胀时，钢管运动，发生位移，而保温结构层与外套钢管成一整体结构，不产生运动。马鞍形作固定支座，支座焊于土建预埋件上。优点：造价低、固定点可外接钢筋混凝土固定墩承受较大推力。缺点：排潮通道不畅、水击后容易破坏保温层和隔热层、外固定肋会产生热桥效应。    （2）内滑动内固定：所谓内固定就是固定端处将工作钢管固定在外套钢管上，不用钢筋混凝土结构固定，其固定端应有隔热措施，以减少热桥效应。优点：造价低、固定点处可不采用外接固定墩。缺点：排潮通道不畅、水击后容易破坏保温层和隔热层、固定点承受推力小。    （3）外滑动内固定：所谓外滑动就是保温材料和工作钢管精密结合，捆绑成一体，保温结构和工作钢管在管道热膨胀时同时运动，外套钢管与保温结构之间有10mm间隙，既保温隔热又方便排潮。工作钢管与外套管之间每隔一段距离采用隔热导向环支撑。优点：排潮通道畅通、固定点可外接钢筋混凝土固定墩承受较大推力。缺点：造价高。     综和以上优缺点，目前我们设计时直管道一般采用内滑动内固定，转弯处采用内滑动外固定形式。

 

 2、蒸汽直埋管道的热补偿   蒸汽直埋管道的热补偿和架空管道的热补偿形式基本相同，直埋管道的走向及平面布置应充分考虑管道本身的自然补偿，当自然补偿不能满足要求时，才考虑用补偿器补偿，由于蒸汽管道温度较高，管道热伸长量也较大，因此补偿器应有较大的补偿量和较小的刚度，同时应保证补偿器的制造质量，以确保蒸汽直埋管道的 运行。3、蒸汽直埋管道的保温蒸汽管道直埋敷设技术在国内的发展已经有十几年，蒸汽直埋保温管的目的概括性的解释有两个：一是保证蒸汽管道能在地下长期稳定运行；二是保证保温管能起到良好的保温效果，不浪费能源，不破坏园林绿化。在保温结构上由起初的“塑套钢”保温管，到玻璃钢保护层保温管，到现在使用 广泛的“钢套钢”保温管。经过多年对蒸汽管道直埋敷设技术的实践摸索，并结合我们当前的具体状况，我们选用的保温材料是硅酸铝棉毡+硅酸镁瓦块+聚氨脂发泡。    4、蒸汽直埋管道的疏排水   疏水节点是蒸汽直埋管道中一个重要环节，由于所占比例较小，往往容易被人忽视。据统计，无论是架空管道还是直埋管道，由于疏水节点没处理好导致蒸汽管道停汽检修的事时有所闻。尤其是蒸汽直埋管道，一旦该点出了问题，还可能涉及众多的其他地下管线的 运行。蒸汽直埋管道疏水点的设置方法与架空管道基本相同，一般是在固定点和管道翻高以前，直管段每150-200米范围内应有疏水装置，疏水原理是利用蒸汽的压力把蒸汽凝结水排入疏水井或排水沟。正常疏水采用疏水器自动把凝结水排至疏水井，疏水装置采用上排水形式，即疏水管从蒸汽管道上部直接插入蒸汽管道的集水囊中，解决了疏水节点施工难度大、易出现蒸汽泄漏的问题。5、蒸汽直埋钢套管的防腐层现在广泛使用的“钢套钢”保温管，虽已克服了“塑套钢”保温管和玻璃钢保护层保温管保温结构的缺点，但又出现不少新问题，其中外套钢管的防腐问题 关键。钢套管的防腐层是决定管道寿命的关键。防腐层材料有多种多样，我们采用的是两层环氧富锌底漆后，加三层密纹玻璃布、五层环氧煤沥青的结构。该结构的耐温高达110℃，因此当钢套管在施工中可能由于进水导致试运行阶段钢套管外表温度上升到100℃时，防腐层也不会被破坏。蒸汽直埋管道在运行中固定支座处的钢套管外表温度会达到70℃左右，如采用其他标准的防腐层将会出现软化现象，且长期使用易出现老化，影响管道寿命。而使用该结构则有效地解决了这个问题。近年来，新的防腐层材料不断出现，有的可耐温达140℃，但价格偏高。新材料的使用将使钢套管的使用寿命进一步延长。    

6、蒸汽直埋管道的排潮   蒸汽直埋管道保温层应设置排潮管，以排除保温结构内的潮气。排潮管一般靠近固定端设置，与外套管焊接时，应保证焊接质量。排潮管应做防腐，防腐层与外套管做法相同，排潮管的排潮口处应有 警示牌以保证排潮口 ，不被破坏，排潮管一般设计直径为DN50，出口成鹅型管，排潮口距地200mm，口部向下。7、蒸汽直埋管道的安装蒸汽直埋管道安装时，应尽量在施工现场将    多段管件进行拼接后才能下沟，沟下只能做少量的蒸汽管道接头。因其作业环境很差，焊工的人为因素较难把握焊接质量，根据以往经验，蒸汽直埋管道 容易出现问题的是钢套管现场的焊缝，所以应严格按操作规程施工，打坡口，打磨，留出对口的间隙，按照单面施焊，双面成型的规定操作，并采用超声波探伤或渗漏检查焊缝的质量，待管系连通后，做1.2MPa的气密性试验，试验全部合格后，才能对接口处进行防腐修补填土。以上采取种种措施的目的，是为了保证其焊缝质量。虽然检验的费用增加了，但相对整个工程造价不到千分之一，从而对保证整个蒸汽直埋管道的 和使用寿命起到了事半功倍的效果，解除了后顾之忧。     综上所述，在蒸汽直埋管道技术的运用中，合理的设计是基础，规范的安装是关键，严格的管理是保障。只有这样，才能保证蒸汽直埋管道全线在全封闭状态下 、持久运行。