滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，由工作钢管、复合高温保温层、钢导管、聚氨酯保温层、高密度聚乙烯外护管、滚动式内导向支架组件、热收缩密封端帽及运输定位环构成，产品结构以工作钢管轴线中点所在的中心面为对称；本实用新型采用有支架内导向结构以及采用镀锌钢网实现同时利用两个空气层、两个反射层并与普通直埋预制聚氨酯保温管共同构成直埋预制保温蒸气管道结构方式。实现保温效率高、运行可靠、预期使用寿命长、适用范围广、降低产品造价和管线工程投资等优点，尤其适用高温蒸汽介质低水位施工和运行环境的管线工程，本实用新型具有明显的实用性、可靠性和经济性。
【专利说明】滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工作介质为蒸汽的直埋预制保温蒸汽管道，特别涉及一种滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管。
【背景技术】
[0002]目前，工程上常采用传统的“钢套钢”保温蒸汽管进行保温隔热，传统的直埋预制保温蒸汽管结构为工作钢管和外护钢管之间填充单一保温材料作为保温层。
[0003]传统的保温蒸汽管的外护钢管规格常受到现有钢管可选规格的制约，造成无法达到设计要求或无法实现最经济设计。
[0004]单一保温材料的直埋预制保温蒸汽管在设计运行参数的工作状态下，保温层内沿管道径向存在着从50°C到设计运行温度之间的温度梯度。其中，在保温层外层沿径向向工作钢管方向的一定范围内，会处于50?100°C温区。由于蒸汽管的保温层通过排潮管与大气联通，保温层内如果进水，水汽化排出的前提条件是温度达到100°C。那么，在上述50?100°C温区所对应的保温层厚度范围内的水汽是无法靠工作钢管散热烘烤而汽化排出的，这样就造成在这一区域内，保温蒸汽管处于金属腐蚀加速的温度条件及潮湿的环境下，容易造成外护钢管以及在该温区的其他金属结构腐蚀速度加快，使得外护钢管因腐蚀问题导致使用寿命下降，进而导致整个预制保温蒸汽管使用寿命提前结束，严重的会带来不必要的多次维修和提前进行二次管线投资的经济损失。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对传统“钢套钢”保温蒸汽管的外护钢管规格受到钢管可选规格制约，造成无法达到设计要求或无法实现最经济设计。以及单一保温层存在50?100°C温区，导致保温层内的水汽无法完全充分排出，使得保温材料导热系数增大、保温性能下降这一问题而提出的改进。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0007]滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，由工作钢管、复合高温保温层、钢导管、聚氨酯保温层、高密度聚乙烯外护管、滚动式内导向支架组件、热收缩密封端帽及运输定位环构成，产品结构以工作钢管轴线中点所在的中心面为对称。
[0008]工作钢管和钢导管之间通过设置在管道两端的滚动式内导向支架组件确定相对位置。滚动式内导向支架组件，由导向支架内环、导向支架支撑板、导向支架外环、导向支架滚轮组件共同构成。滚动式内导向支架组件用于确定工作钢管和钢导管之间、工作钢管和镀锌钢网之间的间隙并实现工作钢管在运行中低阻力热膨胀导向功能。导向支架结构内的各间隙以及导向支架外环与钢导管内表面之间的间隙均采用气凝胶保温材料填充，起到保温隔热的作用。导向支架支撑板沿圆周均布，数量与滚轮组件的个数相同并在圆周内等距交错布置。导向支架外环的端面与钢导管的外端面共面，导向支架内环的外端面超出钢导管端面，方便管道现场补口时安装补口段上所需的镀锌钢网和光面铝板，导向支架支撑板与钢导管焊接固定，起到承重和支撑的作用。
[0009]钢导管处于100°C左右温区，钢导管以内为100°C以上高温保温区，钢导管以外为100C以下低温保温区。工作钢管与钢导管之间形成复合高温保温层，复合高温保温层采用两个空气层、两个反射层的结构方式作为100°c以上高温保温区的保温措施。工作钢管与镀锌钢网外缘之间的间隙确定了首层空气层的厚度。镀锌钢网外面是光面铝板，光面铝板的外面缠绕包覆离心玻璃棉保温材料，离心玻璃棉保温层的外面是玻纤铝箔复合反射布，光面铝板和纤维铝箔复合反射布均用于减小辐射传热，提高管道的隔热性能。采用不锈钢紧固带分段将离心玻璃棉保温材料和玻纤铝箔复合反射布与镀锌钢网及光面铝板同时捆扎固定，玻纤招箔复合反射布与钢导管内表面之间是次层空气层。
[0010]钢导管用于承受外载荷，钢导管外面是聚氨酯保温层，聚氨酯保温层用于100°C以下低温区保温隔热。聚氨酯保温层外面是高密度聚乙烯外护管，用于保护聚氨酯层免于受到地下水侵害，高密度聚乙烯外护管可以采用机械湿法缠绕玻璃纤维增强热固树脂夹砂管替换。
[0011]热收缩密封端帽套在聚氨酯保温内层端部，分别与钢导管外表面和高密度聚乙烯外护管外表面搭接。运输定位环分别穿套在工作钢管两端的外表面，并与导向支架内环的端面紧靠。用于防止产品在运输过程中工作钢管脱出。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，可以根据设计需要在由本实用新型产品和具有相同结构特征的预制保温管件连接所构成的管道系统中，增加抽真空接口并在运行时连接抽真空设备对工作钢管和外护钢管之间的空间进行分段抽真空，有利于进一步降低管道热损失。
[0013]与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0014]1、本实用新型将传统的“钢套钢”保温蒸汽管的外护钢管管径缩小，内移到100°C左右温区作为钢导管。在钢导管内的100°c以上的高温保温区间通过镀锌钢网将离心玻璃棉高温保温材料与工作钢管分离并获得一个内空气层、通过这个空气层和镀锌钢网外的光面铝板反射层，可保证充分排出离心玻璃棉高温保温层内的水汽，提高高温区的保温隔热效果、保证高温区保温层长期处于干燥状态；在钢导管的外层，采用聚氨酯保温层和高密度聚乙烯外护管作为100°c以下低温区的保温隔热措施，同时解决低温区的防水保护问题。
[0015]2、本实用新型结合了滚动式内导向支架技术，实现工作钢管热膨胀导向和支撑功能，支架导向可靠、工作钢管动作阻力更小，表面温度稳定。
[0016]3、本实用新型产品规格不受到现有成品钢管规格的制约，可满足多种设计要求，适用范围广，并可降低产品造价和管线工程投资。
[0017]4、本实用新型加装运输定位环解决了运输中吊装困难的问题。
[0018]本实用新型保温效率高、运行可靠、预期使用寿命长。尤其适用高温蒸汽介质低水位施工和运行环境的管线工程，针对上述工程具有明显的实用性、可靠性和经济性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]图中:1-工作钢管2-运输定位环3-导向支架内环 4-导向支架支撑板
[0021]5-热收缩密封端帽6-导向支架外环7/9-气凝胶保温材料8-导向支架滚轮组件
[0022]10-镀锌钢网 11-光面铝板 12-不锈钢紧固带 13-离心玻璃棉保温层
[0023]14-纤维铝箔复合反射布15-钢导管16-聚氨酯保温层 17-高密度聚乙烯外护管。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进一步说明:
[0025]如图1所示，滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，由工作钢管1、复合高温保温层、钢导管15、聚氨酯保温层16、高密度聚乙烯外护管17、滚动式内导向支架组件、热收缩密封端帽5及运输定位环2构成，产品结构以工作钢管轴线中点所在的中心面为对称。
[0026]工作钢管I和钢导管2之间通过设置在管道两端的滚动式内导向支架组件确定相对位置。滚动式内导向支架组件，由导向支架内环3、导向支架支撑板4、导向支架外环6、导向支架滚轮组件8共同构成。导向支架结构内的各间隙以及导向支架外环6与钢导管15内表面之间的间隙均采用气凝胶保温材料7/9填充，起到保温隔热的作用。导向支架支撑板4沿圆周均布，数量与滚轮组件的个数相同并在圆周内等距交错布置。导向支架外环6的端面与钢导管15的外端面共面，导向支架内环3的外端面超出钢导管15端面100mm。
[0027]工作钢管I与钢导管15之间形成复合高温保温层，复合高温保温层为两个空气层、两个反射层的结构方式。工作钢管I与镀锌钢网10外缘之间的间隙确定了首层空气层的厚度，间隙应不大于20mm。镀锌钢网10外面是光面铝板11,光面铝板11的外面缠绕包覆离心玻璃棉保温材料，离心玻璃棉保温层13的外面是玻纤铝箔复合反射布14，采用不锈钢紧固带12分段将离心玻璃棉保温材料和玻纤铝箔复合反射布14与镀锌钢网10及光面铝板11同时捆扎固定，玻纤铝箔复合反射布14与钢导管15内表面之间是间隙不大于20_的次层空气层。
[0028]钢导管15外面是聚氨酯保温层16，聚氨酯保温层外面是高密度聚乙烯外护管17，热收缩密封端帽5套在聚氨酯保温内层端部，分别与钢导管15外表面和高密度聚乙烯外护管17外表面搭接。运输定位环2分别穿套在工作钢管I两端的外表面，并与导向支架内环3的端面紧靠。
[0029]本实用新型的制作过程如下:
[0030]1、首先将导向支架滚轮组件8、导向支架支撑板4、导向支架内环3、导向支架外环6按照设计要求组焊连接构成“滚动式内导向支架组件”；
[0031]2、将钢导管15和高密度聚乙烯外护管17套装组合，将聚氨酯发泡原材料注入到空腔内，发泡，静置10分钟；
[0032]3、将2个“滚动式内导向支架组件”穿套在工作钢管I上，在将镀锌钢网10套装在工作钢管I外，定位并与导向支架内环3端面焊接固定；
[0033]4、在镀锌钢网10外面包覆光面铝板11，铝板的光面朝向工作钢管1，用铝铆钉将每段搭接处进行固定，完成整根管道光面铝板的安装；
[0034]5、在光面铝板外面缠绕包覆离心玻璃棉保温层13 ；
[0035]6、在离心玻璃棉保温层13外以50%层叠的方式缠绕包覆玻纤招箔复合反射布，每隔500mm采用不锈钢紧固带12紧固；
[0036]7、将3-6序的组装件穿套在2序的钢导管15内，调整二者的相互位置，确定每端工作钢管I端部均超出钢导管15端面150mm ；
[0037]8、将导向支架支撑板4分别定位并将其与钢导管15内表面焊接固定；
[0038]9、在聚氨酯保温内层端部套上热收缩密封端帽5，分别与钢导管15外表面和高密度聚乙烯管17外表面搭接，用液化石油气喷枪均匀移动加热直到热收缩端帽内的热熔胶从搭接缝隙内均匀溢出；
[0039]10、在工作钢管I两端的外表面分别穿套一个运输定位环2，使之与导向支架内环3的端面紧靠，上紧运输定位环2的螺栓。
[0040]工作时，工作钢管I受热膨胀并在滚动式内导向支架组合件的导向支架滚动组件8的约束下实现轴向热位移。
[0041]上面所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
【权利要求】
1.滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，由工作钢管、复合高温保温层、钢导管、聚氨酯保温层、高密度聚乙烯外护管、滚动式内导向支架组件、热收缩密封端帽及运输定位环构成，产品结构以工作钢管轴线中点所在的中心面为对称； 其中:工作钢管和钢导管之间通过设置在管道两端的滚动式内导向支架组件确定相对位置；工作钢管与钢导管之间形成复合高温保温层，复合高温保温层采用两个空气层、两个反射层的结构方式；钢导管外面是聚氨酯保温层；聚氨酯保温层外面是高密度聚乙烯外护管；热收缩密封端帽套在聚氨酯保温层端部，分别与钢导管外表面和高密度聚乙烯外护管外表面搭接；运输定位环分别穿套在工作钢管两端的外表面，并与导向支架组件的端面紧靠；所述的复合高温保温层结构由内而外依次为首层空气层、镀锌钢网、光面铝板、离心玻璃棉保温层、玻纤铝箔复合反射布、不锈钢紧固带、次层空气层。
2.根据权利要求1所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，滚动式内导向支架组件，由导向支架内环和导向支架外环，连接导向支架内外环的导向支架滚轮组件，支撑导向支架外环的导向支架支撑板组成。
3.根据权利要求1所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，工作钢管与镀锌钢网外缘之间的间隙确定了首层空气层的厚度，玻纤铝箔复合反射布与钢导管内表面之间的间隙确定了次层空气层厚度。
4.根据权利要求1所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，所述的镀锌钢网套装在工作钢管外面并与滚动式导向支架组件的导向支架内环端部焊接固定。
5.根据权利要求1所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，所述的光面铝板的光面朝向工作钢管，包覆在镀锌钢网的外面并用铝铆钉固定。
6.根据权利要求1所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，所述的玻纤铝箔复合反射布以50%层叠的方式缠绕包覆在离心玻璃棉保温层外。
7.根据权利要求1所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，不锈钢紧固带以分段形式将离心玻璃棉保温材料和玻纤铝箔复合反射布与镀锌钢网及光面铝板同时捆扎固定。
8.根据权利要求2所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，导向支架外环的端面与钢导管的外端面共面，导向支架内环的外端面超出钢导管端面，导向支架支撑板沿圆周均布，数量与滚轮组件的个数相同并在圆周内等距交错布置，导向支架支撑板与钢导管焊接固定，导向支架结构内的各间隙以及导向支架外环与钢导管内表面之间的间隙均采用气凝胶保温材料填充。
9.根据权利要求1所述的滚动式内导向钢导管内置直埋预制复合保温蒸汽管，其特征在于，所述的高密度聚乙烯外护管可以采用机械湿法缠绕玻璃纤维增强热固树脂夹砂管替换。
【文档编号】F16L59/02GK203857199SQ201420188616
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】刘刚, 董明涛 申请人:辽宁久大管业有限公司