一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管的制作方法

1.本发明属于直埋蒸汽管道技术领域，具体涉及一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管。


背景技术：

2.近年来，由于节能减排政策实施，集中供热得到大力发展，而集中供热规模的不断拓展必然使得直埋蒸汽管网的管道运输距离不断地增长，直埋蒸汽管道总体热损失不断增大，管道的隔热保温性能成为影响供热管网系统效益性的重要指标。高温玻璃棉、硅酸铝棉、硅酸镁棉等软质保温材料具有耐温高、导热系数相对较低、重量轻、抗振动性能好、价格较低、施工方便等特点，常用于直埋蒸汽管道绝热保温。
3.在预制直埋蒸汽管道保温层设计中，为保证外护管表面温度不超过50℃，预制直埋保温管保温层厚度较厚，由于软质保温层抗压能力差的缺点，在重力长期作用下较厚的软质保温层易发生下垂现象。软质保温层下垂形成保温结构层上薄下厚，造成直埋蒸汽管道保温性能下降，增大热损失，降低直埋蒸汽管道系统经济效益。因此，传统的软质保温结构存在直埋蒸汽管道保温性能下降快，使用寿命短的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出了一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管，可以有效解决软质保温层下垂、容易坍塌、不抗压的问题，在高温环境下保持软质保温层整体保温结构基本稳定，保持管道上下保温层厚度基本不变，使得软质保温层长期保持施工初期状态。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：本发明提供了一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管，包括套设于工作钢管外侧的内保温层、套设于所述内保温层外侧的圆筒、套设于所述圆筒外侧的外保温层、套设于所述外保温层外侧的外护管、设置于所述工作钢管上用于支撑所述圆筒的支撑件。
6.作为优选的，所述支撑件包括若干支撑销钉、与所述支撑销钉一一对应的顶帽，所述顶帽外端面与所述圆筒内侧壁抵接，所述支撑销钉内端与所述工作钢管连接，所述支撑销钉外端穿过所述内保温层与所述顶帽连接。
7.作为优选的，若干所述支撑销钉沿所述工作钢管径向布置。
8.作为优选的，所述顶帽内侧连接有螺母，所述支撑销钉外端外侧壁设有螺纹，所述支撑销钉外端与所述螺母螺接固定。
9.作为优选的，所述支撑销钉内端连接有与所述工作钢管外侧壁贴合设置的加强杆，所述加强杆与所述工作钢管焊接固定。
10.作为优选的，所述外保温层与所述外护管之间留有空隙，所述外护管内设有至少一个滑动支座，所述滑动支座与所述工作钢管外侧壁连接，所述滑动支座用于支撑所述外护管与所述工作钢管保持同轴设置，同时支撑所述工作钢管在所述外护管内滑动。
11.作为优选的，所述内保温层外侧套设有至少两个间隔分布的所述圆筒，所述滑动
支座设置于相邻两个所述圆筒之间，所述滑动支座包括外径与所述圆筒外径相等的管状推力传递构件，所述推力传递构件左端与左侧所述圆筒搭接固定，所述推力传递构件右端与右侧所述圆筒搭接固定，所述推力传递构件左端设有异径管，所述异径管套设于所述工作钢管外侧，所述异径管小头端内径与所述工作钢管外径相等，且所述异径管小头端与所述工作钢管连接，所述异径管大头端内径与所述推力传递构件外径相等，且所述异径管大头端与所述推力传递构件连接。
12.作为优选的，所述推力传递构件右端外侧套设有抱箍，所述抱箍上下两侧连接有顶板，所述顶板外侧连接有底板，所述抱箍两侧的耳板宽度与所述顶板高度一致，所述耳板外端连接有所述底板，所述底板外端面与所述外护管内侧壁抵接。
13.作为优选的，所述推力传递构件右端外侧套设有两个间隔设置的阻挡环，所述阻挡环与所述推力传递构件固定连接，所述抱箍设置于两个所述阻挡环之间。
14.作为优选的，所述推力传递构件与所述抱箍之间设有绝缘隔热垫。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
16.1、本发明提供的一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管，该保温结构中，通过设置支撑件使得圆筒得到刚性支撑，这样圆筒可以承受管道中下部内保温层的重量，管道上部内保温层仅承受自身重量，可大大降低上部内保温层受到的重力作用。筒内软质保温层在高温环境下受重力作用发生形变时，可以得到圆筒的稳定支撑，有效防止其下垂、形变，避免管道上部的内保温层因重力作用发生形变后变薄，可以保持管道上下内保温层厚度基本不变。该保温结构能充分利用软质保温层的优点，有效规避其不抗压、易变形的缺点，保持保温层结构基本稳定，避免软质保温层的保温性能下降，延长软质保温层的使用寿命，降低热损失，节能减排，提高直埋蒸汽管网经济效益。
17.2、本发明提供的一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管，该保温结构中，设置绝缘隔热滑动支架，工作钢管受热膨胀时，滑动支架可以随着工作钢管轴向滑动，并带动保温层一起滑动，可以可以使工作钢管在外护管内得到良好的支撑，还可以保证外护管与工作钢管之间具有良好的绝缘性，使外护管达到阴极保护的绝缘要求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管。
19.图1是本发明实施例中提供的一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管的垂直剖面部分结构示意图；
20.图2是本发明实施例中提供的一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管的轴向断面结构示意图；
21.图3是本发明实施例中提供的一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管的顶帽的仰视结构示意图；
22.图4是本发明实施例中提供的一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管的支撑销钉的正面结构示意图；
23.图5是本发明实施例中提供的一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管的垂直剖面结构示意图；
24.图6是图5中a处放大结构示意图；
25.图7是图5中ab处的轴向断面结构示意图；
26.图8是传统保温结构中软质保温层下垂的结构示意图。
27.图中：1、工作钢管；2、内保温层；3、圆筒；4、外保温层；5、外护管；6、支撑件；7、滑动支座；601、支撑销钉；602、顶帽；603、螺母；604、加强杆；701、推力传递构件；702、异径管；703、抱箍；704、顶板；705、底板；706、阻挡环；707、绝缘隔热垫；708、耳板；8、蒸汽管道；9、软质保温层；10、外管。
具体实施方式
28.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.具体实施例如下：
30.现有技术中，由于软质保温层抗压能力差、易变形的缺点，在重力长期作用下较厚的软质保温层9易发生如图8所示的下垂现象。所述软质保温层9下垂后形成保温结构层上薄下厚，导致蒸汽管道8的保温性能下降，热损失变大，降低蒸汽管道系统的经济效益。
31.为了避免上述现象，本实施例提供了一种防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管，如图1-4所示，包括套设于工作钢管1外侧的内保温层2、套设于所述内保温层2外侧的圆筒3、套设于所述圆筒3外侧的外保温层4、套设于所述外保温层4外侧的外护管5、设置于所述工作钢管1上用于支撑所述圆筒3的支撑件6。
32.本实施例中，所述内保温层2、所述外保温层4均为软质保温层，所述工作钢管1、所述圆筒3、所述外护管5均为同轴设置。
33.其中，所述圆筒3可以为带孔镀锌铁皮圆筒，带孔镀锌铁皮圆筒耐高温，环保性能优异。镀锌铁皮圆筒带孔的目的是，当保温层进水后，内保温层的水可以从孔中流出，避免所述内保温层2积水。
34.所述圆筒3可以为多块镀锌铁皮组装而成，铁皮纵缝和环缝均搭接，搭接尺寸不小于50mm，纵缝和环缝用抽芯铆钉固定，形成整体镀锌铁皮圆筒。
35.所述圆筒3的厚度可以为0.6mm-1.0mm。
36.具体的，通过所述支撑件6可以稳定支撑所述圆筒3，使得所述圆筒3得到刚性支撑，相对于所述工作钢管1固定不动。此时，所述圆筒3可以承受下部所述内保温层2的重量。即上部所述内保温层2仅承受自身重量，其余重量均由所述支撑件6承担，可以大大减小上部所述内保温层2的受力。这样，所述内保温层2在高温环境下受重力作用发生形变时，可以得到所述圆筒3的有效支撑，防止其下垂、变形，避免管道上部所述内保温层2变薄，使得所述内保温层2各处的厚度可以保持基本不变。
37.本实施例中，所述支撑件6可以为包括若干支撑销钉601、与所述支撑销钉601一一
对应的顶帽602，所述顶帽602外端面与所述圆筒3内侧壁抵接，所述支撑销钉601内端与所述工作钢管1连接，所述支撑销钉601外端穿过所述内保温层2与所述顶帽602连接。
38.通过所述支撑销钉601对所述顶帽602起到刚性支撑作用，使得所述顶帽602相对于所述工作钢管1为固定设置，所述顶帽602对所述圆筒3即可起到稳定支撑的作用，进而使得所述圆筒3相对于所述工作钢管1为固定设置。
39.其中，若干所述支撑销钉601沿所述工作钢管1径向布置。所述支撑销钉601的数量越多，所述圆筒3越稳定。举例来说，所述工作钢管1外侧可以设有多组所述支撑销钉601，分布在同一轴向断面的所述支撑销钉601为一组，每组可以包括八根所述支撑销钉601，且每一组中，每相邻两根所述支撑销钉601的夹角均为45
°
，这样可以使得所述支撑销钉601对所述圆筒3周向有良好的支撑，所述防下垂绝缘预制直埋蒸汽保温管任意方向平放，内保温层均可得到良好的支撑作用。
40.为了便于快速组装所述顶帽602与所述支撑销钉601，本实施例中，所述顶帽602内侧连接有螺母603，所述支撑销钉601外端外侧壁设有螺纹，所述支撑销钉601外端与所述螺母603螺接固定。
41.其中，所述顶帽602可以为，用3mm钢板切割成40mm
×
40mm的正方形钢板，钢板四周可以倒角，以消除尖锐菱角和边线。所述螺母603可以为m6螺母，所述螺母603可以焊接在正方形钢板中心。所述支撑销钉601外端外侧壁设有m6螺纹，螺纹长度可以为10mm。安装时，直接将所述顶帽602与所述支撑销钉601螺接固定即可。
42.所述支撑销钉601内端连接有与所述工作钢管1外侧壁贴合设置的加强杆604。用于加强所述支撑销钉601与所述工作钢管1的连接稳定性。
43.所述加强杆604与所述支撑销钉601可以为一体式结构，即将所述支撑销钉601内端弯折呈l型即可。
44.所述加强杆604与所述工作钢管1可以为焊接固定。
45.所述支撑销钉601可以为φ6圆钢，其长度与所述内保温层2厚度相等。
46.另外，由于所述工作钢管1轴线需要与外护管轴线重合，所述工作钢管1受热自由膨胀轴向移动，可能带动保温层一起轴向滑动。因此，本实施例中，如图5-7所示，所述外保温层4与所述外护管5之间留有空隙，所述外护管5内设有至少一个滑动支座7，所述滑动支座7与所述工作钢管1外侧壁连接。
47.这样设置，所述工作钢管1受热膨胀轴向移动时，可以带动保温层在所述外护管5内轴向滑动。为了保持所述工作钢管1外保温层完整，必须使得保温层随着膨胀端同步滑动，本实施例中，通过在所述工作钢管1外侧设置所述滑动支座7，来推动保温层同步滑动。
48.本实施例中，所述内保温层2外侧套设有至少两个间隔分布的所述圆筒3，所述滑动支座7设置于相邻两个所述圆筒3之间，所述滑动支座7包括外径与所述圆筒3外径相等的管状推力传递构件701，所述推力传递构件701左端与左侧所述圆筒3搭接固定，所述推力传递构件701右端与右侧所述圆筒3搭接固定，所述推力传递构件701左端设有异径管702，所述异径管702套设于所述工作钢管1外侧，所述异径管702小头端内径与所述工作钢管1外径相等，且所述异径管702小头端与所述工作钢管1连接，所述异径管702大头端内径与所述推力传递构件701外径相等，且所述异径管702大头端与所述推力传递构件701连接。
49.具体的，所述异径管702与所述推力传递构件701内部均填充有所述内保温层2。所
述异径管702小头端与所述工作钢管1外侧壁固定连接，所述异径管702大头端与所述推力传递构件701固定连接，这样设置，所述工作钢管1受热膨胀轴向移动时，可以带动所述异径管702和所述推力传递构件701同步移动，并推动所述内保温层2在所述外护管5内部轴向滑动。
50.其中，所述推力传递构件701可以为钢质短管，其长度可以为约1.2m。
51.所述推力传递构件701与所述异径管702可以为焊接固定。所述异径管702与所述工作钢管1可以为焊接固定。
52.所述异径管702大头端可以缠绕耐高温气凝胶。
53.所述推力传递构件701的厚度可以与所述工作钢管1的厚度相等。
54.为了使得所述外保温层4也可以与所述工作钢管1同步滑动，本实施例中，所述推力传递构件701右端外侧套设有抱箍703，所述抱箍703上下两侧连接有顶板704，所述顶板704外侧连接有底板705，所述抱箍703两侧的耳板708宽度与所述顶板704高度一致，所述耳板708外端连接有所述底板705，所述底板705外端面与所述外护管5内侧壁抵接。
55.具体的，上下两侧的所述顶板704与左右两侧的所述耳板708共同构成四个支座。所述工作钢管1膨胀轴向移动时，带动所述推力传递构件701同步移动，进而带动所述顶板704和所述耳板708同步移动，所述顶板704和所述耳板708可以推动所述外保温层4在所述外护管5内部轴向滑动。
56.同时，所述顶板704和所述耳板708构成的四个支座还可以对所述工作钢管1起到限位作用，这样所述工作钢管1膨胀移动时，只能沿着所述外护管5内部轴向移动，避免所述工作钢管1脱离轴线向两侧偏移。
57.其中，所述抱箍703可以为扁钢制作而成，宽度可以为100mm～200mm，内径可以为所述推力传递构件701的外径加10mm。
58.所述耳板708与所述底板705可以为焊接固定。所述顶板704与所述底板705也可以为焊接固定。
59.为了加强所述顶板704的稳定性，本实施例中，所述推力传递构件701右端外侧套设有两个间隔设置的阻挡环706，所述阻挡环706与所述推力传递构件701固定连接，所述抱箍703设置于两个所述阻挡环706之间。
60.具体的，所述阻挡环706对所述抱箍703起到限位作用，可以避免所述抱箍703脱离所述推力传递构件701。
61.其中，所述阻挡环706与所述推力传递构件701可以为焊接固定。
62.所述阻挡环706可以为圆钢制备得到。圆钢的直径可以为所述抱箍703的厚度再加上5mm。
63.两个所述阻挡环706之间的净距可以为所述抱箍703的宽度加15mm。
64.其中，所述推力传递构件701与所述抱箍703之间设有绝缘隔热垫707。使得所述外护管5对所述工作钢管1具有良好的绝缘性，使外护管达到阴极保护的绝缘要求。
65.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。