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疏水系統(tǒng)在鋼套鋼預制直埋蒸汽保溫管道中的應用

市集中供熱是現(xiàn)代化城市的市政基礎設施之一，預制直埋蒸汽保溫管道以其施工速度快、占地面積小、熱損低、使用壽命長以及利于市容美化等多項優(yōu)點現(xiàn)已成為城市集中供熱管網中普遍采用的敷設方式。預制直埋蒸汽管道因其結構和所輸送介質的特點，造成管道系統(tǒng)中必然存在凝結水。而且由于蒸汽管網運行負荷不穩(wěn)定，甚至經常會有零負荷狀態(tài)，在這一時間段內管網的凝結水很多，如果凝結水不能及時順利的排出，將嚴重影響管網的安全穩(wěn)定運行，極易產生水擊現(xiàn)象，嚴重時會對管網造成破壞。因此，合理設計疏水系統(tǒng)是管網安全運行的重要保證之一。疏水系統(tǒng)作為蒸汽管網中重要的節(jié)點，主要用于排放工作管中的凝結水，在蒸汽管網中有著極其重要的作用。完整的疏水系統(tǒng)包括主管道上的疏水裝置、疏水管路、疏水閥門系統(tǒng)。本文重點以鋼套鋼外滑動結構的疏水系統(tǒng)作為重點，介紹一下直埋蒸汽管道中疏水系統(tǒng)的機構和布局。

1 合理選擇疏水點

疏水系統(tǒng)的布置方式是否合理，是疏水系統(tǒng)能否達到排除凝結水目的的關鍵，在設計疏水系統(tǒng)時首先要選好疏水點。疏水點的布置應考慮以下幾點：①沿管網蒸汽流向并根據管網路由和高程將管網做成有坡度設計，順流在低點集水。②在地下障礙多，管道敷設成縱向起伏的管段，采用多點疏水；當逆流疏水時，盡量加大管道破度。③在有彎頭的上返點之前應設置疏水系統(tǒng)。④根據工作鋼管規(guī)格和蒸汽介質參數(shù)的不同，每隔200-300米設置一套疏水系統(tǒng)。

疏水系統(tǒng)在鋼套鋼預制直埋蒸汽保溫管道中的應用

2 疏水裝置

疏水裝置是疏水系統(tǒng)中重要的組成部分，它是在工作管中收集凝結水，并將凝結水排出工作管的裝置?，F(xiàn)階段國內在蒸汽管網中所采用的疏水裝置大致分為上疏水、側疏水兩種。疏水裝置是預制直埋蒸汽管道中比較薄弱的部件，所以在管網布置時應充分考慮裝置的運行穩(wěn)定性問題。工程中無論采用哪種方式，都應盡可能將疏水裝置安裝在固定墩附近，以減少疏水裝置的位移，降低疏水裝置因位移發(fā)生損壞的可能。如果疏水裝置必須安裝在管道位移較大的位置，應加大疏水管外套管和集水罐外套管的外徑尺寸，給疏水裝置的位移留出充足的活動空間，防止因工作管位移過大造成擠壓保溫材料的情況發(fā)生。

2.1 上疏水

所謂上疏水就是將管道中的凝結水通過插入工作鋼管中的疏水管，將集水罐中的凝結水利用管道中的背壓，將凝結水從管道上方排出的疏水裝置。其結構見圖1

此種結構在施工過程中安裝方便，在生產廠家內做成管件，現(xiàn)場可直接安裝。而且因為疏水管的引出點在管道上方，所以疏水管的焊接安裝操作更加方便。因其靠近地面，疏水井可設置相對較淺，十分便于今后維護操作，也減少了土建施工工作量，降低了工程成本。此疏水裝置因疏水管直接穿過工作管，對蒸汽的流動產生了一定的阻力，運行時因氣流沖擊疏水管會產生震動，對管線的運行有一定的影響，但通過使用情況看，此種影響不大，經過10余年的運行管線運行情況良好。上疏水的大缺點就是在管線中沒有背壓時起不到排水作用，在管線進行水壓試驗或停汽后管道中會有少量存水，管線下次啟動時如果操作不當容易產生水擊現(xiàn)象。所以在管線啟動時升壓要更加緩慢，利用背壓將管中的水排凈后再升壓，避免水擊產生。水壓試驗排水問題可在施工過程中疏水裝置暫不安裝，用一段放水裸管代替，水壓試驗完成后從裸管處將水放凈，之后將裸管割下安裝疏水裝置，焊縫檢測比普通焊口高一個等級。

2.2 側疏水

側疏水也是當前經常使用的一種疏水方式，其將疏水管從工作管底部的集水罐的側面引出，側疏水結構如圖2。此種結構可在管道無背壓時凝結水照常排放，故在進行水壓試驗和停止運行后可將管道內的水排凈，有利于管道的啟動操作，減少了水擊的發(fā)生。其疏水管在管道底部，所以在施工時需開挖較深的操作坑，對疏水管的安裝操作不便，且疏水井需設置較深，增加了土建施工量也不利于以后的維護操作。由于疏水井在整體管道的下部，特別當管埋設較深時排到疏水井內的凝結水不易排除，不如上疏水因埋設淺可將凝結水直接引到附近的下水道，所以下疏水有時要在疏水井中設排水裝置，由專門人員定期抽水。側疏水系統(tǒng)如果將疏水井靠近地表設置，可以利用疏水管路上的彎頭上返至地表，但此種方式犧牲了側疏水可以排水將凝結水排凈的優(yōu)點。