长输热网高效隔热管托改进方向之我见

长输热网高效隔热管托改进方向之我见

王鸣

王鸣

（南京苏夏工程设计有限公司，江苏，南京，210036）

【摘要】本文通过在现场实际施工中，长输热网高效隔热管托在各工程中运用实例，对目前长输热网高效隔热管托在实际操作中可以改进的地方进行论述，对将来公司的研发中心对管托的研发方向提出几点建议。

【关键词】长输热网高效隔热管托；改进方向；建议

1、长输热网高效隔热管托的高度进行可调处理

根据在福建永安现场放线后实际情况来看，由于该工程存在着山区内放线现场高差较大、施工员责任心水平问题、以及后期土建施工等诸多方面原因，造成整个工程项目在实际施工中，土建支架的高度普遍存在着5～10cm的高差，由于我公司目前长输热网高效隔热管托基本上管托的高度一般选取的时候选用原则是H=δ（管道的保温厚度）+50～70mm；管托的高度基本是一致的，不可以进行调节；造成后期安装施工单位在安装管托时非常繁琐，需要在我们的预埋件上安装一较粗管道，在管道的上方再次焊接一预埋件，而预埋件的大小往往不符合管托的下底板的管托的这样导致的后果就是，一旦管道的热位移过大，易造成管托从预埋件掉下，对管道的安全造成极大的影响。针对于此，我认为可以管托的肋板进行修改，做成可调节式的，让其管托的高度有个3～5cm的调节空间，这样可以极大的弥补现场因为土建造成管道支架高低不平所产生的影响，具体改造方式如下图所示：

采用以上改造形式后可以弥补因为现场土建施工问题造成支架高度不一致从而影响管托安装，确保热网的安全运行。

2、长输热网高效隔热管托支撑面材料、高效隔热瓦块厚度的改进处理

目前我公司研制的长输热网高效隔热管托在支撑面采取氟塑料和不锈钢相结合使管托位移滑动，普通管托底板与支承面为钢对钢滑动，摩擦系数为0.3，而长输热网高效隔热管托为了减小管道摩擦力，在隔热管托底板贴有不锈钢，管托支撑面镶有聚四氟塑料，其中聚四氟塑料主要物理性能如下：使用温度：-25℃～260℃；抗压强度：11.0MPa；比重：2.1～2.2

不锈钢与聚四氟塑料滑动，摩擦系数为0.07～0.1。采用隔热管托后，管道对固定点的滑动摩檫推力降低2/3，可以使得土建的支墩基础大大减少，且管道较易滑动，旋转补偿器容易动作。聚四氟塑料使用在隔热管托作为滑动材料，通过工程应用证明耐温、抗压性能都很理想，聚四氟塑料导热系数0.22kcal/m.h.℃,比钢（40kcal/m.h.℃）小得多，还有隔热效果。

但是从上面聚四氟塑料的参数可以看出聚四氟塑料的使用温度较低，一般使用温度在-25℃～260℃，目前由于蒸汽管线的距离越来越长，电厂出口的参数也是越来越高，尤其是部分工程出口参数已选用到400℃甚至更高，根据我在多个高温项目的现场进行观察，一旦蒸汽管线的运行温度超过400℃时，此时热量传递较大，下底板支撑板的聚四氟塑料基本因耐不住温度而损坏，解决此问题我认为可从两方面入手解决，一方面就是根据管线的不同温度对隔热瓦块的厚度进行调整，高效隔热管托所以能隔热节能，是因为在高温管道与管夹之间增加了隔热瓦块，降低了管夹壁温，减少了管托支撑板、肋板等热桥的传热温差，减少了管托的热损。如果不根据管道规格大小，介质温度高低，把隔热瓦块的厚度机械的定为一个数值，这是不合理的。我个人认为瓦块的厚度多少为宜，应根据管道规格、介质温度、管道保温厚度等综合考虑。根据以前的多个工程实例计算、比较、研讨，认为瓦块厚度应根据介质温度管道规格确定为宜，详见表1。

当然对高温高压管道或长输管道等热损要求苛刻的特殊情况，根据用户要求，可增加瓦块的厚度，但是需要注意瓦块抗拉强度和发泡率，避免过厚降低要求造成瓦块易碎，从而得到了相反的效果。

另一方面支撑板此时为了安全建议不要采用聚四氟塑料，而是采不锈钢板，对于不锈钢板的表面精度和光滑度应明确作出要求，降低支撑板的摩擦系数，采用此方式的底板可以有效的利用到一些高温管道上，从而可以提高蒸汽管线的出口参数，使得蒸汽管线输送的距离大大增加。

3、长输热网高效隔热管托固定点改进

对于现场推力较大的长输热网管道（例如国电南浦电厂的高压管道），采用我们的长输热网固定管托时存在如下几个问题：1、高压蒸汽推力较大，固定点瓦块易碎承受不住推力；2、现场施工人员往往不熟悉，为了确保固定点稳固，在拧紧固定点的螺栓时往往死命的拧紧螺栓，容易造成螺栓拧断，或者瓦块承受不住碎掉，根据我在现场观察多个高压管线的固定管托发生了这种情况，造成固定点松动，从而使得固定点失去了其作用，对高压蒸汽管线的安全性和管线的温降都有很大的影响，从高压蒸汽管线和中压蒸汽管线的运行参数来看，虽然是同样出口温度，高压管线每公里的温降整整比中压管线高了4℃/km，应该和此也有相应的关系。但如果此处选用焊接型隔热管托容易造成固定点的散热很大，也会极大的影响整个管网的温降。针对于此我认为对于高压蒸汽管线的固定我建议可以采用两种方式来解决这种问题，一种是增加固定管托的浇注料的耐压性，确保其强度合适，这样可以确保其有足够的承压能力，使得高压管线管托的固定点在承受高压蒸汽推力时管托不易碎，同时管托在安装和起吊过程中也安全。另一种方式就是采用我们在乌海所使用的隔热管托，对于高压蒸汽的高效隔热管托固定点采用优质的气凝胶替代隔热瓦块，气凝胶的层数应根据高压蒸汽温度进行选用，而气凝胶参数应满足如下参数：导热系数：常温（25℃）下λ≤0.02W/（m?K），容重：200～220kg/m?，抗压强度：120kPa（形变25%），憎水性≥99%，使用温度：-50℃～650℃。

而固定点的螺栓等级需要加强，因为安装时必须用力拧紧，确保不会松动至少选择8.8级以上，避免拧紧时拧断螺栓。应该说采用此种管托在高压蒸汽管道固定点上使用时应该更为安全且有效，且经济性较好。

4、应加强对长输热网高效隔热管托处的保温

长输热网高效隔热管托安装后，应采用与管道相同的保温材料进行保温，但保温厚度比管道薄，这是因为瓦块占了一定厚度，而瓦块的导热系数要比管道保温材料高得多，在350℃时，瓦块的导热系数为0.2w/mk；而管道保温材料（硅酸盐复合保温材料）仅为0.068w/mk，所以隔热管托虽然通过支撑板、肋板、底板等热桥的热损降了，但管托保温部分的热损大大超过保温管道的热损，以Φ273x15中压蒸汽管道工程实例为例，管托保温热损为351kcal/m.h，而管道保温热损仅为169kcal/m.h，因此根据工程具体情况，把管托隔热总厚度适当增加可降低隔热管托总热损，提高隔热管托的节能效果。因此建议我们以后的管托的保温结构可以进一步优化，加强该处的保温厚度，从而降低整个管线的温降，使得长输热网蒸汽管道的输送距离更长。

5、结束语

通过计算和实际测试，管道支架的热损约占管道总热损的20～30%，有效的对长输热网管托进行改进将会进一步的降低每公里管道的温降损失，从而使得蒸汽管线的输送距离可以进一步的加长，进一步提高了大机组的供热效率，为国家关停小机组小锅炉作出更大的贡献，从而为祖国的节能减排作出更大的贡献。

参考文献：

[1]管道支吊架第1部分：技术规范GB/T17116.1-1997

[2]设备及管道绝热技术通则GB/T4272-2008