預制聚氨酯直埋保溫鋼管

良好的保溫材料應具有較低的熱導率；受潮時不變質，耐熱性能好，不腐蝕金屬，質輕而空隙較多；具有一定的機械強度，受到外力時不致損壞；易于加工、成本低廉等特性。常用的保溫材料有：膨脹珍珠巖及其制品、玻璃棉及其制品、巖棉制品、微孔硅酸鈣、硅酸鋁纖維制品、泡沫塑料、泡沫石棉等。
高溫預制直埋保溫管主要由四部分組成。
（1）工作鋼管：根據輸送介質的技術要求分別采用有縫鋼管、無縫鋼管、雙面埋弧螺旋焊接鋼管。
（2）保溫層：采用硬質聚氨酯泡沫塑料。
（3）保護殼：采用高密度聚乙烯或玻璃鋼。
（4）滲漏報警線：制造高溫預制直埋保溫管時，在靠近鋼管的保溫層中，埋設有報警線，一旦管道某處發生滲漏，通過警報線的傳導，便可在專用檢測儀表上報警并顯示出漏水的準確位置和滲漏程度的大小，以便通知檢修人員迅速處理漏水的管段，保證熱網安全運行。

聚氨酯保溫管對工作管的要求：

1.預制直埋保溫管管徑＜DN200的鋼管采用無縫鋼管，材質要求為鋼20。采用應采用熱軋（擠壓、擴）或冷拔（軋）無縫鋼管制造。預制直埋保溫管管徑≥DN200的鋼管采用雙面埋弧焊螺旋縫鋼管，用GB/T700-2006中的Q235B鋼卷板焊制，板寬應大于公稱直徑加300mm。熱軋鋼帶做管坯，經常溫螺旋成形，螺旋縫采用自動埋弧焊法焊接，內外埋弧焊縫各不少于一道。每根鋼管中，只允許有一條制管鋼板對頭焊縫。

2.工藝質量及要求

質量標準執行《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163-1999、《城市供熱用螺旋縫埋弧焊鋼管》CJ/T3022-93。

鋼管的外徑和壁厚符合GB/T17395-2008中的規定。

鋼管的外徑和壁厚的允許偏差符合GB/T8163-2008中的規定。

鋼管的彎曲度符合GB/T8163-2008中的規定。

鋼管的供貨應符合GB9711.1～97或GB8163-1999中的有關規定。

管端應加工坡口，坡口角度按SY/T5037-2012的標準進行制作，管端棱邊上不允許有毛刺。鋼管管端要求按相關標準進行冷調圓。

鋼管原材料必須采用卷板(卷板寬度必須大于對應規格鋼管直徑的1.2倍)，不得采用帶鋼。螺旋焊管焊縫必須符合DIN1626或GB3323-87的技術要求。螺栓焊管焊口及接口焊接時管的內壁錯邊量不宜超過管壁厚度的10%，且不得大于3mm,焊縫內外焊道熔透深度不得小于1.5mm。所有焊縫必須100%X射線或100%超聲波加管端X射線檢驗，供貨時須提供以上檢驗的合格證明。

如在線超聲波檢查存在盲區，則至少在距管端300mm范圍內應用人工超聲波檢查。

3.鋼管主要指標如下：

1. 抗拉強度： ≧510MPa?? 屈服強度：>345MPa
2. 許用應力： 200℃時，?? 170MPa

鋼管允許的尺寸誤差如下：

1. 尺寸極限偏差 周長： ±0.5%D， D為外徑
2. 壁厚: 壁厚尺寸偏差為鋼管設計壁厚的±3mm，嚴格檢驗。

坡口角度：30~35度???? 鈍邊尺寸：1.59±0.79mm

橢圓度：對外徑D>508mm的鋼管，在距管端101mm范圍內，最大外徑不得比規定外徑大 1%，最小外徑不得比規定外徑小 1%。

直埋保溫管道鋼管的正常供貨長度應為12m，長度偏差-20mm/+50mm。當遇到閥門、補償器或管路轉彎等原因導致鋼管長度不足12m時，按現場實量長度供貨。

4.外觀檢查

鋼管應逐根檢查表面質量。

無縫鋼管的內外表面不允許有裂紋、折疊、結疤、軋折和離層。螺旋焊管表面不得有裂縫、結疤、折疊以及其它深度超過標稱壁厚下偏差的缺陷。對無法判明深度的缺陷，應采用修磨法完全清除，然后進行測量。

焊縫不得有裂紋、斷弧、燒穿和弧坑等缺陷。焊縫外形應均勻規整，過渡平緩。

對于螺栓焊管上的分層、夾雜、焊縫余高、摔坑等需按SY/T5037-2012中的要求執行。

5.試驗

5.1化學成分和力學性能試驗

化學成分和力學性能應符合《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》（GB/T9711-2011）第9.2節、9.3節的要求，管道必須根據尺寸和熔煉批分測試組。

5.2靜水壓試驗

靜水壓試驗應按《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》（GB/T9711-2011）第9.4節進行，逐根鋼管都應在規定壓力下做靜水壓試驗。靜水壓試驗方法應符合第10.2.6條的要求。

鋼管外徑D≥508mm時，試驗壓力應使管壁上產生母材最小屈服強度的90%的環向應力。D＞457mm鋼管的壓力保持時間應不少于10s，管子不得有泄漏和殘余變形。

試驗結果應自動記錄。

5.3焊縫檢查

作為制造工藝的一部分，所有焊縫必須100%射線檢驗，檢查方法、合格標準及焊縫修補方法應符合《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》（GB/T9711-2011）附錄E的規定。

5.4管端檢查

管端在最后做完坡口后應100%超聲波檢驗，方法、合格標準及焊縫修補方法應符合《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》（GB/T9711-2011）附錄E的要求。檢查應在離管端200mm寬的區域內進行。

5.5外觀檢查

所有鋼管應進行外觀檢查，對有缺陷的鋼管應按相應標準的規定進行修補。

6.除銹

鋼管保溫之前，外表面應進行拋丸處理，拋丸前鋼管表面的銹蝕等級必須達到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB/T8923.1-2011中銹蝕等級C級及以上。經過拋丸后的鋼管表面應符合《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB/T8923.1-2011）中等級Sa2.5。

7.供貨時須提供如下技術文件：（1）質量證書及復檢報告；（2）表面質量、尺寸及外形公差檢驗報告；（3）提供焊接性能技術文件。

成品鋼管必須在顯著位置打印耐久性設備標牌。

聚氨酯硬質泡沫保溫主要性能指標：

保溫材料采用國際知名的聚氨酯硬質泡沫保溫材料，符合標準EN253-2009、GB/T29047-2012的要求。應采用節能環保的保溫材料，首選環戊烷體系的聚氨酯泡沫，不能使用氟利昂發泡劑。

聚氨酯硬質泡沫保溫性能指標如下：

外觀：???????????????????? 白色至黃色泡沫狀輕質固體

任意位置密度：???????????? ≥65kg/m3，密度均勻、密度差不大于10kg/m3

導熱系數：???????????????? （50℃）≤0.033W/（m.K）

徑向壓縮強度：???????????? ≥0.4MPa

吸水率：（100℃,90min）??? ≤10%

管道聚氨酯泡沫塑料耐溫：?? ≥140℃

孔泡平均尺寸?????????????? ≤0.5mm

閉孔率：?????????????????? ≥88%

泡沫能承受140℃的瞬時峰值溫度。140℃條件下，使用壽命30年。

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高密度聚乙烯外套管主要性能指標：

外護管應使用高密度聚乙烯制造，其等級應為PE80及以上等級。聚乙烯樹脂密度≥940Kg/m3，導熱系數≥0.43W/(mK)，熱膨脹系數≥180×10^-6 1/℃，斷裂伸長率≥350％，屈服強度≥19N/mm2，縱向回縮率＜3％，長期機械性能>2000小時，耐環境應力開裂＞1000小時，熱穩定性（氧化誘導時間）≥20min。外套管外徑、最小壁厚及公差滿足《高密度聚乙烯外護管硬質聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管及管件》GB/T 29047-2012標準要求。外護管為黑色，碳黑含量2.5±0.25％(質量百分比), 外護管表面不允許有氣泡、裂紋及明顯波紋、凹陷、雜質、顏色不均等缺陷。管兩端應切割平整，并與管的軸線垂直，角度誤差小于2.5。

外護管使用的高密度聚乙烯原材料采用PE80級或更高級別（按GB/T 18475-2001規范分級）的純原料制成。

為了增加聚乙烯與聚氨酯的粘結強度達到三位一體的效果，聚乙烯外套管的內表面須采用電暈處理工藝進行處理，處理后的外套管環向大于75%的范圍的內表面張力系數應大于50dyn/cm。

外護管的長期機械性能及耐環境應力開裂性能應同時滿足GB/T 29047-2012標準要求。

直埋蒸汽管道保溫結構要求

3.5.1直埋蒸汽管道保溫層

• 蒸汽直埋保溫管保溫層結構采用外滑動的二氧化硅氣凝膠復合保溫結構（含空氣層、絕熱輻射層等)，基本結構為工作管—保溫層—外護管。

絕熱材料應分層敷設，二氧化硅氣凝膠保溫氈分層厚度為10mm，高溫玻璃棉分層厚度不大于50mm。每層保溫材料都須用鋁箔玻纖布嚴密包裹。每一層保溫材料包裹于工作管上時，保溫材料接口部位須有不少于100mm的重疊部分，且每600mm須用不少于20mm寬的不銹鋼扎帶緊固。

• 預制直埋蒸汽保溫管結構表

如外護管有變化，當空氣層大于50mm時再加一層高溫玻璃棉，當空氣層小于0mm時就需要減一層高溫玻璃棉。

• 疏水管道及排潮管道保溫層結構采用外滑動的超細玻璃棉保溫結構（含空氣層、絕熱輻射層等)，基本結構為工作管—保溫層—鋼制外護管。

埋地疏水、排潮管道玻璃棉保溫厚度δ=30mm，從里往外的結構為：第一層保溫層為玻璃棉 δ=30mm，反射層為熱網專用耐高溫鋁箔玻纖布反射層。

3.5.2直埋蒸汽管路附件保溫層

• 蒸汽管路附件保溫層的材料及性能應符合CJ/T 246的規定。
• 蒸汽管道補償彎管的保溫材料應采用軟質材料，其他管路附件保溫層宜采用軟質保溫材料，并應采用不銹鋼帶捆扎。
• 管路附件熱橋處應采取隔熱措施，保溫層厚度不應小于相連直管的保溫層厚度，在正常運行工況下外表面溫度不應大于60℃。
• 排潮管、疏水管可采用單一材料、單層結構保溫，保溫層厚度可按外護管的耐溫性計算確定，其外表面溫度不應大于60℃。
• 固定支座中承受推力的隔熱材料強度應滿足設計要求，耐溫性應高于介質溫度100℃。

3.5.3直埋蒸汽管道保溫材料要求

• 二氧化硅氣凝膠絕熱保溫氈

注：平均溫度T=(介質溫度+保溫結構的表面溫度)/2，假定的保溫結構的表面溫度為50℃。

• 超細玻璃棉

• 鋁箔玻纖布