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| 蒸汽管道直埋敷设技术进展与节能 |
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大连市供热办 马家滋
大连热电集团 崔洪双
大连科华热力管道有限公司 杨明学
当前，随着世界科学技术的进步，特别是 1965 年以蒸汽为能源的溴化锂双效制冷机组的出现，我国和世界各国一样，蒸汽管道敷设量猛增。据 2000 年全国 23 省（市） 294 个城市供热管网统计，热水管道 3.05 万 km ，约有蒸汽管线 7963km ，占整个管网的 1/5 ，每小时供蒸汽量 7.41 万吨，总供汽量达 2.38 亿吨。近年来，由于直埋蒸汽管道具有节约能源、占地少、附设方便及防水性能好等突出优点，而在国内越来越广泛被采用，这项敷设技术本身也得到了飞速发展。当前，我国在这方面的研究已属世界领先国家之一。
一、蒸汽管道敷设技术的新进展
已有百多年发展历史的蒸汽管道直埋敷设技术，近年又有突飞猛进的发展：
1.1 介质温度、压力增高。国际上直埋管道输送蒸汽的温度、压力已由过去的 150~250℃ 饱和或过热状态发展到 1.6MPa 和近 600℃ ，我国国内也达到了 1.6MPa 和 320℃ 以上。
1.2 管径扩大。输送蒸汽介质的管径已由过去的 DN300 扩大到 DN1000 ；而我国工程上已实现了 DN700 过热蒸汽管道直埋敷设，每年投资达 2.3 亿以上，大连市已埋设近 38km ，运行七年之久。玻璃钢外护管（热水管） DN1200 已在国内实施。
1.3 绝热（保温）材料不断更新。高效节能，密封防水防腐是蒸汽直埋最主要的技术关键，近年来国内外就新型保温材料的研究开发不断深入，如耐 140℃ 高温的聚氨酯材料，寿命可达 30 年以上，瞬时峰值温度可达 150℃ ；耐温加高纤维增强、体积变化小的玻璃钢或改性 PE 塑管也不断涌现；我国体相全防水（憎水）的混合保温制品材料，一次挤压成园管状管瓦也试制成功；利用我国丰富资源，高温保温效果显著的复合硅酸镁材料大量推广应用；多屏隔热材料、多重隔热材料正在实施。
1.4 管道结构形式多样化。由于所采用的绝热（保温）材料及直埋蒸汽管道的保温结构形式日趋多样化，国内外直埋蒸汽管道种类多达数十种。如：按外护层材料的不同可分为钢套钢、塑套钢、玻璃钢套钢、钢 / 玻璃钢复合套钢等；按工作钢管与保温材料间运动方式不同分为内滑动式和外滑动式；按运动摩擦方式分为防震滑动或承压滚动滑动；按保温空间不同又有真空型或空气夹层型；按所采用的保温材料可分为全无机材料或有机、无机材料复合等等。多屏保温结构已在较多工程应用数年，节能效果突出。
1.5 设备技术进步。随着我国对外开放，经济发展，国外一些大型企业相继挤身中国市场。德国、瑞典、芬兰、意大利、美国直埋管生产线或关键设备我国已有引进，上述国家有的已在我国建厂生产；九十年代新发展的钢管抛丸除锈，塑管应力消除，电晕（拉毛）处理，外护层喷涂，缠绕防腐等技术都在工程实践中；我国自行开发的金属外护层粉沫喷涂耐酸硷抗海水腐蚀技术已进入世界先进行列。防腐技术水平不断提高，已引进美、德新涂料，钢 / 玻璃钢（三维）防腐，三层 PE 新工艺也已在工程上规模实施。内固定墩的开发和工程应用使蒸汽管道直埋技术更上一层楼，减少了占地节约投资。目前，申请国家专利已达 80 余项。并获英国、日内瓦国际专利博览会多项金奖。中国品牌已达世界先进水准。
1.6 生产日趋规模化、预制化、标准化。市场需求使不少科研、院校、设计院、技术开发单位和使用单位投入到蒸汽管道直埋技术的研究、开发、设计和实施中来，技术日新月异。有的地方（省市）已制定规程或标准，并经省、市技术监督、质检部门审定备案。获国家级、省部级新产品就有数种，并工厂预制化、规模化批量生产。建设部立项供热协会技术委员会组织编写行业标准 “ 蒸汽直埋管道技术规程 ” 及 “ 产品技术条件 ” 即将提供审查。
1.7 应用地域广。蒸汽管道直埋敷设，除美国、西德、意大利、西欧、北美国家，我国近年发展特快，从南到北几乎遍布全国，现已在五十多个省市项目中进行了蒸汽管道直埋工程实施。范围广，地域大，规模和管网里程已进入世界前列，对民用、商用和工业用汽进行全方位的供给和市场服务，随着我国城市基础设施倾斜发展方针政策的实施，蒸汽直埋技术将面临更大的挑战。
二、蒸汽管道直埋敷设的节能
我国是一个人均能源匮乏的国家，同时又是能源利用率很低，浪费严重的国家。建筑能耗是发达国家的 3~4 倍，这除与建筑物保温效果不好及门窗不严漏风量大有关外，也与管道输送过程中热损失大有直接关系。另外，由于燃烧料量的增加也加剧了环境的污染。据建设部 1995 年统计，仅北方城镇每年采暖耗煤量就高达 1.27 亿吨标准煤，占全国总能的 10.7% ，占采暖地区总能耗的 20% 左右。与此同时，排放了大量的 “ 三废 ” 。包括约 2 亿吨二氧化碳，近 300 万吨二氧化硫， 300 万吨的烟尘。实行集中供热或 “ 三联供 ” 采用直埋敷设热力管道，大大节约了能源，减少环境污染。
2.1 热水管道直埋敷设的集中供热，节能效果已充分显现。根据工程设计和工程实践，管道直埋敷设可节省能耗 10~15% ，甚至更多。我国 “ 三北 ” 地供热管道已有 28% 实现直埋敷设，每年节约标煤达 1270 万吨以上。
2.2 蒸汽直埋管道敷设，节能效果甚为明显。根据我们在国内近五十作项工程实际测试，蒸汽直埋管道建筑节能效益显著，它充分利用地下土壤的保温效能，管道输送温降小（有的每公里不超过 3℃ ），散热损失大大低于管沟、架空敷设。从某些工程实测结果：
工程 蒸汽温度 热损失 允许最大值
1 180℃ 57w/m2 123w/m2
2 193℃ 63w/m2 135w/m2
3 270℃ <80w/m2 172w/m2
可清楚的看到蒸汽管道直埋敷设，热损失仅为架空敷设的 46% 左右，节能效果十分显著。因此，技术进一步发展完善，蒸汽管道采用直埋敷设将有更大作为。根据国家 2010 年节能统筹规划能损指标可进一步降低。
2.3 直埋敷设蒸汽管道是城市现代化基础设施之一。它既提供稳定可靠、高品位的能源，又改善人们生活质量和生存环境，减少城市污染，有效利用城市有限空间都会发挥积极作用，具有显著的经济效益和社会效益。
为此建议：
① 进一步加强蒸汽直埋管道技术的研究开发，组织设计、制造、施工单位共同协作，研究蒸汽直埋管道设计理论和施工方法，进一步提高其科技含量和技术水平；
② 加强产品质量管理，实行企业生产资格审查制度，实现规模生产，使劣质产品无法进入市场；
③ 组织好工程施工，加强业务培训，资质审查，严肃施工纪律，保证工程质量，促进直埋管技术健康发展。
④ 搞好运行管理，遵守严格地规章制度，做到安全、稳定、可靠、文明生产。
相信，蒸汽管道直埋技术作为一种新的敷设方式，必将发挥出自身的独特优势，得到越来越广泛的应用，在供热系统做出新贡献。
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