I. definición básica y posicionamiento del producto
El tubo de acero de aislamiento térmico de acero de manga de acero es una solución de operación honesta para la tecnología de enterramiento directo de tuberías de vapor de alta temperatura, especialmente diseñada para transportar vapor de alta temperatura y alta presión (generalmente 140 ℃ - 600 ℃). Su nombre proviene de un & kering de confianza; Tubo de acero - capa de aislamiento térmico - carcasa de acero & '; La estructura circular concéntrica de tres capas, que representa el alto nivel de tecnología de tuberías prefabricadas de aislamiento térmico, es adecuada para el entorno de transporte de vapor industrial y municipal más exigente.
Este producto ha resuelto bien los tres principales problemas mundiales del enterramiento directo de tuberías de vapor de alta temperatura: aislamiento térmico de efecto, impermeabilización (principalmente informes reales) a prueba de humedad (principalmente informes reales) y absorción de desplazamiento térmico, logrando desde; Colocación aérea en el suelo; A & kub; Enterramiento directo subterráneo; Un cambio revolucionario.
2. análisis de la escala de la estructura compuesta
El tubo de acero de aislamiento térmico de acero de manga de acero adopta una estructura funcional de cuatro capas diseñada cuidadosamente:
1. tubo de acero de trabajo (capa de transporte)
Material: de acuerdo con los parámetros de vapor, se seleccionan acero al carbono 20, acero aleado 15crmo o acero resistente al calor p91 / p92.
Proceso: tubos de acero sin costura o tubos de acero soldados sumergidos de costura recta, el nivel de presión coincide con la alta presión del sistema de vapor.
Características: la superficie interior puede ser explotada o pasivada por lavado ácido para reducir la resistencia al flujo.
2. sistema de soporte deslizante / fijo (capa técnica central)
Soporte guía: anillo de grafito + cinturón de acero inoxidable o deslizador de politetrafluoroen, que permite que el tubo de trabajo se deslice libremente en el eje.
Soporte de aislamiento térmico: hecho de cerámica resistente a altas temperaturas (principalmente informes reales) o material de aislamiento térmico compuesto para evitar la transmisión de calor al tubo de protección exterior.
Diseño de la distancia: se determina a través de cálculos térmicos, generalmente un grupo de 3 - 5 metros, para confirmar que el desplazamiento térmico es suave.
3. capa térmica compuesta (núcleo térmico)
Capa de alta temperatura (cerca del tubo de trabajo): azulejos de silicato de calcio, alfombras de fibra de silicato de calcio microporosa o aluminio, tolerancia a altas temperaturas de 600 ℃ durante mucho tiempo.
Capa de transición: lana de roca o algodón de vidrio, rellena el espacio de aislamiento térmico del cuerpo principal.
Capa reflectante (opcional): capa reflectante de papel de aluminio, que reduce la transferencia de calor por radiación.
Capa de aire (característica del deslizamiento exterior): utiliza las características térmicas relativamente bajas del aire para formar un aislamiento térmico complementario.
4. tubo de acero de protección exterior (capa de soporte de protección)
Material: tubería de soldadura en espiral q235b o tubería de soldadura de costura recta.
Espesor de la pared: determinado por el cálculo de la profundidad enterrada y la carga del suelo, generalmente 6 - 12 mm.
Anticorrosión: la pared exterior está recubierta con tres capas de pe (3pe), poliurea o asfalto de carbón epóxido, con una vida útil de diseño de ≥ 30 años.
Función: impermeabilización adecuada (principalmente informes reales) barreras, resistencia a la presión del suelo, resistencia a daños mecánicos.
III. dos escuelas tecnológicas básicas
1. estructura deslizante interior
Características: el material de aislamiento térmico está compuesto en el tubo de trabajo y se desliza dentro del tubo de protección exterior con el tubo de trabajo.
Ventajas: estructura relativamente simple y bajo costo.
Desventaja: la fricción entre la capa de aislamiento térmico y la pared interior de la tubería de protección exterior es fácil de usar, adecuada para tuberías de temperatura media y media presión (≤ 350 ℃) y menos desplazamiento.
2. estructura deslizante exterior (excelente tecnología convencional)
Características: el tubo de trabajo se apoya de forma independiente a través de un soporte, solo el tubo de trabajo se desliza por sí mismo, y la capa de aislamiento térmico se fija a la pared interior del tubo de protección exterior.
Ventajas:
Cero fricción y desgaste: todas las capas de aislamiento térmico están estáticas y la vida útil se alarga considerablemente.
Fuerte capacidad de desplazamiento térmico: adecuado para tuberías de vapor de larga distancia, gran calibre y alta temperatura.
Se puede establecer un tubo de descarga de marea: monitorear el Estado de la capa de aislamiento térmico en tiempo real.
Detalles estructurales:
Anticorrosión del tubo de trabajo: recubrimiento de pintura a base de zinc resistente a altas temperaturas (principalmente informes reales) o pintura rica en zinc inorgánico (resistencia a la temperatura ≥ 400 ℃).
Diseño de bombeo al vacío (opcional): bombeo al vacío en el espacio anular, mejora el rendimiento de aislamiento térmico en más del 50%.
IV. avances tecnológicos básicos e innovación
1. tecnología de desacoplamiento completo del desplazamiento térmico
Sistema de compensación de varias capas: expansión del tubo de trabajo → deslizamiento del soporte → tubo de protección exterior estático, y el desplazamiento independiente de cada capa no interfiere entre sí.
Simulación de elementos limitados: se utiliza ANSYS para el análisis de acoplamiento de tensión térmica tridimensional para optimizar la disposición del soporte.
Monitoreo de desplazamiento: los nodos clave establecen sensores de desplazamiento y los datos en tiempo real se cargan al Centro de monitoreo.
2. sistema inteligente de secado y monitoreo
Red de tuberías de descarga de marea: se establece una cada 30 - 50 metros, se conduce al suelo y se instala un sensor inteligente de humedad en el extremo.
Medición de temperatura de fibra óptica distribuida: colocar fibra óptica de detección de temperatura a lo largo de la longitud total de la tubería, con una precisión de ± 0,5 ° c, y dibujar un mapa de nubes del campo de temperatura en tiempo real.
Alerta temprana de fugas: alerta temprana a través de cambios repentinos en el gradiente de temperatura y un fuerte aumento de la humedad.
3. proceso de prefabricación completa de la fábrica
Montaje de taller limpio: completar el montaje de todos los componentes en un ambiente controlado por temperatura y humedad.
Soldadura automatizada: el soporte del tubo de trabajo se solda por robot con una precisión de ± 0,5 mm.
Detección en línea: los rayos X detectan la densidad de la capa de aislamiento térmico en tiempo real, y el termómetro infrarrojo escanea la uniformidad de la temperatura.
V. sistema de parámetros clave de rendimiento
1. rendimiento térmico
Pérdida de disipación de calor: en condiciones de trabajo de 300 ° C / 1,6 mpa, la temperatura de la superficie exterior es ≤ 50 ° c (profundidad enterrada de 1,5 metros).
Eficiencia de aislamiento térmico: ≥ 90%, ahorro de energía del 40% al 60% en comparación con el tendido tradicional de zanjas de tuberías.
Atenuación de la temperatura: caída de la temperatura ≤ 3 ℃ por kilómetro (vapor dn500300 ℃).
2. propiedades mecánicas
Rigidez del anillo de protección exterior: ≥ sn10 (10 kN / M m2), que cumple con los requisitos de profundidad enterrada de 6 metros.
Resistencia al estrés del suelo: resistencia a la presión lateral del suelo de 0,15 MPa sin deformación.
Resistencia a la presión del agua: prueba de presión del agua de la tubería de protección exterior ≥ 0,6 mpa, sin fugas durante 30 minutos.
3. indicadores de excelencia a largo plazo
Vida útil del diseño: 30 años de tubería de trabajo, 25 años de sistema de aislamiento térmico y 30 años de anticorrosión de tubería de protección externa.
Período de mantenimiento gratuito: ≥ 10 años (en condiciones normales de trabajo).
Disponibilidad: ≥ 90% (tiempo de inactividad no planificado anual ≤ 44 horas).
VI. gestión de proyectos durante todo el ciclo de vida
1. fase de diseño
Análisis térmico del suelo: determinación de la conductividad térmica del suelo, el contenido de agua y la escala del suelo congelado.
Análisis de estrés: se utiliza Caesar II para calcular el estrés en varias condiciones de trabajo.
Diseño anticorrosivo: el plan anticorrosivo se selecciona de acuerdo con la resistencia del suelo, el pH y la concentración de cloro.
2. revolución de la instalación
Suspensión uno a uno: suspensión de la superficie de contacto curvada del equipo para evitar la deformación ovalada del tubo de protección exterior.
Acoplamiento meticuloso: se adopta el sistema de alineación láser, y la cantidad de borde equivocado de la contraparte es ≤ 1 mm.
Proceso de reposición:
Tubo de trabajo: soldadura por arco de argón inferior + soldadura por calor + cubierta, 90% prueba rt.
Tubo de protección exterior: manga de sellado de soldadura personalizada, prueba de estanqueidad de aire 0,3 MPa / 10 min.
3. operación y mantenimiento inteligentes
Sistema de gemelo digital: establecer un modelo digital tridimensional de toda la tubería e integrar datos de monitoreo en tiempo real.
Mantenimiento predictivo: predecir el ciclo de desgaste del soporte y la tasa de envejecimiento de la capa anticorrosiva basada en el análisis de Big data.
Servicio de atención de emergencia: tecnología de bloqueo de agujeros de presión del equipo para lograr una transmisión y mantenimiento continuos.
VII. ampliación de los escenarios de aplicación
1. industria energética municipal
Calefacción central urbana: red troncal de vapor de alta temperatura de la central eléctrica a la estación de intercambio de calor.
Parque industrial: red de tuberías de vapor de proceso de empresas químicas, farmacéuticas, textiles y otras empresas.
Estación energética regional: tubería de suministro de vapor del sistema de suministro triple de energía fría y térmica.
2. aplicaciones industriales especiales
Recuperación térmica de petróleo pesado: tubería de inyección de vapor, temperatura de Trabajo 350 ℃ - 380 ℃, presión 17 mpa.
Generación de energía fototérmica: aislamiento térmico de tuberías de sal fundida, temperatura de trabajo 550 ℃.
Energía nuclear: tubería del sistema de vapor auxiliar, que cumple con los requisitos de Enron de grado nuclear.
3. entorno especial
Zona de alto nivel de agua: Estructura reforzada con sellado de doble capa + monitoreo al vacío.
Zona sísmica: instalación de juntas flexibles y soportes sísmicos.
Tierra Salina - alcalina costera: la tubería de protección exterior adopta 3pe para fortalecer la protección anticorrosiva + catódica.