第一節(jié) 未來五年直埋預(yù)制保溫管市場趨勢 分析

從我國的情況看，目前中國石油、化工、建筑、城市給排水、工廠污水處理，煤氣輸送等 行業(yè) 對直埋預(yù)制保溫管的需求量非常大。2010-2012年其他 行業(yè) 對直埋保溫管的需求量也保持著穩(wěn)定的增長。

第二節(jié) 未來五年直埋預(yù)制保溫管產(chǎn)品趨勢 分析

未來的直埋預(yù)制保溫管的發(fā)展主要會從以下幾個方面體現(xiàn)：

１、改善絕緣材料和技術(shù)

真空絕熱：真空技術(shù)中，“真空”泛指在給定的空間內(nèi)，氣體壓強(qiáng)低于一個大氣壓的氣體狀態(tài)，也就是說，同正常的大氣壓相比，是較為稀薄的一種氣體狀態(tài)。

真空度是對氣體稀薄程度的一種客觀量度。根據(jù)真空技術(shù)的理論，真空度的高低通常都用氣體的壓強(qiáng)來表示。在國際單位制中，壓強(qiáng)是以帕(Pa)為單位1Pa=1N/m2等。

當(dāng)前所開發(fā)的真空絕熱輸送管能達(dá)到比傳統(tǒng)絕熱管減少9/10以上的熱損失,長期無需維護(hù),耐用年限在40年以上.利用貯氫合金的絕熱管是將輸送管管壁絕熱層內(nèi)裝入一定數(shù)量的貯氫合金,利用貯氫合金的吸氫反應(yīng)來維持管壁的真空,亦即貯氫合金起著真空泵的作用密封在輸送管的雙層壁內(nèi),能長期維持輸送管管壁內(nèi)的真空度。

長期以來，專業(yè)設(shè)計師、建筑工程師們一直在尋求一種先進(jìn)的絕緣系統(tǒng)，這種絕緣系統(tǒng)不僅能夠節(jié)能還可以提供產(chǎn)品以高性能。美國LaPolla公司的Foam-LOK(TM)CC(FL2000)和AirTight(TM)CC系列閉孔噴涂聚氨酯泡沫絕緣系統(tǒng)是具有優(yōu)異性能的防水隔熱系統(tǒng)，適用于居家、商用和工業(yè)建筑。閉孔噴涂聚氨酯泡沫適用于壁腔、地板和天花板粘合處以及閣樓，可以降低成本，和傳統(tǒng)絕緣材料相比在提高居住舒適度、有效改善室內(nèi)空氣、減少噪音污染的同時還能大大降低能源消耗。這種材料噴涂粘合在建筑表面可以防止室內(nèi)舒適空氣的流失并抵擋外部空氣的入侵，以此來提高能源效應(yīng)。

該公司的新產(chǎn)品已經(jīng)通過了ICC-ES認(rèn)證，其產(chǎn)品Foam-LOKCC/AirTightCC系列噴涂聚氨酯泡沫絕緣材料完全符合建筑規(guī)范，ICC-ES對建筑絕緣方面的認(rèn)證加以確保了建筑安全。

２、更為先進(jìn)的報警系統(tǒng)

針對防滲漏要求較高的管路系統(tǒng)，根據(jù)用戶要求可安裝報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)由埋設(shè)在保溫層中的報警線和專用的報警裝置組成，能有效地對管網(wǎng)進(jìn)行持續(xù)的滲漏監(jiān)測。

３、良好的補(bǔ)償系統(tǒng)

針對溫度穩(wěn)定性要求較高的管路系統(tǒng)，可在系統(tǒng)管路中加設(shè)伴熱電纜。從而當(dāng)環(huán)境溫度過度降低使得系統(tǒng)溫度有超常降低的趨勢時，伴熱電纜能自動發(fā)熱補(bǔ)償系統(tǒng)的熱損失，使系統(tǒng)在新的溫度下保持平衡。

一、直埋預(yù)制保溫管產(chǎn)品技術(shù)趨勢 分析

１、熱纏繞直埋保溫管技術(shù)

熱纏繞直埋保溫管技術(shù)是目前世界上生產(chǎn)直埋保溫管的最新技術(shù)，該技術(shù)解決了目前傳統(tǒng)生產(chǎn)直埋保溫管工藝存在的空心問題、偏心問題、兩層皮問題、保護(hù)層不可調(diào)、生產(chǎn)成本高等問題。

該生產(chǎn)技術(shù)已在丹麥、加拿大等國廣泛應(yīng)用，在國內(nèi)尚屬空白。其主要工藝流程為：鋼管試壓—除銹硬質(zhì)—聚氨酯發(fā)泡成型—檢測發(fā)泡質(zhì)量—熱纏繞保護(hù)層成型—成品檢查。

熱纏繞直埋保溫管主要技術(shù)內(nèi)容有：成功設(shè)計了與國產(chǎn)塑料擠出機(jī)配套的機(jī)頭，能將塑料 擠出和加工出來的半流動熱融塑料在保持溫度不降低的情況下加工成塑料條帶，并可調(diào)節(jié)厚薄；

設(shè)計生產(chǎn)出與塑料擠出機(jī)配套的牽引小車，達(dá)到勻速、無級變速與擠出量配合，可任 意調(diào)節(jié)保護(hù)層厚度；

研制出采用國產(chǎn)原料為主，并以國產(chǎn)添加劑為主的四種配方，適合各 種條件要求；

經(jīng)過數(shù)百次試驗研制了三種保溫性能好，抗壓強(qiáng)度高 ，保溫層配方滿足不同 情況要求；

設(shè)計了一種成型快，拆模方便的保溫層成型模具；

研制了一種脫模劑，在拆 模時能方便地使模具與保溫層分開，不影響保溫層外觀質(zhì)量。

２、直埋管道的熱補(bǔ)償技術(shù)

直埋管道的熱補(bǔ)償是最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于設(shè)計、制作、施工或生產(chǎn)操作上的多種原因，曾發(fā)生多起嚴(yán)重事故。

在國內(nèi)外直埋式預(yù)制高溫保溫管道應(yīng)用中，為克服因溫差(使用溫度和安裝溫度之差)造成的熱力管道脹縮和位移變化，設(shè)計上多采用以下4種方式進(jìn)行補(bǔ)償。

1）管道（管件）的預(yù)熱（預(yù)拉伸）：國外一些大公司通常在直徑小于500 mm的管道中采用，但不廣泛；

2）自然補(bǔ)償：設(shè)計柔性管件如彎頭、L型或之型彎管進(jìn)行熱補(bǔ)償，這是國內(nèi)外采用較多的方式之一；

3）一次性補(bǔ)償：設(shè)一次性補(bǔ)償器，在安裝試運行后，焊死，此法國內(nèi)外都有采用；

4）設(shè)補(bǔ)償器：隨介質(zhì)溫度變化，管道脹縮、補(bǔ)償器對應(yīng)縮伸、吸收應(yīng)力和位移進(jìn)行熱補(bǔ)償。

補(bǔ)償器近年發(fā)展極快，在直埋式管道中應(yīng)用也最為廣泛，型式有波紋式（內(nèi)壓、外壓、單雙向、變推力的平衡式、半平衡式及鉸鏈?zhǔn)剑?、套筒式（加注單封、雙密封、彈簧壓封及無推力式）以及老式∏型（方型）等。

由于波紋補(bǔ)償器設(shè)計采用最多，暴露出的問題也較充分，很需要我們 研究 、認(rèn)識和改進(jìn)。下面僅就自然補(bǔ)償和補(bǔ)償器補(bǔ)償2種方式進(jìn)行討論：

為使直埋熱力管道在熱狀態(tài)下穩(wěn)定和安全操作，減小管道熱脹冷縮時產(chǎn)生的應(yīng)力，防止管道超強(qiáng)破壞和位移變化破壞保溫結(jié)構(gòu)，增大熱損失，必須進(jìn)行熱力管道熱伸長量的計算及補(bǔ)償設(shè)計。

１）自然補(bǔ)償，就是管道中發(fā)柔性彎曲管段0口彎頭，L型、Z型彎管）吸收管道熱伸長變形。此方式優(yōu)點：簡單、可靠；缺點：產(chǎn)生橫向位移，不單是在彎頭處，在直線段也發(fā)生相應(yīng)位移，其保溫結(jié)構(gòu)應(yīng)做充分考慮、設(shè)計。

近年來的深入 研究 表明，直埋管道由于保溫結(jié)構(gòu)型不同，已不能完全套用架空或地溝敷設(shè)管道自然補(bǔ)償力算，因?qū)嵺`表明若套用將出現(xiàn)極大的偏差，已造成多處破壞、泄漏事故發(fā)生。

（１）設(shè)計原則

轉(zhuǎn)角不小于70°，否則將出現(xiàn)應(yīng)力急劇上升，易發(fā)生問題；

轉(zhuǎn)角大于150°，不起自然補(bǔ)償作用；

L型長臂不宜大于20～25 m。

彎曲許用應(yīng)力σ(Q235材質(zhì))不大于78.5 MPa。

（２）彎管長度計算

L型：

l＝1.1×（△LD／300）1/2

式中l(wèi)－彎管長度(m)；

△L－長臂L的伸長量(mm)；

D－管道外徑(mm)。

Z型：

式中l(wèi)－彎管長度(m)；

E－管道材料彈性模量(MPa)；

D－管道外徑(mm)；

〔σbw〕－管道彎曲許用應(yīng)力(MPa)；

k－L1/L2；

△t－設(shè)計計算的管道介質(zhì)溫度與安裝溫度差(℃)。

研究 表明，90°彎頭最大環(huán)向應(yīng)力出現(xiàn)在彎頭頂部，最大軸向應(yīng)力出現(xiàn)在彎頭頂部稍靠彎頭凸面一側(cè)，與最大環(huán)向應(yīng)力處相差15°～20°。由于彎頭處有焊口而綜合應(yīng)力又最大，是L型自然補(bǔ)償?shù)淖畋∪醐h(huán)節(jié)、最危險的部位，因此設(shè)計時應(yīng)充分注意這點。采用整管熱（冷）煨，減少焊口，并適當(dāng)增加管壁厚度及應(yīng)力消除處理，是一條有效途徑。

實驗 研究 表明，隨著彎頭夾角變化在20°時出現(xiàn)最大應(yīng)力峰值，隨角度增加應(yīng)力值迅速減小，這也正是設(shè)計時盡量避免出現(xiàn)小于70°的夾角彎頭所在。

Z型自然補(bǔ)償 研究 表明，直埋時“Z”管段受力與采用地溝敷設(shè)時受力差別較大，即管溝、“Z”形管段最危險點在長管L的兩頭；而直埋管受力最危險點是在管道強(qiáng)度最薄弱部位，即彎頭同直管段的兩個焊口處（也是側(cè)向位移最大處）。

對于內(nèi)滑動保溫結(jié)構(gòu)，其保溫層對管道的摩擦，不僅與管道的軸向位移有關(guān)，還與其內(nèi)管道的橫向位移相關(guān)，在彎頭的中部存在著最大的彎矩，因此保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)充分認(rèn)識到這點，并做有力的技術(shù)處理。某工程實踐，彎頭同兩直管段接頭口，其內(nèi)應(yīng)力是地溝時的幾倍，造成焊口處疲勞斷裂。

２）補(bǔ)償器補(bǔ)償

我國常用的直埋補(bǔ)償器類型及結(jié)構(gòu)特點

隨著科技進(jìn)步，補(bǔ)償器制造和設(shè)計水平不斷提高：為消除內(nèi)應(yīng)力或殘余應(yīng)力，有的單位進(jìn)行了高溫固熔處理；為解決土壤中氯離子腐蝕，采用粉未熱噴涂技術(shù)，在金屬波紋管表明噴涂SEBF環(huán)氧粉未，經(jīng)長期疲勞實驗和工程應(yīng)用表明，效果良好；為解決大管徑、高壓力熱力管道盲板力過大，.減小固定墩推力而發(fā)明的變推力波紋補(bǔ)償器（平衡式、半平衡式）曾在第三屆國際動力會議上宣講，并已在工程中試用。也獲得良好效果；以及補(bǔ)償器外殼端頭密封防水設(shè)計技術(shù)：套筒式雙端面嚴(yán)封補(bǔ)償器在直埋使用中5～8年加注一次等，都有明顯的進(jìn)展。球型補(bǔ)償器補(bǔ)償能力雖是∏型的5～10倍，變形應(yīng)力低，僅為波紋補(bǔ)償器的1／2～1／3，流體阻力也小，僅為波紋補(bǔ)償器的60%～70%，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封難，直埋管道中不宜采用。

二、直埋預(yù)制保溫管產(chǎn)品價格趨勢 分析

由于我國對直埋預(yù)制保溫管的需求一直呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長態(tài)勢，而其主要原料鋼的價格最近來也不同程度的上升，而從下游的需求量上來看，直埋預(yù)制保溫管在我國的應(yīng)用不僅規(guī)范越來越廣，而且因其良好的性能，也得到了各行各業(yè)的認(rèn)可。隨著直埋預(yù)制保溫管技術(shù)的越來越先進(jìn)，其技術(shù)含金量也越來越高，因此不能排除今后幾年內(nèi)其價格有走高的趨勢。

第三節(jié) 未來五年直埋預(yù)制保溫管產(chǎn)業(yè) 規(guī)劃 建議

一、直埋預(yù)制保溫管產(chǎn)業(yè)整體 規(guī)劃

1、進(jìn)一步加強(qiáng)直埋預(yù)制保溫管技術(shù)的 研究 開發(fā)，組織設(shè)計、制造、施工單位共同協(xié)作， 研究 直埋預(yù)制保溫管設(shè)計理論和施工方法，進(jìn)一步提高其科技含量和技術(shù)水平；采用高效節(jié)能或環(huán)保型保溫新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新工藝是實現(xiàn)目標(biāo)關(guān)鍵所在之一。

2、加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量管理，實行企業(yè)生產(chǎn)資格審查制度，實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，使劣質(zhì)產(chǎn)品無法進(jìn)入市場；

3、進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù) 研究 ，系統(tǒng)工程設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集整，解決目前 行業(yè) 尚存在 研究 、設(shè)計、生產(chǎn)、材料、施工、運行、檢測、信息管理諸多問題十分重要。

4、組織好工程施工，加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，資質(zhì)審查，嚴(yán)肅施工紀(jì)律，保證工程質(zhì)量，促進(jìn)直埋管技術(shù)健康發(fā)展。

5、搞好運行管理，遵守嚴(yán)格地規(guī)章制度，做到安全、穩(wěn)定、可靠、文明生產(chǎn)。

加強(qiáng)建筑市場的科學(xué)、法制管理， 行業(yè) 推行統(tǒng)規(guī)、統(tǒng)標(biāo)，揚(yáng)優(yōu)淘劣，剔偽除假，直埋預(yù)制保溫管事業(yè)將會獲重大動力，在國家、部、省、協(xié)會等統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下會蒸蒸日上，健康發(fā)展，相信，直埋預(yù)制保溫管作為一種新的敷設(shè)方式，必將發(fā)揮出自身的獨特優(yōu)勢，得到越來越廣泛的應(yīng)用，展現(xiàn)在祖國大地。

二、直埋預(yù)制保溫管產(chǎn)業(yè) 規(guī)劃 建議

直埋預(yù)制保溫管要具有合理性、全局性和前瞻性。

合理性：對直埋預(yù)制保溫管現(xiàn)狀的調(diào)查要詳盡、周密，重點是考慮現(xiàn)有石油、化工及建筑等 行業(yè) 方面有無增減的可能性，調(diào)查民用住宅和工業(yè)、企業(yè)單位的供熱比例，以便結(jié)合實際情況，確定熱指標(biāo)和熱負(fù)荷。

全局性：立足于整個城市整個網(wǎng)絡(luò)管道的聯(lián)網(wǎng)運行，重點是聯(lián)網(wǎng)區(qū)域管網(wǎng)直埋預(yù)制保溫管的調(diào)整問題。在考慮各片區(qū)域直埋預(yù)制保溫管的能力及相應(yīng)負(fù)荷的基礎(chǔ)上，不但要滿足本工程管區(qū)域內(nèi)的需求，同時要兼顧其他區(qū)域需求的增長和聯(lián)網(wǎng)運行的調(diào)峰功能。

前瞻性：大型管道工程的設(shè)計使用壽命要達(dá)到35—50年，而要對城市的發(fā)展進(jìn)行 規(guī)劃 、預(yù)測是非常困難的。所以，不但要根據(jù)現(xiàn)有的城市總體 規(guī)劃 和城市個別項目 規(guī)劃 來確定直埋預(yù)制保溫管數(shù)量的逐年增長量，更要結(jié)合城市日新月異的發(fā)展，作出方向性的待發(fā)展負(fù)荷遠(yuǎn)景分布 規(guī)劃 ，以便設(shè)計時確定直埋預(yù)制保溫管負(fù)荷及進(jìn)行管徑計算。

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