第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)直埋管道的受力 分析 主要采用從國外引進(jìn)的應(yīng)力 分析 法。應(yīng)力 分析 法認(rèn)為根據(jù)不同的應(yīng)力作用形式，管道會發(fā)生不同形式的破壞，應(yīng)采用不同的應(yīng)力驗(yàn)算方法。1976年北京市煤氣熱力設(shè)計(jì)院等五家單位合作在熱力管道無補(bǔ)償直埋敷設(shè)試驗(yàn) 研究 中采用應(yīng)力分類法進(jìn)行無補(bǔ)償?shù)睦碚?研究 和現(xiàn)場實(shí)測，證實(shí)了采用應(yīng)力分類法理論計(jì)算結(jié)果的正確性。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)供熱實(shí)驗(yàn)室針對直埋敷設(shè)管道的特殊性對其進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，即對管道在土壤中的受力狀況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、測量。得出在管道運(yùn)行初期和正式運(yùn)行期間由于土壤摩擦系數(shù)的不同，造成過渡段長度的變化。給直埋管道的設(shè)計(jì)和 研究 提供了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

太原理工大學(xué)和太原熱力公司用三年的時間完成了大直徑管道摩擦系數(shù)的試驗(yàn) 研究 。得出結(jié)論《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T81-98)（以下簡稱《規(guī)程》）給出的回填土摩擦系數(shù)的取值范圍可以適用于大直徑管道的直埋敷設(shè)管道受力設(shè)計(jì)計(jì)算中。

北京煤氣與熱力設(shè)計(jì)院在實(shí)際工程中已經(jīng)成功地在無補(bǔ)償冷安裝直埋敷設(shè)中使用了工作壓力2.5MPa；DN1000mm的供熱管道。

三通、彎頭等薄弱部件處的保護(hù)措施以及預(yù)熱方法等技術(shù)也在不斷的更新。

由于直埋敷設(shè)的受力設(shè)計(jì)方法較為繁雜，國內(nèi)外專業(yè)人士也致力于開發(fā)可以進(jìn)行地下直埋管道受力計(jì)算的應(yīng)用軟件，以簡化直埋敷設(shè)管道的受力計(jì)算?，F(xiàn)在國內(nèi)一些大的設(shè)計(jì)院中所使用的直埋受力計(jì)算軟件有哈爾濱工業(yè)大學(xué)王鋼博士用Dos語言編制的直埋應(yīng)力計(jì)算軟件和從美國引進(jìn)的CAESAR2軟件。國內(nèi)的一些高校也相繼推出直埋敷設(shè)受力設(shè)計(jì)計(jì)算的相關(guān)軟件。

目前國內(nèi)外對于直埋管道受力的設(shè)計(jì)原則雖然不完全一致，但是大部分都遵循盡量避免整個管道中的有補(bǔ)償安裝，而只在局部薄弱部件處進(jìn)行補(bǔ)償保護(hù)的原則。

國內(nèi)主要按照《規(guī)程》中的方法來進(jìn)行直埋管道的受力計(jì)算。《規(guī)程》的實(shí)施給直埋敷設(shè)管道的受力設(shè)計(jì)提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使得《規(guī)程》執(zhí)行以來國內(nèi)的直埋敷設(shè)管道受力設(shè)計(jì)規(guī)范化?！兑?guī)程》對我國直埋敷設(shè)技術(shù)的發(fā)展意義重大，一直以來各個設(shè)計(jì)、施工以及科研單位在進(jìn)行有關(guān)直埋敷設(shè)的工作中都大大的受益于《規(guī)程》。鑒于《規(guī)程》頒布時直埋敷設(shè)的發(fā)展?fàn)顩r，《規(guī)程》中對直埋敷設(shè)的一些設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了限制，明確指出《規(guī)程》適用于供熱介質(zhì)溫度小于或等于150℃，公稱直徑小于或等于500mm的鋼質(zhì)內(nèi)管、保溫層、保護(hù)外殼結(jié)合為一體的預(yù)制保溫直埋熱水管道。一些設(shè)備廠家的設(shè)計(jì)手冊中也給出直埋敷設(shè)管道的受力設(shè)計(jì)方法。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

1、保溫直埋管道的結(jié)構(gòu)與施工工藝

聚氨酯直埋管道經(jīng)水壓試驗(yàn)無滲漏后，進(jìn)行除銹、脫脂，再裹覆氰凝(以聚氨酯為基材與部分添加助劑合成的高分子化學(xué)漿液)，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和玻璃鋼而成的保溫管道。因?yàn)楣艿乐甭瘢毓艿乐苯映惺芡寥兰暗孛婊詈奢d，同時又受到地下潮氣及地下水侵蝕，因此，保溫直埋管在防水、防腐及機(jī)械強(qiáng)度等方面性能都要求較高，因此，僅管道一項(xiàng)直埋管工程造價(jià)較高。但因其工程綜合造價(jià)較低，且保溫性能優(yōu)越，施工工藝簡單有效，質(zhì)量易控制等各方面優(yōu)勢，使這種做法在我國北方應(yīng)用廣泛。

保溫直埋管與地溝敷設(shè)工程工序比較

2、蒸汽直埋管生產(chǎn)工藝

蒸汽直埋管是近幾年才興起的一種新工藝，以前主要用于石油開采工藝上，其主要工藝如下：

1）內(nèi)層：在工質(zhì)管外包%&.11減阻層，該層使工質(zhì)管伸縮時減少磨擦阻力，減少對保溫層的破壞。由于它屬軟質(zhì)保溫材料，它能減輕路面振動對工質(zhì)管的影響。

2）保溫層：在減阻層外用硬質(zhì)保溫瓦塊保溫，對結(jié)構(gòu)起支撐作用。在工廠制作時，瓦塊間隙的“冷橋”一定要注意塞實(shí)軟質(zhì)纖維材料，否則影響較大，這一點(diǎn)非常關(guān)鍵。

3）有機(jī)保溫層，即聚氨酯發(fā)泡層：它使主保溫和外鋼管起固定、結(jié)合作用。其中，由于設(shè)計(jì)時外鋼管按50°考慮，而聚氨酯所保溫的界面溫度又不能超過聚氨酯工作溫度的80%，因此決定了聚氨酯不能太厚，且采用耐溫在150°以上聚氨酯，即使這樣，聚氨酯厚度一般不大于40mm。

4）外鋼管：起著承壓、防護(hù)和防腐作用對工質(zhì)管形成管廊。由于外鋼管的存在，在直埋設(shè)計(jì)中復(fù)土壓力形成的內(nèi)鋼管磨擦力很小，這是很重要的一點(diǎn)。另外鋼管的防腐是非常重要的一個環(huán)節(jié)，如果防腐出現(xiàn)問題，時間一長將出現(xiàn)腐蝕，將直接影響管網(wǎng)的安全運(yùn)行。通常采用的防腐材料是To樹脂環(huán)氧酶瀝清漆，使用要注意有效期內(nèi)使用。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

已有百多年發(fā)展歷史的蒸汽管道直埋敷設(shè)技術(shù)，近年又有突飛猛進(jìn)的發(fā)展：

1、介質(zhì)溫度、壓力增高。國際上直埋管道輸送蒸汽的溫度、壓力已由過去的150~250℃飽和或過熱狀態(tài)發(fā)展到1.6MPa和近600℃，我國國內(nèi)也達(dá)到了1.6MPa和320℃以上。

2、管徑擴(kuò)大。輸送蒸汽介質(zhì)的管徑已由過去的DN300擴(kuò)大到DN1000；而我國工程上已實(shí)現(xiàn)了DN700過熱蒸汽管道直埋敷設(shè)，每年投資達(dá)2.3億以上，大連市已埋設(shè)近38km，運(yùn)行七年之久。玻璃鋼外護(hù)管（熱水管）DN1200已在國內(nèi)實(shí)施。

3、絕熱（保溫）材料不斷更新。高效節(jié)能，密封防水防腐是蒸汽直埋最主要的技術(shù)關(guān)鍵，近年來國內(nèi)外就新型保溫材料的 研究 開發(fā)不斷深入，如耐140℃高溫的聚氨酯材料，壽命可達(dá)30年以上，瞬時峰值溫度可達(dá)150℃；耐溫加高纖維增強(qiáng)、體積變化小的玻璃鋼或改性PE塑管也不斷涌現(xiàn)；我國體相全防水（憎水）的混合保溫制品材料，一次擠壓成園管狀管瓦也試制成功；利用我國豐富資源，高溫保溫效果顯著的復(fù)合硅酸鎂材料大量推廣應(yīng)用；多屏隔熱材料、多重隔熱材料正在實(shí)施。

4、管道結(jié)構(gòu)形式多樣化。由于所采用的絕熱（保溫）材料及直埋蒸汽管道的保溫結(jié)構(gòu)形式日趨多樣化，國內(nèi)外直埋蒸汽管道種類多達(dá)數(shù)十種。如：按外護(hù)層材料的不同可分為鋼套鋼、塑套鋼、玻璃鋼套鋼、鋼/玻璃鋼復(fù)合套鋼等；按工作鋼管與保溫材料間運(yùn)動方式不同分為內(nèi)滑動式和外滑動式；按運(yùn)動摩擦方式分為防震滑動或承壓滾動滑動；按保溫空間不同又有真空型或空氣夾層型；按所采用的保溫材料可分為全無機(jī)材料或有機(jī)、無機(jī)材料復(fù)合等等。多屏保溫結(jié)構(gòu)已在較多工程應(yīng)用數(shù)年，節(jié)能效果突出。

5、設(shè)備技術(shù)進(jìn)步。隨著我國對外開放，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國外一些大型企業(yè)相繼擠身中國市場。德國、瑞典、芬蘭、意大利、美國直埋管生產(chǎn)線或關(guān)鍵設(shè)備我國已有引進(jìn)，上述國家有的已在我國建廠生產(chǎn)；九十年代新發(fā)展的鋼管拋丸除銹，塑管應(yīng)力消除，電暈（拉毛）處理，外護(hù)層噴涂，纏繞防腐等技術(shù)都在工程實(shí)踐中；我國自行開發(fā)的金屬外護(hù)層粉沫噴涂耐酸鹼抗海水腐蝕技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。防腐技術(shù)水平不斷提高，已引進(jìn)美、德新涂料，鋼/玻璃鋼（三維）防腐，三層PE新工藝也已在工程上規(guī)模實(shí)施。內(nèi)固定墩的開發(fā)和工程應(yīng)用使蒸汽管道直埋技術(shù)更上一層樓，減少了占地節(jié)約投資。目前，申請國家專利已達(dá)80余項(xiàng)。并獲英國、日內(nèi)瓦國際專利博覽會多項(xiàng)金獎。中國品牌已達(dá)世界先進(jìn)水準(zhǔn)。

6、生產(chǎn)日趨規(guī)模化、預(yù)制化、標(biāo)準(zhǔn)化。市場需求使不少科研、院校、設(shè)計(jì)院、技術(shù)開發(fā)單位和使用單位投入到蒸汽管道直埋技術(shù)的 研究 、開發(fā)、設(shè)計(jì)和實(shí)施中來，技術(shù)日新月異。有的地方（省市）已制定規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)省、市技術(shù)監(jiān)督、質(zhì)檢部門審定備案。獲國家級、省部級新產(chǎn)品就有數(shù)種，并工廠預(yù)制化、規(guī)?；可a(chǎn)。建設(shè)部立項(xiàng)供熱協(xié)會技術(shù)委員會組織編寫 行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)“蒸汽直埋管道技術(shù)規(guī)程”及“產(chǎn)品技術(shù)條件”即將提供審查。

7、應(yīng)用地域廣。蒸汽管道直埋敷設(shè)，除美國、西德、意大利、西歐、北美國家，我國近年發(fā)展特快，從南到北幾乎遍布全國，現(xiàn)已在五十多個省市項(xiàng)目中進(jìn)行了蒸汽管道直埋工程實(shí)施。范圍廣，地域大，規(guī)模和管網(wǎng)里程已進(jìn)入世界前列，對民用、商用和工業(yè)用汽進(jìn)行全方位的供給和市場服務(wù)，隨著我國城市基礎(chǔ)設(shè)施傾斜發(fā)展方針政策的實(shí)施，蒸汽直埋技術(shù)將面臨更大的挑戰(zhàn)。

第四節(jié) 概述

國外對于直埋管的研發(fā)具有很久的歷史，產(chǎn)品發(fā)展很快，品種較多。

外國直埋管公司都具有一個完善的生產(chǎn)、銷售和售后服務(wù)體系，而且有長遠(yuǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略。他們具有發(fā)揮公司內(nèi)部技術(shù)力量的機(jī)制，而且擁有良好的運(yùn)作體系，這些體系充分利用了其國內(nèi)大專院校，甚至國外人力資源，協(xié)作 研究 新工藝、開發(fā)新產(chǎn)品、探索新路線、進(jìn)行生產(chǎn)和科技創(chuàng)新。此外，還有政府出資和 行業(yè) 性共同 研究 的開發(fā)計(jì)劃，這些表明國外直埋管企業(yè)已經(jīng)形成了一個完善的生產(chǎn)、 研究 創(chuàng)新的大型綜合體。

外國直埋管公司都千方百計(jì)使生產(chǎn)合理化，力求降低成本。生產(chǎn)中抓住影響產(chǎn)品質(zhì)量和成本的關(guān)鍵因素來提高競爭力。外國公司將科技創(chuàng)新、開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品作為可持續(xù)發(fā)展和保持競爭力的一個重要因素。外國公司在科研開發(fā)方面的投入是充分的。

第五節(jié) 亞洲地區(qū)主要國家市場概況

近年來，亞太地區(qū)（不包括日本）的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較快，成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)，而且隨著歐美國家部分產(chǎn)業(yè)向該地區(qū)的轉(zhuǎn)移，直埋管產(chǎn)品的消費(fèi)量大增。其消費(fèi)量增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐美，達(dá)到7%-9%，成為拉動全球直埋管產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的動力。亞洲主要直埋管生產(chǎn)國的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)量在5年間有大幅增加。預(yù)計(jì)隨著這些國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和技術(shù)水平的提升，未來直埋管的需求量將會大幅度增加，繼續(xù)拉動全球直埋管產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

日本在直埋管方面起步較早，憑借日本國內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)實(shí)力，直埋管取得了長足進(jìn)步，產(chǎn)品多用于出口東南亞、歐洲和美國。日本曾是直埋管的生產(chǎn)大國之一。目前，日本在這一領(lǐng)域的地位依然重要，但產(chǎn)量自1991年達(dá)到高峰以來已經(jīng)明顯下降。1991～2003年期間，日本直埋管產(chǎn)量減少了30％。由于國內(nèi)市場需求下降，直埋管工業(yè)產(chǎn)能過剩，從業(yè)人數(shù)大減。目前許多直埋管制造公司紛紛向勞動力成本低的國家遷移，如中國及泰國、馬來西亞、印度尼西亞、菲律賓等，并加快向國外的出口。

第六節(jié) 歐洲地區(qū)主要國家市場概況

歐洲地區(qū)是最早使用直埋管的地區(qū)，直埋管用途很廣，品種繁多。歐洲的直埋管企業(yè)大都已形成了超大規(guī)模、跨國經(jīng)營的格局；產(chǎn)品遍及世界各地。面對全球一體化經(jīng)營和制造廠商之間的合并，直埋管供應(yīng)商越發(fā)感到了競爭壓力。因此，直埋管生產(chǎn)商開始重新自我定位——對產(chǎn)品市場、銷售渠道以及戰(zhàn)略聯(lián)盟的優(yōu)劣進(jìn)行了評估，以尋求新的利益平衡點(diǎn)。并購、聯(lián)盟也在直埋管 行業(yè) 逐步升溫。

但是目前歐洲大多數(shù)直埋管企業(yè)也面臨巨大的競爭壓力，在國際上落后于低成本的競爭對手，尤其是來自亞洲的制造商。歐洲直埋管企業(yè)正在積極高新技術(shù)的運(yùn)用，爭取在高端領(lǐng)域占據(jù)更大份額。

第七節(jié) 美洲地區(qū)主要國家市場概況

目前美國的直埋管生產(chǎn)工藝裝備和試驗(yàn)測試設(shè)備已達(dá)到相當(dāng)先進(jìn)和完善的地步，整個生產(chǎn)工藝連續(xù)化，普遍采用電子計(jì)算機(jī)控制，工藝設(shè)備和功率試驗(yàn)機(jī)等測試設(shè)備實(shí)現(xiàn)了高度機(jī)電一體化，操作人員少，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量己相當(dāng)高。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，以美國為首的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了近10年的快速增長后增長速度明顯放慢，直埋管產(chǎn)品的消費(fèi)增長速度也有所降低，但仍高于經(jīng)濟(jì)的平均增長速度。2000-2005年，美國直埋管消費(fèi)年均增長率為3%；2005-2010年年均增長率有望達(dá)到5%-7%。

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