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关键词:直埋蒸汽管道 保温结构 改良 纳米绝热材料 应用
中图分类号:TU352.59 文献标识码: A
正文:
随着国家大力推进节能减排政策、加快“两型社会”建设步伐以及持续提高人民生活的质量水平的发展势态,热电联产政策下的集中供热在热电行业的全国范围内正在以更快的速度在发展和繁荣,其中热能输送以蒸汽形式更值得人们关注,而蒸汽的输送方式尤其以直埋输送形式越来越多。
在国家发展进入“十二五”规划的第二年,蒸汽直埋管道技术和应用不能仅在经济适用、性能稳定等层面进行分析和探讨,而要从社会发展和进步的大环境下上升至“节能减排、保护环境、持续发展”的水平来进行改进和改良的研究。
一、目前国内主要的蒸汽直埋管道保温结构技术及其优缺点
1.1 截至目前,国内蒸汽直埋管道主要是借鉴国外的“钢套钢”外滑动的结构形式的技术,即当管道升温时,内工作管和保温层一起移动,外套钢管不动。
1.1.1 该结构在工程实例中反映出的优点主要有:
1)保温结构简单,施工方便;
2)保温结构设计单一,保温材料选取容易,不会出现耐温达不到的问题,常用保温材料选用硅酸铝棉织品或耐高温离心玻璃棉等;
3)一旦保温层进水,空气层能起到排潮作用,如进行抽真空还能起到一定的保温作用等。
1.1.2 该结构在工程实例中反映出的缺点主要有:
1)空气层的存在容易导致保温结构在运输、储存等环节进入大量水等杂志;
2)常用保温材料多为不防水材料,一旦保温层浸水并在高温下长期运行,容易导致保温性能大大降低,导致实际运行的热能损失超出设计而增大;
3)常用保温材料的保温性能不够好,保温层厚度则必须较厚,从而使外套管规格较大,导致材料、安装、运输等一系列费用较高;
4)保温层随内工作管一起滑动,在补偿装置处容易造成保温层挤压,从而造成保温材料破损,影响保温效果等。
1.2 “钢套钢”蒸汽直埋管道的结构形式还有另外一种内滑动式,即为当管道升温时内管移动,而保温层和外套钢管不动。
1.2.1 该结构在工程实例中反映出的优点主要有:
1)整体结构密实,稳定性较强;
2)没有空气层,无需另外进行抽真空处理,降低成本;
3)如能解决保温进水问题,可降低因排潮而产生的大量热能损失等。
1.2.2 该结构在工程实例中反映出的优点主要有:
1)内层硬质隔热层一般为硅酸钙瓦或硅酸镁瓦,包裹时形成较多的缝隙,造成保温不均匀,局部散热量较大,导致聚氨酯使用寿命大大降低;
2)内层硬质保温层密度较大,造成钢套钢管道整体重量较大,不利于管道输送、吊装等;
3)其使用受到高温下硅酸钙瓦等的导热系数较高、保温性能较差、外层聚氨酯保温层耐温较低的综合因素约束,故整体保温厚度相对较厚;
4)外套钢管规格加大,运输、安装等综合成本较高;
5)内层硅酸钙瓦等硬质层防水性差,实际工程中的大量推广使用困难较大等。
以上两种保温结构形式的钢套钢直埋保温管道在实际工程应用中存在的的一个共同的缺点是:在考虑实际经济条件下,热能损失量均较大。
二、节能型蒸汽直埋保温管道的结构技术及其优缺点
通过对目前国内常用的两种蒸汽直埋保温管道结构技术及其优缺点进行分析发现,如果能对现状的保温结构技术进行改良和改进,既能汲取上述结构的优点,又能克服其存在的缺点,同时更能够起到很好的节能效果,那么这对蒸汽直埋保温管道技术将会是一个很大的提高,事实上这种结构技术是存在的。
根据目前最新的技术研究发现,有一种应用于航空航天、冶金等高端领域的纳米级绝材料应用于蒸汽直埋保温管道行业,通过对结构的合理设计和保温材料的正确选用,从而形成的节能型的三层、复合、防水的内滑动式的保温结构技术,其形成的蒸汽直埋保温管道的综合性能得到大大提高,尤为值得关注的是其整体的保温性能得到极大的提升。
2.1 上述结构的保温结构技术原理
利用防水性、耐磨性、绝热性能极好的密度为200±2㎏/m3硬质纳米绝热保温材料作为内层保温材料,中层选用密度为60~80㎏/m3的超细玻璃棉管壳,使中层保温层外表面的温度降至外层优质硬质聚氨酯泡沫的允许工作温度范围以内,从而使各层保温层的保温性能发挥至最大,以降低管道整体的散热量。
2.1上述结构的保温结构工作原理
保温管道生产是由于最外层的聚氨酯是在空腔内进行发泡,其发泡产生的膨胀力不断能将外层空隙全部填满,还能将内层的保温结构、热熔摩擦减阻层和工作管进一步压实在一起,而当管道在升温时,当温度升至100℃以上,约1mm厚的热熔层即开始熔融,使工作观与内层保温 层之间的摩擦力减小,并随工作管的温度继续升高而融化、碳化,最后形成内管滑动时于保温层之间的隔离层,使工作管能够顺畅的滑动,同时能避免直接摩擦保温层。
2.3 上述结构的优点为:
2.3.1 保温层紧密,整体结构稳定;
2.3.2 保温层均为高防水性能材料,运输、储存等过程的防水问题得以解决;
2.3.3 纳米绝热保温材料的优越保温性能应用,以及耐高温超细玻璃棉及优质聚氨酯的合理组合应用,能最大限度的使用各层保温材料的保温性能,降低保温层的总厚度,且在同等外部条件下(如介质温度、土壤导热系数、环境温度等)保温管道的热损失量大大降低;
2.3.4 外套钢管规格大大降低,从而降低外套管材料费用、运输、安装、土建等一系列费用;
2.3.5 降低外套钢管的使用量,从而降低因钢管生产环节产生的二氧化碳一起其他有毒气体的排放;
2.3.6 无需增加抽真空的费用或因空气层进水而导致大量热量损失及保温材料的性能降低;
2.3.7 多层反射层的应用,增强热辐射的反射效果,进一步增强保温效果;
2.3.8 进一步的提高热能利用率,保护环境,提高循环经济的可持续性等。
2.4 该结构的缺点:
该结构唯一的缺点是目前纳米绝热保温材料的市场价格较贵,导致该保温结构技术的成本造价无法相比原结构降低,甚至会略有升高。
通过以上的分析和比较,可以明显看出,经过改良和改进后的节能型内滑动式钢套钢复合保温结构能够很好的克服前文所述的目前常用的钢套钢保温管道的所有缺点,并能吸取其具备的优点,同时还大大的提高的保温性能,实现较好的降低能源损耗的突出效果。
参考文献:
[1] 王松涛,穆树方,孙国清等。直埋蒸汽管道保温结构的研究与探讨。《区域供热》2001.1
摘要:本文通过对我国运输方式的选择不当,易造成运输效率不高及运输费用长期无法降低这一尴尬局面的了解。分析了运输的重要性,概述了几种基本的运输方式,得出各种运输方式之间无法形成合力,阻碍综合运输效率的提高这一观点。因此,我国运输行业的发展,需采用合理的运输策略以提高运输的综合效率,为企业增加收益。
关键词:运输方式;合力;运输效率
1.运输的重要性
《辞海》中对运输的解释是“人和物的载运和输送”。在高速发展的现代社会,国内外许多企业的生产实践表明 物流是企业的第三利润源泉。
运输是物流作业中最直观的要素之一。运输是在运动中进行的,具有点多、面广、线长、流动、分散等特点,费用较高,在全部物流费用中所占比重最高,一般综合分析计算社会物流费用,运输费接近50%,因此运输成了降低物流费用的最具潜力的领域。而运输成本的降低最重要的一点在于在运输过程中采用适宜的运输工具,以达到在确保运输质量的同时,利用最少的运输环节,将货物从始发地运至目的地的目标。那么建立综合运输体系对社会发展、人类进步是很有必要的。且政府对物流行业的支持对其发展实十分有利的。
我国的“西气东输”工程、“南水北调”工程以及我们日常生活必需品等等都要依靠运输来解决,运输是人类社会一种不可缺少的需求。
2.各种运输方式概述
2.1 基本的运输方式
最基本的运输方式有五种,公路运输、铁路运输、水路运输、航空运输以及管道运输。
(1)公路运输的经济半径,一般在200km以内,国际上在300km以内。①适合短距离运输,但运输车辆的车型结构不合理,造成了公路运输的运输能力小、成本高、劳动生产率低。
⑵ 铁路运输铁路运输经济里程一般在300——500km以上,在干线运输中起主力作用。其初期建设投资高,营运缺乏弹性,货损较高。
⑶按照国际惯例,500km以上的货物运输应采用水路运输,他是利用船舶和其他浮云工具,在海洋、江河、湖泊、水库及人工水道上运送旅客和货物的一种运输方式,是最早采用的专业化的运输方式。易受自然条件影响(如港口、水位、季节和气候等),可及性差,运送速度慢,在途时间长,会增加货主的流动资金占有量。
⑷ 航空运输开始于第一次世界大战后期,当时主要是进行航空邮件的传递。到1919年,世界乘客量达到3500人。[1]受气候条件限制,可达性差。航空运输只适宜长途旅客运输和体积小、价值高的物资。
⑸管道运输主要利用管道,通过一定的压力差而完成商品运输的一种现代运输方式。现代管道运输始于19世纪中叶,是随石油开发而兴起,并随着石油、天然气等流体燃料需求量的增长而发展的。
2. 2其它运输方式
⑴集装箱货物运输
集装箱被称作20世纪世纪运输发展史上最伟大的“运输革命”,是以集装箱为运输单位进行货物运输的一种现代化的运输方式。适用与水路运输、铁路及多式联运。
集装箱在应用上有诸多的优点,集装箱货物运输有利于提高运输质量,减少货损货差;能帮助节省费用,降低货运成本;提高装卸效率,加速运输工具的周转;简化了货运手续,便利了货物的运输集装箱运输方式把传统的齐全运输串联成为连续的成组运输,可以促进了多式联运的发展。
⑵多式联运
多式联运是随着集装箱运输的发展而产生并发展起来的新型运输方式,它是以集装箱为运输单元,将不同的运输方式组合在一起,是一种以实现货物整体运输的效益最优化为目标的联运组织形式。
多式联运的快速发展,必然有其可取之处,如手续简单统一,节省人力,物力和有关费用,缩短货物运输时间,减少库存,降低货损,货差事故,②提高运输质量,减少中间环节,加快运送,提高运输管理水平,实现运输合理化。
3.物流活动中运输方式的优势比较
对公路运输而言,国家高速公路网主骨架的建设的加快,给公路运输带来了很多的便利,而且公路运输还可以在灵活、方便的基础上选择多挂车增加运输车辆的运货量。
而在服务里程方面,铁路在所有的运输方式中名列榜首。其中还存在“满载超轴”的优势。
在水路运输成本中存在非常明显的距离经济——“拖带顶推”,带来成本的急剧下降。
3.1.4 航空运输
现代航空运输业的发展水平,标志着一个国家政治稳定、对外开放和经济繁荣的程度。对航空运输发展问题的研究是民航建设的基础,关系到在国家综合交通运输体系中的水平,决定着行业内部综合平衡和协调发展。
目前,在世界范围内航空运输处在高速增长阶段。
3.1.5 管道运输
管道运输是最经济的运输方式,管道运输又被称为文明运输。对一个工业国来说,工业越发达,人民生活水平越高,耗用能源越大,依靠管道运输的程度就越大。
4.综合效率的研究
五种运输方式各有优缺点,将这几种运输方式结合起来、协调发展,发展多式联运才是社会经济协调发展必经之路。以最小的成本投入实现最高经济效益,建立一个高性能的综合运输系统。
以公路、铁路、水路、航空和管道这五种基本的运输方式各自的优缺点,货物特性、运输量、运输距离、运输时间和运输成本等为依据,结合实际情况,进行综合分析比较,选择最为合理的运输方式组合。
结合运输活动中的现实情况和环境,选择最合理、高效的运输方式的一种综合运输的方法。
在集装箱业务下发展起来的多式联运,是物流行业发展的方向。这种运输方式的优越性,在国际和国内的货物运输中都得到了体现。建立集装箱货运站,联运网点,必须设备,联运路线,科学的组织管理制度,对多式联运的发展是很重要的,对社会和国家的经济效益的增加有很大的推动力。
5.结论
现代运输强调物流的系统观念,在拓展港口功能、充分发挥港口集疏运作用的前提下,建立以港口为物流中心的、由铁路、公路、航空、管道等多种运输方式优化组合的多式联运系统。相对高速发展的经济和物流需求而言,我国铁路运力偏紧、沿海水路运力偏紧、港口疏运能力不足,区域交通与物流一体化水平不高。
多式联运不仅仅是将各种运输机能有效地联结起来,而且追求系统的整体效率,在流通过程中追求综合价值链中的利润。我国的多式联运服务目前还处在初级阶段的物流资源整合形态,随着我国经济的发展并逐步融入全球一体化当中,多式联运的发展有着可观的前景, 对改善我国运输环境,社会主义建设有重要意义。
注释:
[1]张敏,黄中鼎.物流运输管理[M].上海:上海财经大学出版社,2004:267.
[2]黄中鼎.现代物流管理[M].上海:复旦大学出版社,2005:120.
[3]范军.中国航空运输发展战略对策研究[D].四川:西南交通大学,2003:103.
[4]阎子刚.物流运输管理实务[M].北京:高等教育出版社,2006:87.
中图分类号:C93 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2012)O7-0112-02
摘要:本文通过对我国运输方式的选择不当,易造成运输效率不高及运输费用长期无法降低这一尴尬局面的了解。分析了运输的重要性,概述了几种基本的运输方式,得出各种运输方式之间无法形成合力,阻碍综合运输效率的提高这一观点。因此,我国运输行业的发展,需采用合理的运输策略以提高运输的综合效率,为企业增加收益。
关键词:运输方式;合力;运输效率
1.运输的重要性
《辞海》中对运输的解释是“人和物的载运和输送”。在高速发展的现代社会,国内外许多企业的生产实践表明 物流是企业的第三利润源泉。
运输是物流作业中最直观的要素之一。运输是在运动中进行的,具有点多、面广、线长、流动、分散等特点,费用较高,在全部物流费用中所占比重最高,一般综合分析计算社会物流费用,运输费接近50%,因此运输成了降低物流费用的最具潜力的领域。而运输成本的降低最重要的一点在于在运输过程中采用适宜的运输工具,以达到在确保运输质量的同时,利用最少的运输环节,将货物从始发地运至目的地的目标。那么建立综合运输体系对社会发展、人类进步是很有必要的。且政府对物流行业的支持对其发展实十分有利的。
我国的“西气东输”工程、“南水北调”工程以及我们日常生活必需品等等都要依靠运输来解决,运输是人类社会一种不可缺少的需求。
2.各种运输方式概述
2.1 基本的运输方式
最基本的运输方式有五种,公路运输、铁路运输、水路运输、航空运输以及管道运输。
(1)公路运输的经济半径,一般在200km以内,国际上在300km以内。①适合短距离运输,但运输车辆的车型结构不合理,造成了公路运输的运输能力小、成本高、劳动生产率低。
⑵ 铁路运输铁路运输经济里程一般在300——500km以上,在干线运输中起主力作用。其初期建设投资高,营运缺乏弹性,货损较高。
⑶按照国际惯例,500km以上的货物运输应采用水路运输,他是利用船舶和其他浮云工具,在海洋、江河、湖泊、水库及人工水道上运送旅客和货物的一种运输方式,是最早采用的专业化的运输方式。易受自然条件影响(如港口、水位、季节和气候等),可及性差,运送速度慢,在途时间长,会增加货主的流动资金占有量。
⑷ 航空运输开始于第一次世界大战后期,当时主要是进行航空邮件的传递。到1919年,世界乘客量达到3500人。[1]受气候条件限制,可达性差。航空运输只适宜长途旅客运输和体积小、价值高的物资。
⑸管道运输主要利用管道,通过一定的压力差而完成商品运输的一种现代运输方式。现代管道运输始于19世纪中叶,是随石油开发而兴起,并随着石油、天然气等流体燃料需求量的增长而发展的。
2. 2其它运输方式
⑴集装箱货物运输
集装箱被称作20世纪世纪运输发展史上最伟大的“运输革命”,是以集装箱为运输单位进行货物运输的一种现代化的运输方式。适用与水路运输、铁路及多式联运。
集装箱在应用上有诸多的优点,集装箱货物运输有利于提高运输质量,减少货损货差;能帮助节省费用,降低货运成本;提高装卸效率,加速运输工具的周转;简化了货运手续,便利了货物的运输集装箱运输方式把传统的齐全运输串联成为连续的成组运输,可以促进了多式联运的发展。
⑵多式联运
多式联运是随着集装箱运输的发展而产生并发展起来的新型运输方式,它是以集装箱为运输单元,将不同的运输方式组合在一起,是一种以实现货物整体运输的效益最优化为目标的联运组织形式。
多式联运的快速发展,必然有其可取之处,如手续简单统一,节省人力,物力和有关费用,缩短货物运输时间,减少库存,降低货损,货差事故,②提高运输质量,减少中间环节,加快运送,提高运输管理水平,实现运输合理化。
3.物流活动中运输方式的优势比较
对公路运输而言,国家高速公路网主骨架的建设的加快,给公路运输带来了很多的便利,而且公路运输还可以在灵活、方便的基础上选择多挂车增加运输车辆的运货量。
而在服务里程方面,铁路在所有的运输方式中名列榜首。其中还存在“满载超轴”的优势。
在水路运输成本中存在非常明显的距离经济——“拖带顶推”,带来成本的急剧下降。
3.1.4 航空运输
现代航空运输业的发展水平,标志着一个国家政治稳定、对外开放和经济繁荣的程度。对航空运输发展问题的研究是民航建设的基础,关系到在国家综合交通运输体系中的水平,决定着行业内部综合平衡和协调发展。
目前,在世界范围内航空运输处在高速增长阶段。
3.1.5 管道运输
管道运输是最经济的运输方式,管道运输又被称为文明运输。对一个工业国来说,工业越发达,人民生活水平越高,耗用能源越大,依靠管道运输的程度就越大。
4.综合效率的研究
五种运输方式各有优缺点,将这几种运输方式结合起来、协调发展,发展多式联运才是社会经济协调发展必经之路。以最小的成本投入实现最高经济效益,建立一个高性能的综合运输系统。
以公路、铁路、水路、航空和管道这五种基本的运输方式各自的优缺点,货物特性、运输量、运输距离、运输时间和运输成本等为依据,结合实际情况,进行综合分析比较,选择最为合理的运输方式组合。
结合运输活动中的现实情况和环境,选择最合理、高效的运输方式的一种综合运输的方法。
在集装箱业务下发展起来的多式联运,是物流行业发展的方向。这种运输方式的优越性,在国际和国内的货物运输中都得到了体现。建立集装箱货运站,联运网点,必须设备,联运路线,科学的组织管理制度,对多式联运的发展是很重要的,对社会和国家的经济效益的增加有很大的推动力。
5.结论
现代运输强调物流的系统观念,在拓展港口功能、充分发挥港口集疏运作用的前提下,建立以港口为物流中心的、由铁路、公路、航空、管道等多种运输方式优化组合的多式联运系统。相对高速发展的经济和物流需求而言,我国铁路运力偏紧、沿海水路运力偏紧、港口疏运能力不足,区域交通与物流一体化水平不高。
多式联运不仅仅是将各种运输机能有效地联结起来,而且追求系统的整体效率,在流通过程中追求综合价值链中的利润。我国的多式联运服务目前还处在初级阶段的物流资源整合形态,随着我国经济的发展并逐步融入全球一体化当中,多式联运的发展有着可观的前景, 对改善我国运输环境,社会主义建设有重要意义。
注释:
[1]张敏,黄中鼎.物流运输管理[M].上海:上海财经大学出版社,2004:267.
[2]黄中鼎.现代物流管理[M].上海:复旦大学出版社,2005:120.
[3]范军.中国航空运输发展战略对策研究[D].四川:西南交通大学,2003:103.
【关键词】油气管道腐蚀检测技术
当今石油天然气开发进程不断加快,管道工业也处在快速发展,对油气管道的规划和建设需求越来越迫切,尤其根据西部大开发的战略措施,更是加快了油气开发和管道铺设的规划和建设进程。油气管道的安全,直接决定着油气运输的效益和安全性。而管道安全受到人为原因和自然灾害的威胁,油气管道被腐蚀引起石油泄漏,不仅造成资源浪费,还会危害到自然环境。所以,油气管道定期检测工作就显得尤为重要了。发达国家对油气管道的检测和防护非常重视,投入了大量的研究。但是在我们国家,我们的油气管道检测,还处在起步阶段,而且,现阶段使用中的管道大部分都是上世界六七十年代铺设的。受当时设计水平,施工工艺以及施工条件的制约,管道本身存在一些的缺陷,管道寿命远低于国外水平,对管道腐蚀情况需要实时检测,才能及时避免事故发生。因此,我们必须寻找先进的管道检测技术和有效的管道防护方法。
1、油气管道腐蚀机理
从管道腐蚀的部位来说,管道腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀,一般来说,油气管道是内外腐蚀均有存在的;而从管道腐蚀的原理而论,分为三种:化学腐蚀、电化学腐蚀和生物化学腐蚀。化学、电化学以及生物化学腐蚀受管道所处环境和管道内运输介质的影响。化学腐蚀是受土壤、空气或者管道中的各种化学介质与管道金属接触发生化学反应引起的,腐蚀程度较轻。电化学腐蚀是是金属发生的电解反应,金属失去电子而成为离子被溶解。生物化学腐蚀是由微生物的生命活动引起的腐蚀或者加快了金属的其他腐蚀。
2、油气管道主流检测技术
2.1超声波检测技术
超声波检测是运用高灵敏的仪器发射和接收超声波,通过对声信号的特征分析实现对管道内的缺漏精准的定位的一种油气管道检测技术。该技术还可以对管道内的某一特定位置未来一段时间的发展情况做出预测。该检测技术的直接性、精确性使其能够在油气管道检测中得到广泛的应用。超声波检测技术,在管道投入使用前就能够对管道确定最大压力,为管道未来的使用和维护收集数据。最为重要的是,该技术在使用中,不仅方便而且不对管道产生任何损害。因此超声波检测技术在我国发展迅速。
2.2磁漏检测技术
磁漏检测是建立在管道的磁性材料的高磁导率来定位管道缺陷腐蚀位置。管道中缺陷处的磁导率远小于正常管道部位,因此通过分析磁敏器的传感探头接收的数据可以实现管道缺陷位置的确定。磁漏检测方法较为简便,确保了检测的高效快速,测定范围可以覆盖到管道的整个圆周,价格低廉,极其环保,非常适用于小型石油运输管道。
2.3射线检测技术
射线检测技术是通过放射射线在腐蚀部位进行精确的检测,并分析数据,在显示器上充分展示管壁厚度以及腐蚀情况。该技术检测范围广,不受管道材质的限制,对与管壁的内部缺陷相当敏感,能够精准的反应出管壁情况。从以上各方面,体现出了该技术针对于超声波检测技术与磁漏检测技术的先进性,优越性。该技术的优势明显如检测技术简单,不需要去除管道的保温层,但同时也存在缺点如对平面的缺陷敏感度较低。射线检测技术对管道中体积型缺陷具有较高灵敏度,可实现在线测量管壁,同时了解管道腐蚀情况。尤为重要的一点是,检测人员在使用放射仪器的时候需要做好自我防护,以免对自身健康造成损害。
2.4涡流检测技术
在油气管道的检测过程中,我们除了以上三种检测方法外,还可以利用电磁场来检测管道是否有缺陷,存在缺陷的地方,磁感线会产生弯曲甚至紊乱。检测人员通过数据分析,就能够确定管道缺陷的部位。该技术被称为涡流检测技术。涡流检测技术在实际应用中相当广泛,对于表面缺陷相当敏感。但是该技术的缺点也是很明显的,在使用过程中,不仅受到管道材质的限制,而且很容易受到其他信号的干扰。
3、油气管道防护方法
总所周知,由于油气管道运送物资的独特优势,管道防护越来越受到重视,如何做好油气管道的防护工作成为亟需解决的问题。
3.1改善油气管道周边环境
管道腐蚀,受土壤潮湿度影响。为了降低土壤的潮湿度,降低腐蚀性,首先,不要向站区内的土壤排水,其次把站区内的水泥地面改为瓷砖铺面,保证土壤的透气性,加快水分蒸发。
3.2涂覆合适的防腐层
油气管道使用合适的涂覆层,隔离与腐蚀介质接触,只要管道涂层做得好,质量有保证,不管外界环境多恶劣,就能够在很大程度上避免管道的腐蚀。管道涂覆层材料有特殊要求如与金属有良好的粘结性,稳定的化学、机械性能,而且抗微生物腐蚀等,石油沥青、煤焦油瓷漆、溶结环氧粉末(FBE)、三层PE复合结构是常用的涂覆材料。油气管道环境复杂,根据实际情况选择比较适合的涂覆材料尤为重要。这种涂层工艺简单成本低,是油气管道防护较为理想的方法。
3.3在管道中加入缓蚀剂
以上两种防护方法都是针对管道外腐蚀的,我们前面已经说过,管道腐蚀,内腐蚀和外腐蚀是同时存在的。所以,针对内腐蚀,我们也必须有相应的措施和方法。而在管道中加入缓蚀剂就是行之有效的办法。缓蚀剂是在油气管道中缓蚀剂的浓度等特性,来减缓腐蚀进度,达到管道防护目的。不同的缓蚀剂具有不同的特性,管道金属可吸附缓蚀剂中物质,形成一层保护膜完成管道防护,可根据管道防腐需求选择合适的缓蚀剂。近年来,该方法得到广泛关注。
3.4管道阴极保护技术
20世纪60年代,油气管道阴极保护技术在我国新疆等地得到大力发展。该技术在经过长期的实践与运用,技术已经较为成熟,行成了相应的行业标准。该方法施工简单,安装方便,维护管理也方便,能够得到广泛的应用。
4、结语
随着高新科技的高速发展,更多的技术将会运用到油气管道的检测中。但以目前的情况来看,管道检测工作,必须依靠多种技术手段的综合使用才能确保检测工作的精确高效。我们国家只有在规范并制定油气管道检测的标准,并且鼓励对油气管道检测技术的开发,才能真正提高油气管道的检测技术。
参考文献
[1]李安军,张智亮.输油管道防腐新技术[J].化工装备技术,2008,29(1):73~75.
【关键词】煤矿;排水;玻璃钢管道;应用;注意事项
玻璃钢是一种新形的复合材料,具有优异的性能,早在20世纪60年代,就在许多领域开始使用。玻璃钢管道具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,是钢材、水泥等管道的优良替代品,近年来在煤矿井下的给排水、供气、通风、瓦斯排放管道等得到广泛应用。由于煤矿井下环境的特殊性,对主排水用的玻璃钢管道具有更高的标准和要求。玻璃钢管道应符合中华人民共和国煤炭工业行业标准MT181-88《煤矿井下用塑料管安全性能检验规范》和国家建材行业标准JC/T552-98《纤维缠绕增强热固性树脂压力管》等标准要求,还必须通过国家矿用产品安全标志中心认证,具有煤安标志。
一、玻璃钢管道在主排水应用的优点
(1)具有优良的机械性能。玻璃钢管道的拉伸强度低于钢,而比强度(材料的抗伸强度与密度的比值)约为钢管的3倍。此外,玻璃管的热膨胀系数与钢基本相同,热传导系数只有钢的0.5%,既可以生产出达到矿用抗静电、抗阻燃指标又可作优良的绝缘材料。因此,是替代无缝钢管的良好材料。(2)具有优良的水力学性能。玻璃钢管具有光滑的内表面,磨擦阻力系数小,水力流体特性好,适用于输水管道的特点,而且管径越大其优势越明显。玻璃钢管道在输水过程中与其它的管材相比,可以大大减少压头损失。同时其内壁不容易产生积垢,长期使用,不会增加内壁阻力,可有效节省排水能耗。(3)具有比重小、重量轻的特点。玻璃钢管道的比重约为1.65~2.0,只有钢材的1/4。但玻璃钢管的环向拉伸强度为180~300MPa,轴向拉伸强度为60~150MPa,近似合金钢。可以按照不同的用途用,满足各类承受内、外压力要求的管道。对于相同管径的单位重量,玻璃钢管道只有碳素钢管(钢板卷管)的1/3。因此,有利于煤矿井下的运输和安装,特别对于井下斜巷的敷设和安装十分方便。(4)具有优良耐磨性的特点。玻璃钢管道的耐磨性能好。据有关材料说明:把含有大量泥浆、沙石的水,装入管子中进行旋转磨损影响对比试验。经30万次旋转后,检测管子内壁的磨损深度如下:用焦油和瓷油涂层的钢管为0.53mm;经表面硬化处理的钢管为0.48mm;玻璃钢管道为0.21mm。由此说明玻璃钢管道的耐磨损性能好,能够满足矿井排水的长期冲刷。(5)具有使用寿命长、综合效益好的特点。一般给水、排水玻璃钢管道的寿命可达50年以上,是钢管和混凝土管的2倍。对于腐蚀性较强的介质,其使用寿命远高于钢管等。玻璃钢产品本身具有很好的耐腐蚀性,不象金属产品那样需定期防腐及其它维护保养。特别是在具有酸性水质的煤矿排水系统,可实现耐腐蚀,长期运行,安全可靠,综合效益好。
二、玻璃钢管道在主排水中应用的缺陷
(1)接头形式存在缺陷。玻璃钢管道常用的接头形式有承插式接头、法兰式接头和螺纹式接头。承插式接头又分有单密封圈承插接头;双密封圈承插接头、承插胶接接头。承插式接头在小直径(管径φ300mm以下)管线中最常用的接头形式。但承插式接头的管线上,是一节管接连一节管,形成整体的管线。如果某个接头出现渗漏现象,均无法将漏水接头重新进行承插处理,而必须在现场采用玻璃丝布及专用胶料包扎处理。但受煤矿井下温度、湿度、粉尘等影响,对现场包扎接头的承压能力有很大的影响,造成该接头存在隐患。(2)不适合弯曲巷道的敷设。由于玻璃钢管道刚度大,而可弯曲性能差。因此,对于煤矿井下折弯巷道敷设时,玻璃钢管道不适合,从而必须使用钢管过渡连接。这一部分的过渡管道,容易产生积垢、增加阻力,容易被酸性水质腐蚀,使用寿命短等,成为矿井主排水管线上的薄弱环节。(3)支撑托架容易造成管线弯曲变形。煤矿主排水通常有两趟管道,受巷道受空间,宽度等制约,一般都采用支撑托架形式进行上下排列敷设,将玻璃钢管道架空在托架上。这样,玻璃钢管道在长期的排水压力作用下,将产生振动,悬空部分容易造成弯曲,其接头产生拉力、变形,可能造成渗漏或被水压冲坏。弯曲的玻璃钢管道在水压作用下振动,其内部容易产生疲劳、裂纹等,个别薄弱处,有可能受水压作用而折断。
三、玻璃钢管道应用中存在的问题及注意事项
永安煤业公司某矿井主排水系统,设计排水扬程360米,管道内径为φ300mm,两趟管道。选用了符合煤矿使用的玻璃钢管道,采用双密封圈承插式快速接头。管道采用托架形式,上下排列,沿倾角为25°的斜巷敷设。管托架间距为3米,并用抱箍固定,每50米施工一个防滑墩。2009年安装使用以来,出现了一些问题,主要有:管线局部出现小弯曲、个别接头变形漏水、曾有一处管道受水压冲击而突然折断等。实践中出现一些问题,须引以重视和防范。(1)保障运输安装质量。首先在选择玻璃钢管每节长度时,应充分考虑矿井巷道的运输条件,在满足巷道运输的前提下,尽量将每节的长度增加(订货时与厂家协商好),以减少接头数量。其次要做好管道的运输和排放,在托架上的固定、防滑等措施要可靠。安装的关键在于接头,要严格按照工艺要求,制作安装好每个接头,并进行耐压试验,确保接头质量。管道安装完成后,要进行注水静压试验,检查每个接头是否有渗水现象,若出现渗漏,应进行包扎处理。(2)控制支撑托架间距。为了防止玻璃钢管道在矿井巷道架空敷设时造成的弯曲变形,应尽量将支撑托架的间距缩小。一般来说,其托架的间距应小于3.0m,以尽可能减少悬空部分,可有效防止管道变形、弯曲、接头渗漏等现象。在每个支撑托架上,应设计抱箍,将管道固定在支架上,减少振动或下滑。(3)合理设置防滑墩。煤矿排水管道通常敷设在斜巷里,管道容易造成下滑。虽然有许多支撑托架的固定,但不足以阻止管道下滑力,必须设置防滑墩加以固定。防滑墩的间距一般不大于50米,采用混凝土浇灌。防滑墩的规格:其沿管线方向上长度不小于1.5米,宽度不小于管径的2倍,高度应在上方管径以上0.5米,基础深度不小于0.6米。防滑墩将有效防止管道的下滑,保持管道的平直顺。(4)加强巡查和维护。煤矿主排水系统是矿井安全生产的重要设施,运行中可能出现的玻璃钢管道的弯曲变形,接头渗漏,局部变形,支架松动,抱箍失效等情况。应加强日常巡查和维护,及时发现,并加以及时处理。
四、结语
玻璃钢管道具有许多优异的性能,是一种新型替代产品,有着十分广泛应用前景,可在煤矿排水、供风、供水等系统中应用。充分了解玻璃钢管道在实际应用中的优缺点,掌握利弊,扬长避短,防范可能造成的不良情况,以保障煤矿主排水系统的安全可靠。
参 考 文 献
[1]复合材料学[M].武汉:武汉理工大学出版社,2004(6)
中心供氧站是医用中心供氧系统的核心,站内的氧气通过管道和减压装置输送到各个病区各病房的快速插座终端处,然后通过湿化器呼吸机供病人使用。在具体使用过程中也发生了一些问题,本着一切以病人为中心,做好后勤保障的理念,运用PDCA循环管理工具来不断改进中心供氧质量。
一、PLAN
1.分析现状,找出中心供氧中存在的质量问题 。
结合工作经验,笔者列出所有可能影响中心供氧质量的因素,绘制鱼骨分析图,如下图所示:
2.找出影响中心供氧质量的主要因素
利用风险评估的方法,计算风险优先系数(RPN)值,根据RPN值的大小找出影响中心供氧质量的主要因素:
风险级别评判标准――风险优先系数(RPN)计算公式 即RPN=SPD=严重性(S)×可能性(P)×可测性(D)。
乐匦裕S):主要针对如果发生中心供氧事故严重性、严重程度,分为高、中、低3个等级,对应的风险系数为3,2,1。
可能性(P):主要测定中心供氧事故发生的可能性,分为高、中、低3个等级,对应的风险系数为3,2,1。
可测性(D):如果发生事故,医院怎样做好准备,分为低、中、高3个等级,对应的风险系数为3,2,1。
当RPN值>9时为A主要原因,
管道问题:2*2*3=12 判定为A;氧罐问题:1*2*3=6 判定为B;
运输问题:2*3*3=18 判定为A;巡查制度:2*1*2=5 判定为B;
安全警戒:2*2*2=8 判定为B;外部环境:3*3*2=18判定为A;
二、DO
根据上述主要因素、次要因素,结合工作经验,提出所有可能的解决办法,并制定了相关措施。
(一)管道方面
1.改串联为并联
2.增加并行管道
优点:一处泄漏只关闭此路管道不影响其他管道正常使用,大大提高了中心供气安全性。
缺点:增加并行管道,造价高。
(二)氧罐问题
1.及时巡检并做记录。
2.班组长定期现场巡查。
3.及时发现问题,及时解决
4.按照特种设备清单定期年检及维护
(三)运输问题
1.东院建设时使用制氧机系统,不受道路运输影响。
2.东院建设时增加氧气汇流排作为备用供氧设施。
3.制定应急处置预案,定期进行演练。确保中心供氧的安全。
(四)巡查制度
1.及时完善巡查记录表,班长加强监察
2.加强安全操作规范学习,进行考核
优点:原本的两层共用一个二级减压器损坏时需同时停气,现在只需切换回路进行维修即可,大大提高安全性,并加装流量表,用氧量可视化,便于管理。
缺点:较单回路,双回路因二级减压器增多,造价较高。
(五)安全警戒
1.液氧罐周围设置防护栅栏
2.设置警示牌
3.液氧输送通道设置明显的隔离带
优点:确保非工作人员进入液氧站周围,减少了因此造成的安全隐患。
(六)外部环境
1.增加一个600m3/h的汽化器
2.由每两层一个二级减压器改为每层一个
3.加装电子流量表
优点:有效保证了氧气使用量增大的情况下,汽化器正常工作。
三、CHECK
(1)管道由串联改并联增加并行管道后,即使一处管道泄漏只关闭此路管道不影响其他管道正常使用,还不断完善《特种设备安全巡查表》这些都大大提高了中心供氧可靠性和安全性;做到了液氧罐等设备使用年限不断增加,故障率却在不断下降。无论是管道还是氧罐的泄漏时间都有明显的减少,每年的平均停气时间也从14小时降低至0.5小时。
(2)完善了特种设备巡查制度,每隔4小时巡查一次,24小时不间断,每月进行安全操作规范学习,考试。定期进行液氧罐、管道、病区巡查。这些都有效的降低了电话报修数量,提升了病区满意度。
(3)经病房管理科批准于2013年4月设置防护栅栏,设立警示牌。有效的阻止非工作人员靠近液氧站,提高了中心供氧运行安全。
(4) 2014年东院建设中心供氧时,考虑到中心供氧对医院运行安全保障的重要性,最终决定使用目前最先进的美国PISI变频制氧机系统,同时辅助建设氧气汇流排机房,既节能环保最重要的还是保证了即使在停电、地震等极端自然条件下仍然可以保证中心供氧正常运行。
(5)建立了特种设备清单,及时进行安全阀校验,防爆片的更换。做到了严格遵守国家相关压力容器安全操作规定,防患于未然。
[关键词] 轨道交通运输体系共存性
一、引言
在物流综合交通运输体系中,五种运输方式:轨道运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输,具有各自的特点,适合不同的需要,发挥着自己的作用。轨道运输的特点是一次运量大,安全性和环保性好,但轨道建设投资规模大;公路运输具有方便、快捷等优点,同时具有公路建设占用土地多、汽车废气污染严重的缺点;航空运输显著特点是飞行时速高、舒适性好,但机场建设成本大,大多建设在市郊,中转十分不方便;水路运输成本低,但是运输速度慢;管道运输在油、气长距离运输方面具有不可替代的作用。因此,五种运输方式相互协调、共同发展是社会经济协调发展必经之路。在关于物流综合运输体系五种运输方式的共存性的文献中,定性研究的多,定量研究的很少,本文从运输方式协调发展、交通运输持续发展和交通运输发展的趋势方面的文献回顾,发现物流综合运输体系共存性的存在,最后通过实证分析,定量地证明了物流综合运输体系共存性的存在。
二、文献回顾
客货运输量及其周转量是经济和社会活动对交通运输需求的集中表现,彼此间存在相对的变化规律和比例关系。货物运输量的产生,在很大程度上取决于国家的资源和生产力布局。因此,货物流向流量和运输线路需要协调。根据国民经济整体利益实现运输的合理分工。地区的自然地理条件不同,地区之间和地区内部,运输联系及运输方式的发展和布局也不同。如在我国西北、西南地区是内地大陆区,以陆上运输方式为主,铁路和公路在地区之间和地区内部的运输联系方面起主导作用,如果西北内地开发石油,从长远看则以发展管道运输为宜,在东部和南部沿海地区,运输方式有铁路、公路、海运、河运和管道等。因此,货物流向流量和运输线路的协调,需要五种运输方式:轨道运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输共同发展。
交通运输业要保持持续发展的方向,必须作到低资源消耗、高产出和环保。交通运输业对资源的需求量非常巨大,表现在以下几个方面:交通运输业对土地的占用量较大;是钢材、铝和橡胶等资源的主要使用部门之一;是能源消耗大户,据统计,世界主要发达国家交通运输业的能源消耗占国家总能源的30%左右。交通运输业严重地污染了环境,目前全世界由交通运输散入空气的有害气体占大气污染的一半以上,世界上许多城市道路、高速公路、铁路和机场周围地区都受到来自交通运输的严重的噪音污染。可见。资源、环境和人口状况决定了交通运输业的发展必须走资源节约型、环境保护型的可持续发展的道路。因此,交通运输业要保持持续发展的方向,需要五种运输方式:轨道运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输共同发展。
现代交通运输发展的宗旨是快速、大量、方便和节能。交通运输的现代化趋势主要包括:高速化,以高速公路和高速铁路为代表、以磁悬浮列车和超音速飞机为目标的高速运输系统正在形成;管理的计算机化,运输管理信息系统发挥着越来越大的作用;自动化和新交通系统是交通现代化的未来。今日的交通运输已经进入了由公路、铁路、水运、航空和管道五大运输方式协调发展而形成的网络。因此,交通运输发展的趋势,需要五种运输方式:轨道运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输共同发展。
三、实证分析
根据上述文献回顾,我们知道轨道运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输能够协调发展和共同发展。因此,我们假设:
H1:轨道运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输的货物运输两两正相关。
货物运输分别采用货物周转量量,从2002年中国统计年鉴,我们得到1978年至2001年铁路运输、公路运输、航空运输和水路运输的货物周转量(如表1),
通过Pearson相关性分析,运用SPSS统计应用软件进行计算,计算结果如表3,公路运输和水路运输货物周转量之间的相关系数最大,为0.982,航空运输和管道运输货物周转量之间的相关系数最小,为0.579,航空运输和管道运输货物周转量之间,在0.05显著性水平上相关,其他在0.01显著性水平上两两相关。结果表明:轨道运输、公路运输、航空运输、水路运输和管道运输的货物运输是两两正相关;完全支持了H1。
**Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).
*Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).
关键词:特殊地形;管道施工;影响
随着管道建设的不断进步,施工技术已经从原本的三脚架吊管、人工挖沟等方法演变为吊管机、挖沟机等先进设备,极大的提高了管道施工的效率。而在一些特殊地形条件中进行管道施工时,经常会受到外界环境的影响,降低了管道施工的质量,因此必须要提出在特殊地形中施工的科学的施工技术,针对具体问题采取有效的解决方案,提高施工的质量。
1.沙漠地区
在油气管道施工的过程中,不能避免的会在沙漠地区进行,而且距离也比较长,对于沙漠地区中的管道施工问题主要分为以下三点。
首先,沙漠中的风沙会对施工中的设备造成一定的损伤,导致汽缸、活塞涨圈出现极大的磨损。所以,要适当的在施工设备上安装空气净化器,并经常性的进行检修。
其次,沙漠地区地基的承载能力比较差,在使用大型机械吊管入沟时会造成管沟的塌陷,对施工安全造成一定的隐患。所以要采用施工时要采用双侧沉管下沟的方式,其优点在于一方面能够预防施工安全问题的出现,另一方面还能达到设计的标准深度。
最后,沙漠地区的抗剪强度比较小,地质条件比较复杂,在运输的过程中比较困难。所以在沙漠地区进行管道施工时,运输的车辆必须要保证轮胎的宽度,最好为四轮驱动的高架车辆。目前我国在沙漠进行管道施工时都是出租车辆来进行管道的运输,一次只能运输一根,运输费用也比较高;还有一种方法就是采用宽履带设备牵引托管爬犁运输管道,这种方法的运输效率比较低。综上所述,必须要依照实际情况,使用成本低、体积小、操作灵活的运输车。
由于沙漠地区的地基比较松散,在开挖之后很容易出现坍塌的问题,可以采用装设压实装置的导链式挖沟机械,先压实地基然后再继续拧开挖,保证沟壁的整齐,开挖的深度为2米,宽度为3米。
2.山区岩石地段
山区岩石地区都是体积较大的岩石,因此必须要进行管沟回填细土,而我国面对这个问题时,对于无回填细土的岩石区域,先筛分细土,如果不能筛分细土就从别处进行运输;岩石粉碎机的效率较低,最好的岩石粉碎机出料10毫米时生产能力才能达到35m3/h,而实际施工的要求要得到300m3/h。而国外对于这个问题通常会去当地的细土处理厂购入细土,但有时会因为距离较远,导致运输的效率较低。
所以对于山区岩石地段的管道施工,必须要应用具有岩石破碎功能的管沟细土回填机,这种回填机的体积比较小、工作效率高、操作简单,另外爬坡的能力也比较高,能够在一些施工范围较小的地区继续拧岩石破碎和管沟回填工作。
3.山区管道
山区管道在施工的过程中由于其施工条件恶劣,附近人烟稀少,容易发生是工程车辆溜坡的情况,尽管拉下刹车和放置枕木能环境这一情况,可是对于一些坡度较大的山区这两种方法并不能起到较好的防治工程车辆溜坡的情况。针对这一问题,需要在山区管道施工的过程中保证工程车辆的安全,其中的重要技术就是可折叠式液压防漏车装置,然后在工程车辆停稳的时候放在车辆的轮胎处,这样能有效的防止过程车辆溜坡,也能保证施工过程中的安全性。
我国在对石方工程机械的研究上并不深入,和一些先进国家相比还存在着一定的差距,需要进一步完善这一技术。在我国山区管道施工设备的研制上需要充分借鉴国外的先进经验,不断提高我国自动化技术水平,这样才能让我过综合机械的可靠性和技术性上都有明显的进步。在国外的一些先进设备中,具有代表性的主要有德国的岩石挖沟机、美国的筛分破碎铲斗、意大利的自行式管沟稀土回填机等。从国外的这些设备中可以看出,在山区地段专用的施工机械能极大程度上提高山区管道的施工效率,也能保证施工过程中的安全,另外其中的岩石粉碎、细土回填等功能也能减轻工作人员的工作负担。
4.沼泽和冻土融化地区
沼泽地段的地形特点有其自身的特殊性,施工机械在进出场和转场上都存在一定的难度,致使管材运输困难,管沟难以成型。所以在对沼泽地区的管道施工中,我们会依据现场的实际情况挖明沟排水,作业带晾晒,正常组队焊接,沉管下沟,来保证施工的有序进行,系统的施工方法还有待于进一步总结。
在冻土融合区域,一些大型机械设备的进入会致使地面返浆,进而给管道施工和管道设备运输转场造成了不同程度的影响、在此区域进行施工时,一般在进入段会采用沙石、木板来设置伴行路,来实现施工设备的强行开入,一旦车辆遇到问题沉陷则利用其它车辆将其推拉而出,车辆则可以继续前进,但从这一过程也可以看到,这种施工方法受客观条件影响较大,容易频繁出现突发事故,工作效率自然也没有保障,会导致施工成本的增加。
拉管法:在沼泽中打通一条航道,然后把用混凝土做保护层的长管放在岸上,拉管时配上浮筒,在船上开展焊接施工;然后拉入沟中拆除浮筒,这时管道就会降到沟底。但是这种方法的缺点在于成本较高、施工效率比较低。
推管法:建造一个管道下水甲板,也可以建筑一个安装好设备的图平台,在平台上进行管道的各类施工作业,然后把管道固定在浮筒上,锚固在地上的绞车上,最后从平台上推出。推管法的特点在于不需要交通河道,施工不会受天气的影响,另外焊接的质量也比较高。
5.总结
综上所述,在特殊地形条件中进行管道施工时存在很多问题,因此必须要创新施工的技术,以特殊地形为基础,汲取国外相关的先进技术,不断研究出更多适用于特殊地形施工的设备;同时也要提高施工人员的专业技能和个人素质,尽最大的可能提高在特殊地形中管道施工的质量,保证油气运输工作的顺利开展。
参考文献:
[1]江勇,张宝强,陈娟,张国权.特殊地形地貌对管道施工的影响[J].管道技术与设备,2011,(03):40-41.
关键词 青山水库;输水;管材;方案
中图分类号TV134 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)50-0084-01
1 工程概况
辽宁省葫芦岛市青山水库工程由枢纽工程及输水工程组成。青山水库是《六股河流域规划》中确定的六股河干流上控制性骨干工程,水库总库容6.6亿m3,为大(2)型水库,Ⅱ等工程。水库设计洪水标准为500年一遇,校核洪水标准为5 000年一遇。青山水库输水工程线路总长为71.022km,输水工程规模为17.1万t/d。
2 管材选择的原则
由于本输水工程具有单管线、大流量、长距离、输水安全性要求高的特点。故本工程设计的选管原则是:结合国内已建类似输水工程管材的使用情况,在首先满足输水安全的前提下,本着节省资金、方便供货、易于施工的原则,选择适合本地区地形、地质和气候特点的管材。
3 本工程可供选择的管材情况
根据目前国内大型供水工程实践和本工程的输水特性,适合使用的输水管材有钢管、球墨铸铁管、预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管(PCCP)、玻璃钢夹砂管。现将上述五种管材的特性、适用条件、优缺点及在我国的使用情况分别进行论述。
钢管:在我国应用历史悠久,范围广泛,优点是能适应各种复杂地形情况。缺点是在较低压力等级时与其它管材比,价格偏高。埋地钢管抗腐蚀能力极差,防腐复杂困难。
球墨铸铁管:在我国应用也相当广泛,经过退火处理后性能比钢管好。缺点是只有在管径较小时才综合优势明显,价格较高。
预应力钢筋混凝土管(PCP):预应力钢筋混凝土管加工工艺简单、造价低、适合我国的经济状况,应用最广泛。但由于管材在制作过程中存在弊病,三阶段管喷浆易脱落起鼓;一阶段管在施加预应力时不易控制,且体积重量大运输安装都不方便,工作压力低,管径小时有一定的价格优势。
预应力钢筒混凝土管(PCCP):这是一种钢板、钢丝和混凝土构成的复合管材,此种管材充分而又综合地发挥了钢材的抗拉、易密闭性及混凝土的抗压和耐腐蚀性。该管的特点是能承受很高的内压和外压,且由于钢套筒的作用,抗渗能力非常好。管子的接口采用钢制承插口,尺寸较准确,并设橡胶止水圈(单胶圈或双胶圈),因而止水效果好,抗震能力强,安装方便。刚性管壁和粗糙外表面使之有很强的抵抗装卸、运输、安装过程中损坏能力,内壁光滑、水密性好使管线的水头损失小,增加了管线的输水能力。维护费用低廉。
玻璃纤维增强热固树脂夹砂管(玻璃钢夹砂管):此种管材是以玻璃纤维为增强材料,热固性树脂为基体,采用连续缠绕工艺,硅砂增加刚度而制成的压力管道。玻璃钢夹砂管的特点是强度较高,耐冲击负荷,重量轻,耐磨性好,耐腐蚀,寿命长,不结垢,内壁光滑阻力小,在相同管径、相同流量条件下比其他材质管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接也采用承插式,并设置胶圈,安装很方便。玻璃钢管相对而言壁薄,为柔性管道,对基础与回填要求较高。上述五种管材的性能和价格比较见表1。
从表1中可以看出,以上5种管材各有优缺点。钢管的性能最好,在复杂地形和较高内压时,具有无与伦比的性能优势,但价格也最高;预应力钢筋混凝土管价格较低,其他一些性能均不如其他管材;铸铁管由于受管径和价格限制,本工程不与考虑;玻璃钢管比钢管和铸铁管耐腐蚀性好,比混凝土管安全性高,重量也轻,但抗外压能力比其它管材差,而且价格较高;预应力钢筒混凝土管除了重量比玻璃钢管大,价格也比预应力钢筋混凝土管高外,几乎具备其它所有管材的优点,技术非常成熟,而且近几年在辽宁省境内的使用非常广泛,大火房水库输水(二期)工程、阜新市引白水源工程、三湾水利枢纽及输水工程以及大伙房输水应急入连工程中都大量使用了预应力钢筒混凝土管。该管材的生产厂家在辽宁省地区也有几家,可以降低运费减少工程造价。
4 管材的确定
本工程输水日最大输水量20.86万t/d,线路全长71.022km,最大压力0.8MPa。根据本工程具有单管线、大流量、长距离、输水安全性要求高的特点,结合管线所经的地质地形条件、运输条件和运输距离等多方面因素。综上分析,选择以钢套筒管(PCCP-E)为本输水工程的主管材,在过河以及地质条件差的地段使用钢管。
关键词:UPVC管;市政工程;规划
硬质聚氯乙烯(简称 UPVC)排水管,作为一种新型的建筑材料,现在我国越来越受到人们的广泛应用。它质轻、光洁、美观、水阻小、组配灵活、安装省时省力,很受设计、施工单位及用户青睐。所以使用 UPVC 排水管代替传统的铸铁排水管,正在我国迅速推广[1]。
1 UPVC排水管概述
多年来,传统的供水管网中,一直采用镀锌钢管、铸铁管、焊接钢管,作为主要的供水管材,尤其DN300 mm以下的供水管材绝大部分是镀锌钢管、铸铁管。其致命缺点就是腐蚀结垢,污染水质,输水能力差。据调查,广州、深圳、佛山、东莞等主要城市,DN300 mm以下的市政供水管道主要采用UPVC管。UPVC管与镀锌钢管相比具有质量轻、耐腐蚀、不结垢、输水能力好、不生锈、安装方便等优点。根据有关资料和UPVC管(硬聚氯乙烯管)在市政供水管网中的实际应用情况,重点介绍UPVC管的优良性能,以及设计和施工中注意的问题。
钢筋混凝土管的优点是不受地底温度的影响,在刚度方面,UPVC是塑料制品,其刚度远不及钢筋混凝土管,在 UPVC与室外综合管网交叉施工时人工、机械器具足以对其造成不同程度,破坏,甚至粉碎、断裂造成管路不通。管道回填时,UPVC 管也常因管道部分架空或遭较大坚硬物压迫而破损。所以,埋地 UPVC管要求基底夯实后,管下方有 100mm、管上方有300mm回填砂,且总埋深不少于900mm。钢筋混凝土管的缺点是由于粗、大、笨,造成运输不便利,运输费用高。加上施工需要大的机械设备而造成施工不便,通常在可能的情况下,施工企业更愿意选用塑料管道。
UPVC 管的优点是管材轻、施工方便,同样长度的施工管道,UPVC 管比钢筋混凝土管轻的多,安装时,安装时只需人工搬运,而且UPVC管采用的是承插式熔粘接口,大大减少了安装工序。由于UPVC管材较轻,便于运输,从而降低其运输费用;其施工便利,节省人工,施工进度快,大大降低了施工费用,从整体上降低了工程造价。总之,管材新颖,结构好,强度高,质量轻,易于安装与搬运,大大提高工程进度,内壁光滑,流通量大,与同口径钢筋混凝土管相比使用口径小,服务质量好。抗压耐冲击性极好,耐腐蚀,无毒无污染,环保性能突出,施工工艺简单[2]。
2 UPVC排水管在市政规划中推广使用存在的问题
(1)在给水工程中推广力度不够。塑料管在下水工程中应用极为普遍,而在给水工程中,虽然国家建设部下文,禁止使用冷镀管,逐步淘汰热镀管,推广使用塑料管。且在国内各大城市都已大量使用UPVC排水管。但是在许多小城镇中并没有真正意识到使用塑料管的好处,还是在大量使用镀锌管。希望当地各市政部门加大推广力度。
(2)UPVC排水管的安装对施工操作人员技术要求高,有些施工单位对UPVC排水管了解不够,安装没有丰富经验。因此塑料管的应用受到很大限制。
(3)UPVC排水管的管材、管件配套不全,种类不多,厂家生产产品标准不一,给用户使用后的管道维护带来无尽的麻烦。早期使用塑料管一般采用粘接方式较多,接头粘合技术要求较高,固化时间长,给广大用户造成负面影响。现在市场上已有用橡胶封圈套连接的居插性接口系列的管材,塑料管本身的耐压、抗冲击性大,应对用户使用后的反馈信息进行连续详细调查,不断生产出让用户满意的产品。
3UPVC排水管在市政规划中应用的策略
3.1 UPVC排水管及管件的外观保护
UPVC 排水管及管件的外壁光滑、美观、但其抗划性较差,和其他无机材料相类似,容易产生刻痕,由于外观刻痕影响外观及使用寿命,所以应避免人为因素。在管和管件运输和安装过程中,由于在地面上拖拉,外壁被粗糙地面或地面硬物划伤,施工中使用的硬工具磕碰,都易损坏管和管件,因此应避免在地面上拖拉 UPVC 排水管及管件,须轻拿轻放,管件应装箱运转,随用随取,切割时不许在地面上直接进行。在施工过程中,由于工种交叉造成管和管件外壁污染,主要污染来自土建的水泥、砂浆、涂料等,在清理污染时使用硬物清刮或砂布打磨造成外壁划痕,影响外观质量和使用寿命,因此应在施工完毕后、用塑料薄膜由下向上缠在已施工的管外。三通、四通和检查口等容易积灰的地方,尤其要缠严密,上缠至板底,下缠至室内地坪,两端多缠几道,扎紧,直到竣工前再予以清除。
3.2 UPVC排水管道接口要严密
排水管及管件插口之间的连接松动、漏水、究其原因,主要是管及管件应尽量使用一个厂家的产品,管子壁厚应符合图纸设计求,PVC 胶水符合其规定的施工环境;管道切口要平齐,粘接时应先将承口内侧和插口外侧擦拭干净,再用砂布打毛,粘接剂应先涂刷管件承口内侧,后涂插口外侧,且涂刷时应迅速、均匀、适量不得漏涂。
3.3伸缩节必须安装
硬聚氯乙烯排水管的管材两端为插头,管件均为承口,多数采用承插粘接法连接,属不可变的永久性连接,而塑料制品的线膨胀系数较大,管道受环境温度和污水温度变化引起的伸缩长度。但在安装工艺上常犯的毛病是不按当时的环境温度,在管材插口处做插入深度记号,安装后则不知道插入多深,质检人员也无法检查,容易造成天冷时插口脱出橡胶密封圈的保护范围,臭气外泄;天热时管材又无处可伸,胀坏接口。还有的是把伸缩节倒着安装,也就是把橡胶密封圈一侧作为朝下的承口,造成不应有的渗漏[3]。
3.4管要垂直,支架坡度要合理
排水管材、管件应存放在温度不高于 40℃的库房内,距离热源不得小于 1m,库房应通风良好,管材应水平堆放在平整的地面上,不得不规则堆放,也不得曝晒,管件凡能立放的,应逐层放整齐,不能立放的管件,应顺向或使其承口、插口相对地整齐排列,施工中管道干完吊好垂线,立即用混凝土封堵楼板洞,按规定再设管卡,水平管设吊环,不得对立管及支管施加外力,封堵完毕后应再校核垂直度,满足安装要求为准,在编制施工方案,要综合考虑管道的安装位置是否合理,及时详细地了解卫生器具的尺寸,密切和土建施工联系,共同协商制定保护措施,以防造成管道位移,对土建施工提出质量要求,并了解土建工程情况,发现问题及时协商解决。
3.5严防管道堵塞,保证畅通
主要原因就是施工中的甩口不及时,封堵或保护不当,土建施工时的杂物,特别是水磨石的泥浆进入管道内,沉淀后堵塞管道,管道安装时坡度不均匀,甚至局部倒坡,支管间距过大,过墙不规矩,管子有“塌腰”现象,管道接口零件选用不当,造成管子局部阻力过大,不按规定进行通水试验或试验不符合要求,因此在施工中要及时封死堵严管道甩口,防止杂物进入。掌握好管道坡度,严防倒坡,排水管固定件间距,横管不得大于 2m,立管不得大于 3 m。
结论
因此工程施工的每一个环节,都要做好成品保护,施工中的预留管口要做可靠的临时封堵,且不得随意打开,以防掉进杂物造成管道堵塞。预制好的管道要码放整齐,垫平、垫牢,不许用脚踩或物压,也不得双层码放。不许在安装好的托、吊管道上搭设架子或拴吊物品。各工种在施工中,严禁用硬质工器具直接撞击 UPVC 排水管道。在暗装管道在隐蔽之前必须做好检查工作,作好隐检记录,发现问题及时解决。笔者相信,通过建设单位、设计单位、施工单位、质量监督部门等建筑参与者共同努力,UPVC 排水管的工程质量会得到很大提高,该产品的市场前景也会越来越好。
参考文献:
[1]魏有辉. 论市政工程施工质量的有效控制[J]. 科技与企业,2013,20:47.