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水平管道,这个弯一段除了消除膨胀,也有躲避混凝土梁柱的要求。一举两得。这个弯管如果不是布置的要求(可能碰设备,有限高或是碰其它管道)一般来说就是起管道布置作用的。这个机理在民用暖气管、电厂蒸汽管以及钢铁化工厂的热管道上均有呈现。国家规范一般都对此有要求:如:《采暖通风与空气调节设计规范》4.8.17条:采暖管道必须计算其热膨胀。当利用管段的自然补偿不能满足要求时,应设置补偿器。其它如电力化工设计规范都有此要求,甚至有的还要求用软件进行计算,如电厂设计院一般用GLIF,而化工设计院一般用Caesar 等等。个人认为,做成这个样子,是有管道本身的材质和其安装要求一并促成的。一方面,管道分两种状态工作状态和冷态,一个温度高,另一个则近似等于环境温度,而金属材质是有较好的热胀冷缩特性的,越是温度高膨胀的长度越大,这是初中物理的内容,不必多说。由安装时的冷态到运行时的热态变化,管道的膨胀有多长呢?按我自己算的一根管子,1米长距离,升温100度,大约要膨胀1.2mm。可工业上的管道如电厂蒸汽,升温到500-600度的都很多。那样的1米就是要膨胀7-8mm了。而金属是可拉却不可压的材质,想象一下,铁轨在环境温度下温差就差50度,早期的铁轨还出现凸出来的那种情况,后来采用分段铁轨才解决这个问题。
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用于降温的蒸汽水蒸汽在气体物质中是热容1大的气相物质。在给高温物体降温中有广泛的用途,如金属材料淬火中速降温,金属材料加工过程中,金属表面和刀具的降温,具有可视、延长1刀具寿命、减少氧化、减少化学物质的排放等优点,是金属切削过程中降温的理想材料。在金属拉伸过程中,还有润滑、减少金属表面氧化,降温快等优点。用于清洗的蒸汽水蒸汽由于具有高温、纯净、冲击作用,在蒸汽清洗油污、黏胶等情况下,能更快去污,同时无污染环境的化学物质排放。饱和蒸汽在清洗行业具有很广的用途。
保温外护层的选取
由于蒸汽管道(直埋蒸汽管道)介质温度高,保温结构不可能做成像直埋热水管道那样“三位一体”,需要做成“脱开式”,即工作钢管与保温层或外护层脱开。国外基本是采用钢外护层,我国对于蒸汽管道直埋外护层的选择以玻璃钢和钢外护层为多。早期采用玻璃钢做外护层后,由于对玻璃钢制造工艺机理了解不透,采用了简陋方式,同时,玻璃钢外护层标准当时还没有颁布,造成制造的玻璃钢外护层质量低下,运输、安装过程中违规操作,导致外护层出现局部开裂破坏,动摇了采用玻璃钢的信心。目前1多的是仿照国外采用钢外护层,即钢地沟形式,它的“优势”是前两、三年不易发现问题,不过从长远来看,其防腐、电学、检修等问题还没有较好的解决。从地域来看,南方地区主要矛盾是防水问题,采用钢外护层的居多;沿海地区不仅有防水问题,更关键是防止氯、硫氧化物的腐蚀问题,蒸汽管道设计,但钢套外护层防腐解决困难,因此采用按“标准”制造的玻璃钢外护层既能防水更能防腐;西部地区干旱,地下水位低,解决的主要矛盾是土壤热阻值等问题,所以外护层也不宜采用价高的钢外护层。
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