I. definición básica y posicionamiento del producto
El tubo de reducción de aislamiento térmico de acero de manga de acero es un componente clave de reducción de diámetro uno a uno en el sistema de tuberías de aislamiento térmico enterradas directamente prefabricadas a vapor de alta temperatura. Se trata de un módulo funcional altamente integrado, fabricado cuidadosamente en la fábrica por tubos reductores de trabajo (cabezas grandes y pequeñas), capas térmicas de alta temperatura, sistemas de soporte deslizante / fijo y casquillos de protección de acero exterior.
Sus funciones centrales son: en la red de tuberías de transporte de vapor de alta temperatura y alta presión, lograr una transición sin problemas de presión en las conexiones de tuberías de diferentes tamaños (puntos de cambio de diámetro), aislamiento térmico de efecto, impermeabilización (principalmente informes reales) a prueba de humedad (principalmente informes reales) y soportar enormes desplazamientos térmicos y cargas del suelo. Se especializa en hacer frente a desafíos extremos como la expansión térmica de alta temperatura, el impacto de alta presión y el entorno subterráneo estricto que son difíciles de resolver en el aislamiento térmico tradicional.
II. análisis de la estructura central
El producto es una estructura de ingeniería meticulosa compuesta de varias capas, que se estratifica de adentro hacia afuera de la siguiente manera:
1. tubo de trabajo (tubo central)
Es decir, el cuerpo del tubo de reducción de acero al carbono o acero aleado que transporta vapor de alta temperatura. Por lo general, se utilizan tubos reductores sin costura soldados a tope, y las ranuras estándar se procesan en ambos extremos, y la presión de diseño debe coincidir con la alta presión de funcionamiento de la red de tuberías de vapor.
2. sistema de capa térmica
Este es el núcleo de la tecnología y suele adoptar una estructura de "aislamiento compuesto" o "aislamiento multicapa":
Capa interior: capa aislante inorgánica resistente a altas temperaturas (principalmente informes reales) (como silicato de calcio microporoso, algodón de vidrio, manta de fibra de silicato de aluminio). Envolver directamente el tubo de trabajo puede soportar altas temperaturas de 350 ° C a 600 ° C durante mucho tiempo y evitar que los materiales orgánicos (principalmente informes reales) se descarbonicen y fallen.
Capa exterior: capa térmica orgánica de efecto (basada principalmente en informes reales) (como espuma de poliuretano rígida). El papel principal es reducir aún más la pérdida de calor y hacer que el efecto general de aislamiento térmico sea excelente. Su temperatura de funcionamiento está protegida por una capa inorgánica en el Interior.
3. sistema de soporte deslizante / fijo
Esta es la esencia de la estructura de "acero de manga de acero". Entre el tubo de trabajo y el tubo de acero exterior, hay un soporte guía y un soporte deslizante.
Se confirma que el tubo de trabajo se puede mover libremente a lo largo del eje cuando se expande por calor o se contrae por enfriamiento, evitando que se produzcan grandes tensiones térmicas que destruyan el tubo o la estructura de aislamiento térmico.
Los soportes suelen estar hechos de materiales compuestos resistentes a altas temperaturas (principalmente informes reales) y bajo coeficiente de fricción (como el politetrafluoroetano).
4. tubos de acero de protección exterior
Es decir, la carcasa de protección de acero más externa. Sus funciones centrales son:
Barrera impermeable adecuada (principalmente informes reales): asegúrese de que las aguas subterráneas y la humedad no puedan entrar en contacto con la capa de aislamiento térmico y la tubería de trabajo.
Alta resistencia mecánica: soportar la enorme presión del relleno durante el enterramiento directo, la carga dinámica del suelo (vehículo) y el complejo estrés causado por el desplazamiento térmico dentro de la tubería es el "esqueleto de carga" de la estructura.
Tratamiento anticorrosivo: la superficie exterior generalmente utiliza asfalto de carbón epoxidado, poliurea o 3pe y otros recubrimientos anticorrosivos pesados para confirmar la vida subterránea de décadas.
III. principales tipos y características estructurales
De acuerdo con el método de tratamiento del desplazamiento térmico interno, se divide principalmente en dos categorías principales:
1. deslizamiento interior
Características estructurales: la capa de aislamiento térmico se compone directamente del tubo de trabajo y se desliza dentro del tubo de acero de protección exterior con el tubo de trabajo.
Ventajas: estructura relativamente simple y bajo costo.
Desventajas: la capa de aislamiento térmico se frota con la pared interior del tubo de acero de protección exterior, y el funcionamiento a largo plazo puede causar desgaste del material de aislamiento térmico; Adecuado para tuberías de pequeño desplazamiento térmico o calibre medio.
2. deslizamiento exterior (más convencional, mejor)
Características estructurales: el tubo de trabajo se apoya independientemente en el centro del tubo de acero de protección exterior a través de un soporte, solo el tubo de trabajo se desliza durante el trabajo, y la capa de aislamiento térmico se fija a la pared interior del tubo de acero de protección exterior.
Ventajas: la capa de aislamiento térmico no está desgastada, el desplazamiento térmico es más suave, adecuada para tuberías troncales de gran calibre, larga distancia, alta temperatura y alta presión, alta excelencia.
Encarnación técnica: el diseño de la parte del tubo de reducción es particularmente complejo, y es necesario procesar simultáneamente los diferentes desplazamientos térmicos y la disposición del soporte traídos por los diferentes diámetros del tubo en ambos lados.
IV. puntos clave y desafíos tecnológicos
Excelente aislamiento térmico bajo gradiente de alta temperatura: el núcleo radica en la selección y coincidencia de materiales de aislamiento térmico compuestos, confirmando que entre la temperatura del tubo de trabajo por encima de 350 ° C y el tubo de acero exterior cercano a la temperatura del suelo, cada capa de material funciona dentro de su rango de temperatura segura, y la resistencia térmica general cumple con los requisitos de diseño.
Análisis de desplazamiento térmico y diseño estructural: los dos extremos de la tubería reductora están conectados a tuberías de diferentes diámetros de tubería, y su expansión térmica y empuje son diferentes. Es necesario realizar cálculos térmicos precisos, el tipo de soporte personalizado bajo demanda (fijo / guiado / deslizante), la posición y el espaciamiento, para confirmar que el estrés es controlable y el desplazamiento es suave, que es la gran dificultad del diseño.
Impermeabilización (basada principalmente en informes reales) y la idoneidad de la descarga de marea:
Sellado: las grietas de anillo en ambos extremos del tubo de reducción son una línea de vida impermeable (principalmente informes reales), generalmente sellada por soldadura.
Descarga de marea: es necesario instalar un tubo de descarga de marea en el tubo de acero de protección exterior, uno de los cuales penetra profundamente en la capa de aislamiento térmico y el otro extremo sale del suelo. No sólo puede monitorear el Estado de sellado de la capa de aislamiento térmico en tiempo real, sino también descargar una pequeña cantidad de humedad filtrada o gas descompuesto por el material de aislamiento térmico.
La precisión es adecuada para la prefabricación de fábrica: todos los componentes deben ser ensamblados, soldados e inspeccionados en una fábrica con un entorno controlable. En el lugar, solo se realiza la soldadura de contraparte del tubo de trabajo posterior y el sellado de reposición del tubo de protección exterior, que es una forma realista, innovadora y factible de mejorar la calidad de la protección.
V. industrias de aplicaciones básicas
Este es un componente de enfoque creado para condiciones de trabajo extremas:
Calefacción central de vapor de alta temperatura en la ciudad: el cambio de diámetro de la línea principal de salida de la central térmica, el nodo de distribución a diferentes usuarios o áreas industriales.
Grandes parques industriales: redes de tuberías de procesos que requieren vapor de alta presión, como productos químicos, farmacéuticos y textiles.
Extracción y refinación de petróleo: tubería de inyección de vapor de extracción térmica de petróleo pesado, red de tuberías de energía de vapor de refinería.
Tuberías de vapor de larga distancia: líneas troncales de transporte de vapor que abarcan varios kilómetros para conectar segmentos de tuberías con diferentes presiones de diseño.
6. puntos clave de selección, instalación y monitoreo
Selección detallada: es necesario proporcionar parámetros de diseño completos: presión / temperatura de vapor, cambio de diámetro del tubo, profundidad enterrada, características del suelo, esperanza de vida. La producción personalizada es realizada por fabricantes enfocados después de cálculos térmicos y de estrés.
Control estricto de la instalación:
Soldadura de tubos de trabajo: se necesitan procesos requeridos como la soldadura por arco de argón y la perforación de fondo, y se realizan pruebas no destructivas del 90%.
Reparación de tuberías de protección exterior: este es el proceso más crítico en el sitio, que requiere la misma o mejor tecnología de sellado que la sección prefabricada (como soldadura de cubierta cerrada + espuma), y se introduce en la prueba de densidad real.
Configuración del muelle fijo: en la zona de tensión compleja cerca del tubo de reducción, generalmente es necesario verter el muelle fijo de hormigón armado para equilibrar el empuje desequilibrado de la tubería.
Monitoreo de operación: es necesario utilizar tuberías de descarga de marea enterradas y líneas de monitoreo de temperatura para comprobar regularmente el Estado seco y el campo de temperatura de la capa de aislamiento térmico de la tubería para lograr un mantenimiento predictivo.