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大興安嶺新型滑動(dòng)盆式支座在架空管道工程中的應(yīng)用

　　本文主要介紹了改進(jìn)型滑動(dòng)支座在四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程中的運(yùn)用，在經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能降耗方面進(jìn)行了深入分析，對(duì)改進(jìn)型滑動(dòng)支座的推廣應(yīng)用具有借鑒意義。

1. 緒論

　　平煤集團(tuán)供熱管網(wǎng)工程四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程管線全長6580米，管道安裝方式以架空敷設(shè)為主，架空管線采用固定支架和滑動(dòng)支架。管線分段放坡，熱位移補(bǔ)償采用補(bǔ)償器和自然補(bǔ)償相結(jié)合的方式。該工程于2009年11月23日投入運(yùn)行。

2. 改進(jìn)型滑動(dòng)支座的制作及安裝

　　將鋼板及槽鋼原材料表面的油、漆、銹、毛刺等污物清理干凈，然后用機(jī)械方法切割下料，切口表面應(yīng)平整。鋼板拼接部位開坡口，對(duì)支座構(gòu)件及坡口部位表面處理后進(jìn)行組對(duì)、點(diǎn)焊，正式施焊時(shí)采用氬弧焊打底、手工電弧焊罩面的方法，支座焊接完成后進(jìn)行防腐處理。將防腐處理合格的改進(jìn)型滑動(dòng)支座焊接在蒸汽管道下部，平穩(wěn)安放在支架頂部的滑動(dòng)托輥上。

3. 經(jīng)濟(jì)效益分析

　　對(duì)比架空管道滑動(dòng)支座改進(jìn)前后的工程成本。我們以0.8m長的滑動(dòng)支座為例計(jì)算材料費(fèi)如下：

　　《動(dòng)力專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖集》中曲面槽式滑動(dòng)支座(如圖1)的材料成本。δ=10mm鋼板40.64kg，δ=4mm扁鋼1.96kg，以鋼材市場價(jià)4.914元/kg來計(jì)算，單個(gè)滑動(dòng)支座消耗材料費(fèi)用為209.34元。

　　改進(jìn)型滑動(dòng)支座(如圖2)的材料成本。20#槽鋼18.08kg，δ=12mm鋼板18.82kg，單個(gè)滑動(dòng)支座消耗材料費(fèi)用為181.33元。

　　每個(gè)改進(jìn)型滑動(dòng)支座可以節(jié)約材料費(fèi)28.01元，按工程全線305個(gè)滑動(dòng)支座來計(jì)算，共計(jì)節(jié)約工程成本8541.95元。

4. 采用曲面槽式滑動(dòng)支座時(shí)的熱量損失計(jì)算

　　傅里葉定律：在平壁內(nèi)單位時(shí)間以熱傳導(dǎo)的方式傳遞的能量，與垂直于熱流的橫截面積成正比，與平壁兩側(cè)的溫度差成正比，而與熱流方向上的路程長度成反比。公式表述為:

　　Q=λ•A•Δt /δ(1)

　　式中 Q：單位時(shí)間內(nèi)通過平壁的導(dǎo)熱量，W

　　Δt：Δt=tw1-tw2，平壁兩側(cè)表面的溫度差，℃

　　A：垂直于導(dǎo)熱方向的截面積，m2

　　δ：平壁的厚度，m

　　λ：材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/ m•℃，普通碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45 W/ m•℃

　　根據(jù)傅里葉定律，計(jì)算四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程采用曲面槽式滑動(dòng)支座時(shí)的熱量損失：蒸汽管道的型號(hào)為Ø529×9，每組滑動(dòng)支座保溫層無法覆蓋的管壁表面積為0.33 m2，蒸汽管道管壁內(nèi)外表面的溫度差為10℃。將以上數(shù)值代入公式(1)中，可以求得每組滑動(dòng)支座單位時(shí)間內(nèi)的導(dǎo)熱量為16.6KW，蒸汽輸送沿線305組滑動(dòng)支座單位時(shí)間內(nèi)的熱量損失達(dá)到5066.2KW。

5. 節(jié)能降耗分析

　　傳統(tǒng)的曲面槽式滑動(dòng)支座在管道保溫時(shí)，由于支座部位不能留出足夠的間距，保溫材料與管道無法緊密結(jié)合，致使滑動(dòng)支座部位管壁裸露在保溫層以外(如圖3)，增加了蒸汽輸送途中的熱能損失。當(dāng)采用改進(jìn)型滑動(dòng)支座(如圖4)時(shí)，保溫材料及玻璃鋼板保護(hù)層能夠穿過支座上部空間與管道緊密貼合(如圖5)，可以大大減少蒸汽輸送過程中的熱能損失。

6. 供熱管網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀

　　我們?cè)谄矫杭瘓F(tuán)供熱管網(wǎng)工程四礦電廠至一礦醫(yī)院蒸汽管網(wǎng)工程架空敷設(shè)管道中大量運(yùn)用改進(jìn)型滑動(dòng)支座，工程自2009年11月23日正式投入使用以來，滑動(dòng)支座能夠滿足蒸汽管道運(yùn)行中的位移補(bǔ)償要求，供熱管網(wǎng)工作情況正常。

七、結(jié)論

　　改進(jìn)型滑動(dòng)支座具有制作簡單、安裝方便、成本較低的特點(diǎn)，對(duì)解決大型供熱管網(wǎng)運(yùn)行中的熱位移問題作用良好。同時(shí)，架空熱網(wǎng)工程中采用改進(jìn)型滑動(dòng)支座，不僅可以保證蒸汽管道的保溫質(zhì)量和效果，而且在節(jié)能降耗方面探索出了新的途徑，在同類工程施工中具有推廣意義。