CECS 206-2006 钢外护管真空复合保温预制.直埋管道技术规程.pdf

1、主西CECS 206 : 2006 中国工程建设标准化协会标准钢外护管真空复合保温预制直埋管道技术规程Technical specification for steel jacket pre-insulated pipeline with vacuum layer 中国计划出版社06121000010 中国工程建设标准化协会标准钢外护管真空复合保温预制直埋管道技术规程Technical specification for steel jacket pre-insulated pipeline with vacuum layer CECS 206 : 2006 主编单位z北京豪特耐管道设备有限公

2、司批准单位：中国工程建设标准化协会施行日期：20 0 6年11月1日中国计划出版社2006北京中国工程建设标准化协会标准钢外护管真空复合保温预制直埋管道技术规程CECS 206 : 2006 会北京豪特耐管道设备有限公司主编中国讨划出版社出版地址g北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层）（邮政编码：100038 电话：6390643363906381) 新华书店北京发行所发行廊坊市海涛印刷有限公司印刷850 l 168毫米1/32 2.25印张57千字2006年10月第一版2006年10月第一次印刷印数15100册会统一书号：1580058 806 定价，17.00元前言根据中国工程建

3、设标准化协会（2003）建标协字第27号关于印发中国工程建设标准化协会2003年第一批标准制、修订项目计划的通知的要求，制定本规程本规程是在引进德国钢套管抽真空技术，并结合国内工程实际，在总结实践经验，参考有关国际和国外先进标准，经多方征求意见的基础上编写的。本规程的主要内容包括：钢外护管真空复合保温预制直埋管和管路附件；真空系统；管道布置和敷设；管道应力验算和受力计算；管道保温；工程测量和土建工程；施工准备和管道安装；工程检测及验收；管网运行和维护。根据国家计委计标19861649号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求，现批准发布协会标准钢外护管真空

4、复合保温预制直埋管道技术规程，编号为CECS206 : 2006，推荐给工程建设设计、施工和使用单位采用。本规程由中国工程建设标准化协会城市供热专业委员会CECS/TC 33（北京市朝阳区慧新南里2号院，邮编：100029）归口管理，并负责解释。在使用中如发现需要修改和补充之处，请将意见和资料径寄归口管理单位。主编单位：北京豪特耐管道设备有限公司参编单位：北京热力集团哈尔滨工业大学北京市煤气热力工程设计院有限公司- 1 . 北京特泽热力工程设计有限责任公司主要起草人：杨帆邹平华冯继蓓董乐意贾震叶勇胡宝婶王松涛王瑭叶锡豪吴德君那威 2 中国工程建设标准化协会2006年9月5日目次1总则2术语（2

5、 ) 3 钢外护管真空复合保温预制直埋管和管路附件( 3 ) 3. 1 基本结构( 3 ) 3. 2 工作管3.3 内置管道支座（3 ) 3.4 保温材料层 3.5 真空层（空气层）3. 6 钢外护管 3. 7 管路附件( 5 ) 3.8 产品性能和测试方法4 真空系统（8 ) 4. 1 真空系统设计（8 ) 4. 2 真空系统实现（8 ) 4.3 真空维护( 8 ) 5 管道布置和敷设（9 ) 5. 1 管道布置( 9 ) 5.2 管道敷设( 1 0) 6 管道应力验算和受力计算( 1 2 ) 6. 1 一般规定门幻6. 2 钢外护管壁厚确定和竖向稳定性验算(12)6.3 内固定支座、内置导

6、向支座受力计算( 1 3) 7 管道保温7. 1 一般规定7. 2 保温计算8 工程测量和土建工程8. 1 工程测量8. 2 土建工程9 施工准备和管道安装9. 1 施工准备9. 2 管道安装10 工程检测及验收10. 1 工程检测10.2 工程验收11 管网运行和维护11. 1 般规定11. 2 管道运行检查附录A保温效果和工作管轴向移动测试（2的附录B保温结构保温性能实验室条件下测试及评定附录C钢外护管径向变形量计算附录D钢外护管竖向稳定性验算附录E土壤热阻计算本规程用词说明附：条文说明 2 1总则1. 0.1 为了统一钢外护管真空复合保温预制直埋管的技术要求，做到安全适用，经济合理、确保

7、质量，制定本规程。1. 0. 2 本规程适用于工作压力不大于2.5MPa、温度不高于350的蒸汽或温度不高于200的热水作为供热介质的钢外护管真空复合保温预制直埋管道的制造、工程设计、施工验收及运行管理。1. 0. 3 钢外护管真空复合保温预制直埋管的制造、工程设计、施工验收及运行管理，除应符合本规程外，尚应符合现行行业标准城市热力网设计规范CJ34，（城镇供热管网工程施工及验收规范CJ28、城镇直埋供热管道工程技术规程CJ/T81和城镇供热直埋蒸汽管道技术规程CJ104等的有关规定。- 1 . 2术语2.0. 1 钢外护管真空复合保温预制直埋管道steel jacket pre insula

8、ted pipeline with vacuum layer 由钢外护管、真空层（空气层）、保温材料层和工作管构成的预制直埋保温管。2.0.2 真空层vacuum layer 在保温材料层外表面与钢外护管内表面之间封闭的具有一定真空度的空气层。2.0.3 内置导向支座inside guiding support 在钢外护管真空复合保温预制直埋管内，允许工作管与钢外护管有相对轴向位移并起支承作用的管道支座。2.0.4 内置滑动支座inside sliding support 在钢外护管真空复合保温预制直埋管内，允许工作管与钢外护管有相对位移的管道支座。2.0.5 内固定支座fix-point 钢

9、外护管真空复合保温预制直埋管内，不允许工作管与钢外护管有相对位移的管道支座。2.0.6 真空隔断装置separating vacuum fitting 将工作管外表面与钢外护管内表面之间的空间沿管线进行分段的密封装置。 2 3 钢外护管真空复合保温预制直埋管和管路附件3.1基本结构3.1. 1 钢外护管真空复合保温预制直埋管道应由钢外护管、真空层（空气层）、保温材料层、工作管和各类支座等组成。3.1. 2 保温材料应绑扎在工作管上，工作管和钢外护管之间应设置内置导向支座、内置滑动支座，形成脱开式的预制直埋管结构。3.2工作曹3. 2.1 所采用的工作管应符合现行国家标准石油天然气工业输送钢管交

10、货技术条件第1部分：A级钢管GB/T9711. 1，（输送流体用无缝钢管GB/T8163、低压流体输送用焊接铜管GB/T3091和现行行业标准城市供热用螺旋缝埋弧焊铜管CJ/T3022 等的规定或按设计要求选用。3.2.2 预制保温管生产厂焊接的焊缝应进行100%的射线探伤检验，其质量应达到现行国家标准金属熔化焊焊接接头射线照相GB/T3323规定的II级合格标准。3.3 内置管道支座3. 3.1 内置导向支座宜采用滚轮式内置导向支座；内置导向支座与工作管之间所采用的隔热材料导热系数不宜大于0. 3W/(m K），其耐老化性能应满足管道的使用寿命要求，强度应满足推力设计的要求。3.3.2 内置

11、滑动支座的尺寸应根据弯头的位移量设计；内置滑动支座与工作管之间所采用的隔热材料导热系数不宜大于 3 0. 3W/(m K），其耐老化性能应满足管道的使用寿命要求，强度应满足推力设计的要求。3.3.3 内置管道支座所在处钢外护管的表面温度应低于60。3.4 保温材料层3. 4.1 保温材料宜采用无机绝热材料，其物理和化学性能应保持稳定：不应受预制直埋管制造过程和正常安装的影响，且应抗老化；在于燥或潮湿环境中不应与钢管或其氧化层发生化学反应。3.4.2 保温材料不应因工作管热膨胀而发生撕裂破坏。接触工作管的保温材料，其允许使用温度应高于介质设计温度100以上。3.4.3 在常压下，当保温材料的平均

12、温度为70时，其导热系数应小于o.05 W/(m K）。3.4.4 保温材料的密度不宜大于200kg旷。3.4.5 湿透的保温材料经再次烘干后应保持不变形，且性能应不改变。3.4.6 保温材料层应具有一定的表面强度。3.4.7保温材料层可由单层或多层组成。保温材料层总厚度大于80mm时，应分层设置。当内外层采用同种保温材料时，内外层厚度宜相等；当内外层采用不同种保温材料时，内层厚度应按外层保温材料的允许使用温度确定。3.5 真空层（空气层3. 5.1 钢外护管真空复合保温预制直埋管道中，每个抽真空分段内管腔应有足够的空气流通面积。真空层（空气层）厚度不宜大于25mm。3.6钢外护管3. 6.1

13、 钢外护管宜符合现行国家标准石油天然气工业输送铜管交货技术条件第1部分：A级铜管GB/T9711. L低压流体 4 输送用焊接钢管GB/T3091和现行行业标准城市供热用螺旋缝埋弧焊铜管CJ/T3022、低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊铜管SY/T 5037等的有关规定。当采用非标准钢管时，应考虑抽真空和强度要求，且应符合现行国家标准工业金属管道工程施工及验收规范GB50235的相关规定。3.6.2 在埋地条件下，钢外护管的径向变形不应导致其内部保温结构和支座的破坏或阻碍工作管的正常位移，其径向变形量不得大于管子外直径的3%。3.6.3 预制保温管生产厂焊接的焊缝应经100%的超声波探伤检验，其

14、质量应达到现行行业标准压力容器无损检测JB/T4730或现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T11345中I级合格标准的规定。3.6.4 钢外护管必须做外防腐处理。防腐层与钢表面应有良好的黠附性、电绝缘性、低吸水性和低水蒸汽穿透性，并应方便于现场施工。3.6.5 防腐层的长期耐温不应低于70。钢外护管防腐层抗冲击强度不应小于5J/mm。3.6.6 防腐层应进行全面在线电火花检漏及施工安装后的电火花检漏，检测结果应符合国家现行相关标准的要求。3.6.7 钢外护管宜采用聚乙烯防腐层防腐。聚乙烯防腐层的制作及其性能应符合现行行业标准埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准SYIT 041

15、3的规定。当钢外护管采用其他形式的防腐材料时，防腐制作及其性能应符合国家现行相关标准的规定。3.7管路附件3. 7.1 管路附件的工作管、保温材料层、钢外护管及其防腐的技术要求，应符合本章对直埋管的规定。3.7.2 管路附件的制作应符合现行国家标准工业金属管道工程施工及验收规范GB50235的要求。除真空隔断装置外，其他管 5 路附件的空气流通面积不宜小于直管段的空气流通面积。3. 7.3 弯头、三通和异径管应符合下列要求z1 工作管的弯头、三通和异径管应符合现行国家标准铜制对焊无缝管件GB/T12459或铜板制对焊管件GH/T13401的规定；2 工作管连接支管时，宜采用机制三通。当支管外径

16、小于主管外径的1/2时，可采用焊接支管。管道开孔的补强宜采用等面积补强，补强面积应按现行国家标准钢制压力容器GB150的规定进行计算。3.7.4 内固定支座应符合下列要求z1 内固定支座的结构和所采用隔热材料的强度应满足设计推力的要求；2 内固定支座中所采用隔热材料的导热系数不宜大于o. 3W/(m K），其耐老化性能应满足管道的使用寿命要求。3.7.5 真空隔断装置应符合下列要求z1 真空隔断装置不应妨碍工作管位移；2 真空隔断装置处应采取措施降低冷桥影响，应防止破坏钢外护管防腐层。3.7.6 补偿器应符合下列要求：1 在补偿器的钢外护管上宜标出介质流向；2 补偿器宜进行预拉伸。经过预拉伸的

17、补偿器，在保温过程及安装过程中应采取措施保证预拉伸不被释放；3 轴向补偿器的两端应设置内置导向支座。3.7.7 疏水装置应靠近管道的固定支座。3.8 产晶性能和测试方法3. 8.1 钢外护管真空复合保温预制直埋管的整体性能和测试方法应符合现行行业标准城镇供热预制直埋蒸汽保温管技术条件CJ/T 200的规定。3.8.2 钢外护管真空复合保温预制直埋管的保温效果测试和机械性能中工作管的轴向移动测试，可按本规程附录A的规定执干To 7 4真空系统4. 1 真空系统设计4.1.1 钢外护管真空复合保温预制直埋管道应采用真空隔断装置进行分段，分段长度不宜大于300m。抽真空设备应根据设计真空度、真空段的

18、分段长度和管径选取。4.1. 2 在每个真空分段的两端，应设置真空间门和真空表接口。4.2 真空系统实现4. 2.1 钢外护管真空复合保温预制直埋管道的各真空段，宜在安装完成后两周内抽真空。4.2. 2 初次抽真空必须采用具有冷凝、排水和除尘功能的真空设备。4.2.3 真空系统的附件（真空球阅、真空表），应采用焊接或真空法兰连接。4.2.4 真空表应满足防水和耐温的要求。真空表与管道之间宜安装真空阀门。4.2.5 钢外护管真空复合保温预制直埋管道真空系统的真空绝对压力应小于20mbar。4.2.6 在抽真空操作过程中，当真空泵的抽气量达到300旷、管道空腔湿度保持在50%以上时，应经排潮后方可

19、继续抽真空。4.3真空维护4. 3.1 应定期观测并记录真空表读数。当真空绝对压力升至50mbar时，应启动真空泵，将真空绝对压力降至20mbar以下。 8 5 管道布置和敷设5. 1曾道布置5.1. 1 钢外护管真空复合保温预制直埋管道的布置应符合现行行业标准城市热力网设计规范CJJ34、城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81和城镇供热直埋蒸汽管道技术规程CJJ104 的有关规定。管道与有关设施相互间的最小水平和垂直净距应符合表5.1. 1的规定。表5.1. 1 钢外护管真空复合保温预制直埋管道与相关设施之间的最小净距相关设施名称最小水平净距（m)最小垂直净距（m)给水、排水管道1. 5

20、 0. 15 压力400kPaI. 0 0. 15 燃气管道压力主二800kPaI. 5 0. 15 压力800kPa2.0 0. 15 压缩空气、二氧化碳管道1. 0 o. 15 乙诀、氧气管道1. 5 0.25 易燃、 (LI 2（f-fw) q一一一一一CB. 3. 3-2) ln d 2）平壁单层保温结构的热流密度可按下式计算：q丐立CB. 3.川A 式中q一一一单位长度线热流密度CW/m);一一一保温材料在使用温度下的导热系数W/CmK);t一保温材料首层内表面温度（）（工程测试时可认为是管中介质温度）；d十二保温层内径（m)（可视为钢管外径）；D 保温结构外径（m）。3）管道多层保

21、温结构的散热热流密度和单位长度线热流密度可按下式计算：q在CB. 3. 3-4) 28 q ln互L1 2z d I 0多层保温结构的热流密度可按下式计算：rn. 3. 3 s) q J飞（）2 式中A; 第i层保温材料在使用温度F的导热系数W/(m (B. 3. 3 6) K); d，一一第1层保温材料保温层外径（m);n一保温层数。5）直埋管道保温结构散热热流密度和单位长度线热流密度可按下式计算：吭一Did二l十l二Efd一二（一d72T (B. 3. 3-7) (B. 3. 3-8) 式中tk一士壤表面空气温度（）；., 实测土壤导热系数W/(m K); H，一管道的折算埋深（m），按附

22、录E计算。2 稳态传热时，在保温材料首层内表面与设备和工作管接触良好的条件下，设备和管道内介质温度可视为保温材料首层内表面温度。3 当保温结构外护壳较厚，而热阻不可忽略时，应将外护壳作为保温结构中的一层来计算热流密度。B.4 测试工作程序B.4.1 测试的准备应符合下列要求：1 按照测试任务的性质和委托方要求确定测试等级。 29 1)产品和保温结构的生产鉴定应执行一级测试；2）产品和保温结构定型产品的施工现场抽样检测应执行二级测试。2 测试方案的确定应包括下列内容：1)制定测试计划、方案，确定测试人员，相关人员应持证上冈；2）确定测试方法和相应测试参数，制定测试记录表格；3）保温结构的实验室模

23、拟测试管段，应按正常制造工艺制作。其长度不应小于2.5m；当管径不小于DN500mm时，试验管段长度不应小于3.Om; 4）为保证一维测试条件，被测管段与系统连接端应加倍做好保温防护，在测试过程中应控制被测管段进出口温降小于0.5； 5）对于各种不同的被测试保温结构，均应按正常施工工艺制作。在被测管段的正中，以及在整个管道中间相距lOOmm处同时选取两个测试截面；每个测试截面上传感器测点可按图B.4.1或其垂直对称位置布置。当管径不小于DN500mm时，应适当增加测点数量。图B.4.1 传感器测点布置在每个测试管段上，原则上只直进行种保温结构的测试和评定，避免相互影响。 30 J J在配测试仪

24、表，校核并检查其计量检定的有效性。应按测4等级要求选用相应准确度的仪器并符合表B.4. 1的规定。表B.4.1不同测试等级选用仪器、仪袤的准确度要求准确度要求测试项目测试仪器、仪表单位一级二级三级外形尺寸钢直尺、钢卷尺町1口1土o.5 土1.0 土l.0 介质温度温度计 土0.1 土0.2土0.5 介质压力压力表0.4% 1. 0% 1. 0% 保温层厚度卡尺m口10.02 0.02 0.02 保温层界面温度热电偶、热电阻。C土1.0 士l.5 土！.5 材料导热系数导热仪土5.0% 土7.0% 土10%材料重量天平g 土o.5 土1.0 !. 0 热电偶、热电阻土1.0 1. 5 土1.5

25、外表面温度表面温度计C 士o.5 土l.0 土1.0 红外测温仪土0.5土1.0 1. 0 外表面辐射率红外辐射仪土2.0% 土2.0% 土2.0% 热流密度热流计土6.0% 土10%土10%土壤表面空气温度、地温温度计 土0.5 土1.0 土1.0 风速风速仪土5.0% 土10%土10%B.4.2 测试条件应按下列要求确定：1 测试管段或保温结构的运行工况稳定，各测试截面处应达到稳定的一维传热状态；2 对于直埋或复合保温结构的界面层，应预置传感器测头；对未能事先预置的试样，在重新设置后，稳定运行时间不得少于72h，然后检查保温结构是否达到稳态运行工况：3 在实验室测试过程中应根据要求进行环境

26、温、湿度调节，并控制内部风速小于0.5m/s，且不得受阳光直接辐射的影响。B.4.3 开始正式测试后，测试、数据记录应准确无误。 31 B.4.4 整理测试结果和处理数据，应按附录B.5节的规定执行。B.4.5 编写测试报告，应按附录B.7节的规定执行。B.5数据处理B. 5.1 应对原始记录、数据表格进行整理。B.5.2 数据应按下列要求计算：I 将采集的可疑数据列出，标明原因，可不参与计算。2 所测数据可按算术平均值的方法处理，并按下式计算：:f:x, X；二L一 0. 70 动力系数dI i. 30 I i. 2s I i. 20 i. os I i. oo 35 附录D钢外护管竖向稳定

27、性验算D.0.1 钢外护管应按下式验算竖向稳定性：N币NCCNEA(tz -ti) 式中N 钢外护管所受的轴向力（N);钢外护管的线膨胀系数(lj。C);E一一钢外护管的弹性模量（Pa);A 钢外护管的横截面面积（m2);tz一钢外护管的设计温度（C); f1一一管道的安装温度（）；r一一安全系数，可取0.9; NCC一钢外护管开始失稳时的临界轴向力（N），按附录D.0.2条的规定计算。D.0.2 钢外护管开始失稳时的临界轴向力N川可按下式计算：(D. 0. 1 1) (D. 0. 1-2) N口Rf(D. 0. 2 1) ，。，F口GU U汁凡十、vvpt1i-9“ 工、，、aPA QU (

28、D.0.22) (D.0.23) 儿忏(D. 0. 2 4) 式中Q一一直埋管道单位管长上的垂直荷载CN/m);Gw一一单位管长上的垂直土荷载（N/m);G一一钢外护管真空复合保温预制直埋管道单位管长的自重（N/m); 36 GF一一净土压力造成的剪切力CN/m);s广二静土压力产生的剪力CN/m);fo钢管的初始挠度（m);Z二从地表面到管道中心的埋置深度（m);p土壤的密度Ckg/m3);g二一重力加速度Cm/s2); Ko一土壤压力系数，Ko=l-sin;土壤内摩擦角；I一一一钢管的截面惯性矩（旷m）。 37 附录E土壤热阻计算E.0.4 土壤热阻应按下式计算：R，土lnl望王十t2H,

29、z1 l 2rr.l, L D 1 .-.,J飞王）i式中R，一土壤的热阻（m K/W); t一土壤的导热系数W/(m K); D一钢外护管的外径（m);H，一管道的折算埋深（m）。管道的折算埋深H，可按下式计算：H,=z十h;=z主k 式中z一从地表面到管道中心的埋置深度（m);hi一附加土层厚度（m);(E. 0. 1 1) E. 0. 1-2) k一一土壤表面对空气的放热系数W/(mK）。当埋置深度较大（z/D二三2）时，土壤热阻可近似按下式计算：1 4H, R，一一In一一2.l, D (E.0.13) 38 本规程用词说明1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词

30、说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的z正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”4）表示有选择，在一定条件下可以这样故的：正面词采用“可”；反面词采用“不可”。2 条文中指定应按其他有关标准执行时，写法为“应按执行”或“应符合的要求（或规定）”。非必须按所指定的标准F执行时，写法为“可参照执行”。 39 需本标准可按如下地址索购：地址：北京百万庄建设部中国工程建设标准化协会邮政编码：100835电话（010)88375610 不得私自翻印。统书号：1580058 806 定价：17.00元