第一節(jié) 產品技術發(fā)展現狀

國內直埋管道的受力 分析 主要采用從國外引進的應力 分析 法。應力 分析 法認為根據不同的應力作用形式，管道會發(fā)生不同形式的破壞，應采用不同的應力驗算方法。1976年北京市煤氣熱力設計院等五家單位合作在熱力管道無補償直埋敷設試驗 研究 中采用應力分類法進行無補償的理論 研究 和現場實測，證實了采用應力分類法理論計算結果的正確性。

哈爾濱工業(yè)大學供熱實驗室針對直埋敷設管道的特殊性對其進行了模擬實驗，即對管道在土壤中的受力狀況進行實驗、測量。得出在管道運行初期和正式運行期間由于土壤摩擦系數的不同，造成過渡段長度的變化。給直埋管道的設計和 研究 提供了實驗驗證。

太原理工大學和太原熱力公司用三年的時間完成了大直徑管道摩擦系數的試驗 研究 。得出結論《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程》(CJJ/T81-98)（以下簡稱《規(guī)程》）給出的回填土摩擦系數的取值范圍可以適用于大直徑管道的直埋敷設管道受力設計計算中。

北京煤氣與熱力設計院在實際工程中已經成功地在無補償冷安裝直埋敷設中使用了工作壓力2.5MPa；DN1000mm的供熱管道。

三通、彎頭等薄弱部件處的保護措施以及預熱方法等技術也在不斷的更新。

由于直埋敷設的受力設計方法較為繁雜，國內外專業(yè)人士也致力于開發(fā)可以進行地下直埋管道受力計算的應用軟件，以簡化直埋敷設管道的受力計算?，F在國內一些大的設計院中所使用的直埋受力計算軟件有哈爾濱工業(yè)大學王鋼博士用Dos語言編制的直埋應力計算軟件和從美國引進的CAESAR2軟件。國內的一些高校也相繼推出直埋敷設受力設計計算的相關軟件。

目前國內外對于直埋管道受力的設計原則雖然不完全一致，但是大部分都遵循盡量避免整個管道中的有補償安裝，而只在局部薄弱部件處進行補償保護的原則。

國內主要按照《規(guī)程》中的方法來進行直埋管道的受力計算?！兑?guī)程》的實施給直埋敷設管道的受力設計提供了統(tǒng)一標準，使得《規(guī)程》執(zhí)行以來國內的直埋敷設管道受力設計規(guī)范化?！兑?guī)程》對我國直埋敷設技術的發(fā)展意義重大，一直以來各個設計、施工以及科研單位在進行有關直埋敷設的工作中都大大的受益于《規(guī)程》。鑒于《規(guī)程》頒布時直埋敷設的發(fā)展狀況，《規(guī)程》中對直埋敷設的一些設計參數進行了限制，明確指出《規(guī)程》適用于供熱介質溫度小于或等于150℃，公稱直徑小于或等于500mm的鋼質內管、保溫層、保護外殼結合為一體的預制保溫直埋熱水管道。一些設備廠家的設計手冊中也給出直埋敷設管道的受力設計方法。

第二節(jié) 產品工藝特點或流程

1、保溫直埋管道的結構與施工工藝

聚氨酯直埋管道經水壓試驗無滲漏后，進行除銹、脫脂，再裹覆氰凝(以聚氨酯為基材與部分添加助劑合成的高分子化學漿液)，硬質聚氨酯泡沫塑料和玻璃鋼而成的保溫管道。因為管道直埋，保溫管道直接承受土壤及地面活荷載，同時又受到地下潮氣及地下水侵蝕，因此，保溫直埋管在防水、防腐及機械強度等方面性能都要求較高，因此，僅管道一項直埋管工程造價較高。但因其工程綜合造價較低，且保溫性能優(yōu)越，施工工藝簡單有效，質量易控制等各方面優(yōu)勢，使這種做法在我國北方應用廣泛。

保溫直埋管與地溝敷設工程工序比較

2、蒸汽直埋管生產工藝

蒸汽直埋管是近幾年才興起的一種新工藝，以前主要用于石油開采工藝上，其主要工藝如下：

1）內層：在工質管外包%&.11減阻層，該層使工質管伸縮時減少磨擦阻力，減少對保溫層的破壞。由于它屬軟質保溫材料，它能減輕路面振動對工質管的影響。

2）保溫層：在減阻層外用硬質保溫瓦塊保溫，對結構起支撐作用。在工廠制作時，瓦塊間隙的“冷橋”一定要注意塞實軟質纖維材料，否則影響較大，這一點非常關鍵。

3）有機保溫層，即聚氨酯發(fā)泡層：它使主保溫和外鋼管起固定、結合作用。其中，由于設計時外鋼管按50°考慮，而聚氨酯所保溫的界面溫度又不能超過聚氨酯工作溫度的80%，因此決定了聚氨酯不能太厚，且采用耐溫在150°以上聚氨酯，即使這樣，聚氨酯厚度一般不大于40mm。

4）外鋼管：起著承壓、防護和防腐作用對工質管形成管廊。由于外鋼管的存在，在直埋設計中復土壓力形成的內鋼管磨擦力很小，這是很重要的一點。另外鋼管的防腐是非常重要的一個環(huán)節(jié)，如果防腐出現問題，時間一長將出現腐蝕，將直接影響管網的安全運行。通常采用的防腐材料是To樹脂環(huán)氧酶瀝清漆，使用要注意有效期內使用。

第三節(jié) 國內外技術未來發(fā)展趨勢 分析

已有百多年發(fā)展歷史的蒸汽管道直埋敷設技術，近年又有突飛猛進的發(fā)展：

1、介質溫度、壓力增高。國際上直埋管道輸送蒸汽的溫度、壓力已由過去的150~250℃飽和或過熱狀態(tài)發(fā)展到1.6MPa和近600℃，我國國內也達到了1.6MPa和320℃以上。

2、管徑擴大。輸送蒸汽介質的管徑已由過去的DN300擴大到DN1000；而我國工程上已實現了DN700過熱蒸汽管道直埋敷設，每年投資達2.3億以上，大連市已埋設近38km，運行七年之久。玻璃鋼外護管（熱水管）DN1200已在國內實施。

3、絕熱（保溫）材料不斷更新。高效節(jié)能，密封防水防腐是蒸汽直埋最主要的技術關鍵，近年來國內外就新型保溫材料的 研究 開發(fā)不斷深入，如耐140℃高溫的聚氨酯材料，壽命可達30年以上，瞬時峰值溫度可達150℃；耐溫加高纖維增強、體積變化小的玻璃鋼或改性PE塑管也不斷涌現；我國體相全防水（憎水）的混合保溫制品材料，一次擠壓成園管狀管瓦也試制成功；利用我國豐富資源，高溫保溫效果顯著的復合硅酸鎂材料大量推廣應用；多屏隔熱材料、多重隔熱材料正在實施。

4、管道結構形式多樣化。由于所采用的絕熱（保溫）材料及直埋蒸汽管道的保溫結構形式日趨多樣化，國內外直埋蒸汽管道種類多達數十種。如：按外護層材料的不同可分為鋼套鋼、塑套鋼、玻璃鋼套鋼、鋼/玻璃鋼復合套鋼等；按工作鋼管與保溫材料間運動方式不同分為內滑動式和外滑動式；按運動摩擦方式分為防震滑動或承壓滾動滑動；按保溫空間不同又有真空型或空氣夾層型；按所采用的保溫材料可分為全無機材料或有機、無機材料復合等等。多屏保溫結構已在較多工程應用數年，節(jié)能效果突出。

5、設備技術進步。隨著我國對外開放，經濟發(fā)展，國外一些大型企業(yè)相繼擠身中國市場。德國、瑞典、芬蘭、意大利、美國直埋管生產線或關鍵設備我國已有引進，上述國家有的已在我國建廠生產；九十年代新發(fā)展的鋼管拋丸除銹，塑管應力消除，電暈（拉毛）處理，外護層噴涂，纏繞防腐等技術都在工程實踐中；我國自行開發(fā)的金屬外護層粉沫噴涂耐酸鹼抗海水腐蝕技術已進入世界先進行列。防腐技術水平不斷提高，已引進美、德新涂料，鋼/玻璃鋼（三維）防腐，三層PE新工藝也已在工程上規(guī)模實施。內固定墩的開發(fā)和工程應用使蒸汽管道直埋技術更上一層樓，減少了占地節(jié)約投資。目前，申請國家專利已達80余項。并獲英國、日內瓦國際專利博覽會多項金獎。中國品牌已達世界先進水準。

6、生產日趨規(guī)?；㈩A制化、標準化。市場需求使不少科研、院校、設計院、技術開發(fā)單位和使用單位投入到蒸汽管道直埋技術的 研究 、開發(fā)、設計和實施中來，技術日新月異。有的地方（省市）已制定規(guī)程或標準，并經省、市技術監(jiān)督、質檢部門審定備案。獲國家級、省部級新產品就有數種，并工廠預制化、規(guī)?；可a。建設部立項供熱協(xié)會技術委員會組織編寫 行業(yè) 標準“蒸汽直埋管道技術規(guī)程”及“產品技術條件”即將提供審查。

7、應用地域廣。蒸汽管道直埋敷設，除美國、西德、意大利、西歐、北美國家，我國近年發(fā)展特快，從南到北幾乎遍布全國，現已在五十多個省市項目中進行了蒸汽管道直埋工程實施。范圍廣，地域大，規(guī)模和管網里程已進入世界前列，對民用、商用和工業(yè)用汽進行全方位的供給和市場服務，隨著我國城市基礎設施傾斜發(fā)展方針政策的實施，蒸汽直埋技術將面臨更大的挑戰(zhàn)。

第四節(jié) 概述

國外對于直埋管的研發(fā)具有很久的歷史，產品發(fā)展很快，品種較多。

外國直埋管公司都具有一個完善的生產、銷售和售后服務體系，而且有長遠的發(fā)展戰(zhàn)略。他們具有發(fā)揮公司內部技術力量的機制，而且擁有良好的運作體系，這些體系充分利用了其國內大專院校，甚至國外人力資源，協(xié)作 研究 新工藝、開發(fā)新產品、探索新路線、進行生產和科技創(chuàng)新。此外，還有政府出資和 行業(yè) 性共同 研究 的開發(fā)計劃，這些表明國外直埋管企業(yè)已經形成了一個完善的生產、 研究 創(chuàng)新的大型綜合體。

外國直埋管公司都千方百計使生產合理化，力求降低成本。生產中抓住影響產品質量和成本的關鍵因素來提高競爭力。外國公司將科技創(chuàng)新、開發(fā)有自主知識產權的產品作為可持續(xù)發(fā)展和保持競爭力的一個重要因素。外國公司在科研開發(fā)方面的投入是充分的。

第五節(jié) 亞洲地區(qū)主要國家市場概況

近年來，亞太地區(qū)（不包括日本）的經濟發(fā)展比較快，成為全球經濟發(fā)展的重點，而且隨著歐美國家部分產業(yè)向該地區(qū)的轉移，直埋管產品的消費量大增。其消費量增長速度遠遠高于歐美，達到7%-9%，成為拉動全球直埋管產業(yè)快速發(fā)展的動力。亞洲主要直埋管生產國的生產能力和生產量在5年間有大幅增加。預計隨著這些國家經濟的持續(xù)快速發(fā)展和技術水平的提升，未來直埋管的需求量將會大幅度增加，繼續(xù)拉動全球直埋管產業(yè)的健康發(fā)展。

日本在直埋管方面起步較早，憑借日本國內先進的技術實力，直埋管取得了長足進步，產品多用于出口東南亞、歐洲和美國。日本曾是直埋管的生產大國之一。目前，日本在這一領域的地位依然重要，但產量自1991年達到高峰以來已經明顯下降。1991～2003年期間，日本直埋管產量減少了30％。由于國內市場需求下降，直埋管工業(yè)產能過剩，從業(yè)人數大減。目前許多直埋管制造公司紛紛向勞動力成本低的國家遷移，如中國及泰國、馬來西亞、印度尼西亞、菲律賓等，并加快向國外的出口。

第六節(jié) 歐洲地區(qū)主要國家市場概況

歐洲地區(qū)是最早使用直埋管的地區(qū)，直埋管用途很廣，品種繁多。歐洲的直埋管企業(yè)大都已形成了超大規(guī)模、跨國經營的格局；產品遍及世界各地。面對全球一體化經營和制造廠商之間的合并，直埋管供應商越發(fā)感到了競爭壓力。因此，直埋管生產商開始重新自我定位——對產品市場、銷售渠道以及戰(zhàn)略聯(lián)盟的優(yōu)劣進行了評估，以尋求新的利益平衡點。并購、聯(lián)盟也在直埋管 行業(yè) 逐步升溫。

但是目前歐洲大多數直埋管企業(yè)也面臨巨大的競爭壓力，在國際上落后于低成本的競爭對手，尤其是來自亞洲的制造商。歐洲直埋管企業(yè)正在積極高新技術的運用，爭取在高端領域占據更大份額。

第七節(jié) 美洲地區(qū)主要國家市場概況

目前美國的直埋管生產工藝裝備和試驗測試設備已達到相當先進和完善的地步，整個生產工藝連續(xù)化，普遍采用電子計算機控制，工藝設備和功率試驗機等測試設備實現了高度機電一體化，操作人員少，生產效率高，產品質量己相當高。

進入21世紀以來，以美國為首的發(fā)達國家和地區(qū)的經濟在經歷了近10年的快速增長后增長速度明顯放慢，直埋管產品的消費增長速度也有所降低，但仍高于經濟的平均增長速度。2000-2005年，美國直埋管消費年均增長率為3%；2005-2010年年均增長率有望達到5%-7%。

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