一、项目概况
龙凤热电公司方圆支线管网于2005年建设，至今已运行14年。其中海阳市园林处至方圆厂区南门段630m，管网存在多处冒汽现象，目前管网多处漏点，存在较大安全、环保、社会稳定隐患，且蒸汽泄露造成大量经济损失，亟待改造。
1.存在较大的安全隐患
现在管网冒气地点多达30多处，高温蒸汽冒出可能造成人身烫伤，存在运行安全和社会稳定的隐患。
2.存在环保安全风险
管网泄漏处靠近污水管道，高温蒸汽将污水加温后，产生较大的刺激性气味，周边商铺和居民反映强烈。
3.存在较大的经济损失
对该段蒸汽管网的分析，每年经济损失高达160万元。
综合以上因素分析认为，对方圆蒸汽管网采取改造优化势在必行。因工程投资较大，本着“技术可靠、经济实用”的原则，对工程方案进行优化。
二、敷设方式及路线选定方案优化
蒸汽管路敷设方式一般有两种方式：
一是架空方式：架空敷设适用于地下水位较高，地下土质差，年降雨量大，或地下管线较多以及采用地下敷设而需大量开挖土石方的地方。
二钢套钢直埋敷设：它是由输送介质的钢管、防腐外套钢管以及钢管与外套钢管之间填充的超细玻璃棉组合而成。常用的外滑动式钢套钢保温管，由工作钢管、玻璃棉保温隔热层、铝箔反射层、不锈钢紧固带、滑动导向支架、空气保温层、外护钢管、外防腐层组成。
原海阳路蒸汽管道采用埋地钢套钢的方式，分析其破坏的原因为地下污水管道渗漏，容易造成钢管腐蚀破坏，缩短钢管寿命。因此，不宜采用原路线钢套钢直埋敷设方式。
经过多次现场踏勘，综合考量各种因素，我们选定沿泄洪渠架空敷设方式。
1.选用架空敷设方式成本低， 经过预算分析，架空敷设成本工程造价约为1500元/m，采用钢套钢约2600元/m，可以节约投资成本。
2.采用架空敷设方式，钢管腐蚀轻，服务寿命长，即使出现问题，也便于及时发现处理。只要管道内部水质处理好，使用寿命可达50年以上，为原埋地钢套钢寿命的三倍以上。
3.沿泄洪渠敷设，沿线无商铺、居民，施工方便，避免较多的工农关系，节省投资。
三、蒸汽保温管的设计方案优化
（一）预制保温管与现制保温管的对比优化选择
根据施工地点的不同，保温管的加工方式分为预制保温管及现制保温管。预制保温管是由专业的生产厂家，用专业设备，在生产车间进行加工；现制保温管是由人工在工地现场进行保温。
预制管与现制保温管的比较：
1.预制管质量比现制保温管质量更为可靠，其保温效果更好。
2.预制管比现制保温管更容易施工，施工快速方便。
3.预制管比现制管的综合成本要低99元/m左右。
方圆支线本次采购的预制保温管单价为489元/m。
经过预算，现场人工预制保温管成本单价为590元/m，包括动力工具除锈、防腐、安装保温棉、安装聚氨酯瓦壳、安装铝皮等。
在蒸汽保温管的设计过程中，我们经过与设计单位及生产厂家多次沟通、协商，确定了采用以下预制蒸汽保温管方案。
（二）确定的预制保温管设计方案
蒸汽管网的供汽设计温度为200℃，最低安装温度为20℃，管道工作压力为0.85MPa，管道设计压力为1.6MPa。
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1.工作管外包裹硅酸铝针丝毯两层，采用两层40mm硅酸铝针丝毯，压缩后硅酸铝针丝毯厚度约为56mm，硅酸铝针丝毯两层错缝搭接，并对纵缝进行铝箔胶带密封，每层硅酸铝针丝毯外表面都设置耐高温铝箔布反射层，不锈钢打包带间距200mm密集抱箍；硅酸铝针丝毯防火等级为A级。
2.聚氨酯保温层采用黑白料组合料进行发泡，发泡完保温厚度为100mm（含硅酸铝针丝毯），聚氨酯保温层任意点密度高于60Kg/m3，闭孔率大于等于90%，吸水率不大于8%，导热系数不大于0.03w/m.k,以上指标高于国标GB/T29047-2012,其他指标按照GB/T29047-2012保温层部分指标执行；聚氨酯保温层防火等级达到B1级。
3.外护管采用铝质螺旋风管，采用0.8mm厚的铝带在工厂机械卷管，并在管外进行静电喷涂绿色防腐漆。
4.上述第1项至第3项完成后，进行管中管聚氨酯发泡，聚氨酯保温层按照第2条标准执行。
四、预制蒸汽保温管加工过程优化
在与保温管生产厂家的接触中，我们了解到，所有厂家没有生产过这种形式的预制保温管，为了保证加工质量，我们派专人到生产厂家进行监造，主要监造生产工艺、材料品牌、加工质量。
生产厂家及用料品牌表
项目 钢套钢加工厂家 无缝钢管 硅酸铝棉毡 黑料（MDI） 白料
用料品牌 河北鑫瑞德管道设备有限公司 包钢 山东鲁阳股份有限公司 巴斯夫 巴斯夫
1.外保护层优化
除了担心加工过程中可能存在的质量问题，我们对加工过程最担心的问题是，保温管表面强度不够，造成运输及施工困难，为了避免出现这种情况，我们没有选择常用的0.5mm铝皮做为外保护层，而是选用0.8mm绿色铝皮做为外保护层。
第一批加工保温管的外表强度满足了运输及施工要求，其表面强度达到了1kg/cm2以上，可以成垛码放6层以上，不出现变形。
2.聚氨酯发泡渗透到保温棉里的问题解决
第一批加工的管子，在切开后发现聚氨酯渗透进入到保温棉内侧的情况。经过与厂家沟通，采取了在反射层外再加包两层隔热保护膜的改进工艺，改进后保温棉与聚氨酯发泡的界限分明。
五、预制保温管的保温效果实测情况
现该工程中英杰制衣段1100m预制保温管路已投入运行，用激光测温仪对已投入使用段管路的实测进行实测，共测量4个地点，获取实测温度情况如下表：
测点编号 地表温度（℃） 未投入运行预制保温管表面温度（℃） 投入运行预制保温管表面平均温度（℃）
人工现场保温接头表面平均温度（℃）
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实测结果分析
1.从第1个测点看，采用激光测温仪，对同一地点测量，地表温度与预制保温管温度存在8.65℃的感应误差。
2.从2-4点平均温度看，已投入运行的预制保温管比人工现场保温接头表面平均温度低2.6℃，证明预制保温管比人工现场保温效果要好。
3.2-4点投入运行预制保温管的平均温度为9.9℃，减去感应误差8.65℃，预制保温管实际温度应为1.25℃，比2-4点实测地表平均温度-1.2℃高仅2.45℃，预制保温管保温效果很好。
六、经济社会效益分析
1.通过方圆支线蒸汽管网改造工程实施，每天减少蒸汽损失费用5000元以上，每年降低经济损失160万元。
2.选用预制保温管，比现制保温管的仅生产成本要低99元/m左右，方圆支线蒸汽管网共计4.2km，可省费用41万元。
3.采用架空敷设的方式，大大延长工程寿命35年以上，具有很大的长远效益，实现一次性投入，长期受益，保守估算相当于每年减少分摊工程投入费用30万元以上。
七、结论
在方圆支线蒸汽管网改造工程中，我们本着“技术可靠、经济实用”的朴素理念，通过方案设计、材料加工及采购、施工方法等全过程优化，基本做到了方案最优、技术最佳、效益最优、效果最好。