Em seguida é a seção de padrões de materiais, com API 5L, ASTM A53/A106/A333 E EN 10216-2 tendo diferentes cenários de aplicação e requisitos técnicos. Eles precisam ser comparados, por exemplo, API 5L é adequada para transporte de petróleo e gás, while ASTM A106 is suitable for Temperatura alta ambientes. Nos dados fornecidos pelos usuários, as propriedades mecânicas, Os requisitos de composição e teste químicos desses padrões variam e precisam ser analisados ​​um por um.

Depois, há a resistência térmica e o limite de temperatura do isolamento de espuma PUR. De acordo com dados, O limite superior da temperatura convencional de Pur é de 142 ° C, mas pode ser aumentado para 165 ° C. Ao mesmo tempo, O desempenho protetor de conchas de polietileno de alta densidade também é muito importante nos ambientes subterrâneos e acima do solo, e sua resistência à corrosão e resistência ao impacto devem ser enfatizadas.

Usuários’ As perguntas também envolvem a aplicabilidade de tubos transportadores de diferentes materiais, como o desempenho do aço, aço inoxidável, Polietileno, etc.. sob alta temperatura e alta pressão. De acordo com os dados, Aço inoxidável e aço de liga são mais adequados para alta temperatura e alta pressão, Enquanto o polietileno é usado em ambientes de baixa temperatura ou não corrosivos. Ele precisa ser discutido em combinação com cenários de aplicação específicos.

A seção de casos de aplicação do sistema de aquecimento regional possui vários projetos práticos nos dados, como o sistema de água quente da vila olímpica de Vancouver e a Universidade de Stanford, o que pode melhorar a praticidade da resposta. Além disso, Os requisitos materiais de envelhecimento e manutenção sob uma vida útil de 30 anos precisam ser citados para ilustrar como prolongar a vida através da manutenção.

Ao resolver esta informação, Preste atenção ao número de evidências nos dados de citação para garantir que cada parte tenha uma base. Ao mesmo tempo, Os usuários podem querer entender como esses padrões funcionam juntos e como escolhem em diferentes aplicativos. É necessário combinar detalhes técnicos com aplicações práticas para tornar as respostas profissionais e fáceis de entender.

1. Análise de en 253/448/488/489 Sistema padrão

1. Posicionamento padrão e conteúdo central

• EM 253 : O padrão principal para o sistema de ligação de tubo único de rede direta de tubos de água quente enterrada, que especifica os requisitos pré -fabricados na fábrica para tubos de transportadoras de aço, poliuretano (PUR) camada de isolamento e polietileno (PEAD) bainha externa. Adequado para cenários de operação de longo prazo com temperaturas operacionais contínuas de -50 ° C a +142 ° C (pode suportar 150 ° C no curto prazo).
• EM 448 : Concentre -se em componentes pré -fabricados de acessórios de tubo de abastecimento de água de aço, Apresente requisitos específicos para isolamento e vedação de nós -chave, como válvulas e flanges, e garantir a compatibilidade com EN 253 oleodutos.
• EM 488 : Sistemas pré-isolados especificamente para componentes da válvula de aço, cobrindo a camada de isolamento de poliuretano e processo de fabricação de bainha externa de polietileno, exigindo en 10204 Certificado de inspeção 3.1 quando entregue.
• EM 489-1 : Padroniza o design de componentes de conexão de conexão para redes de água quente subterrânea, enfatiza a sinergia com EN 13941 padrões da série, e envolve os requisitos de estabilidade de instalação dos sistemas de tubos duplos.

2. Colaboração padrão e escopo de aplicação

• Padrões de apoio : Junto com en 13941-1/2 (Projeto/instalação do sistema de tubos duplos) e PT 14419 (sistema de monitoramento) Para formar a estrutura técnica completa da rede regional de pipeline de aquecimento.
• Versão internacionalizada : Incluindo o seu 488 (Alemanha), Bs um 488 (Reino Unido), NF e 488 (França), etc., Padrões de aquecimento urbano chinês CJ/T 532-2018 Consulte EN 488:2019, e adicione os requisitos da válvula PE-RT II.

2. Comparação dos padrões de materiais de tubos de transportadora de aço

1. Principais características técnicas padrão

Observação: API 5L Gr.B é altamente equivalente a EN 10216-2 P265GH em termos de composição química e propriedades mecânicas, Mas a API 5L tem requisitos mais rígidos para testes não destrutivos.

2. Sugestões de seleção

• Cenários de alta temperatura e alta pressão : ASTM A106 GR.B ou EN 10216-2 P265GH é preferido, e sua força de escoamento é ≥240mpa e sua resistência à tração é ≥415mpa. É adequado para condições de trabalho de longo prazo de 142 ° C/2,5MPA.
• Demanda econômica : ASTM A53 GR.B Os custos de tubulação de soldagem são reduzidos por 30%, Mas eles precisam ser limitados a sistemas de baixa tensão não críticos.

3. Principais parâmetros técnicos dos sistemas de pré-isolamento

1. Desempenho de isolamento de espuma PUR

• Desempenho convencional : Condutividade térmica λ = 0,022-0,028 w/m · k (-20° C a +50 ° C.), temperatura de uso contínuo ≤142 ° C, Valor de pico de curto prazo 150 ° C.
• Tipo de aprimoramento de alta temperatura : A resistência à temperatura pode ser aumentada para 165 ° C através da otimização da formulação (como adicionar retardador de chama), Mas algum desempenho de isolamento (λ aumenta em torno de 15%) [[Informações do usuário]].
• Cálculo da perda de calor : Tomando pipeline DN150 (Δt = 80 ° C.) como exemplo, o valor u é 0.332 W/m · c, A perda de calor de tubo único é 26,56w/m, e a camada de isolamento espessante pode reduzir a perda de calor em mais de 30%.

2. Seleção do material da bainha externa

• Bainha HDPE : a primeira opção para a deitar underground, Resistência a corrosão ácida e alcalina (Ph 2-12), Resistência ao impacto ≥10kj/m², Permeabilidade a vapor de água ≤0.2g/(m² · dia).
• Bainha de metal : A parte acima do solo é feita de aço galvanizado ou aço inoxidável (EM 448), que é resistente ao envelhecimento de UV e tem uma vida útil de ≥30 anos [[Informações do usuário]].

4. Aplicações típicas de sistemas de aquecimento regional

1. Cenários de aplicação

• Transferência de calor de longa distância : O comprimento de linha única da rede de aquecimento regional nórdica (como o sistema de logstor dinamarquês) excede 50 km, e a fonte de calor é o calor residual da usina ou a caldeira de biomassa.
• Caso de renovação urbana : Vila Olímpica de Vancouver usada em 253 oleodutos pré-isolados para substituir a rede de pipeline a vapor, e a eficiência energética é melhorada por 40%.
• Extrema adaptação ambiental : A área de mineração no norte do Canadá usa bainha HDPE + sistema de rastreamento elétrico de calor, que toleram baixas temperaturas de -50 ° C.

2. Vantagens do sistema

• Benefícios de redução de emissão : As emissões de CO₂ de sistemas de aquecimento centralizadas são reduzidas por 60% comparado com os de caldeiras dispersas, e combinado com a tecnologia de bomba de calor, O objetivo da neutralidade de carbono pode ser alcançado.
• Economia : O custo de manutenção dos oleodutos pré-isolados é apenas 1/3 daquele dos pipelines tradicionais, e o custo abrangente do ciclo de vida de 30 anos é 25%.

5. Vida de serviço e estratégia de manutenção

1. Mecanismo de envelhecimento

• Tubo da transportadora de aço : Taxa de corrosão ≤0,1 mm/ano (revestimento de epóxi + Proteção do cátodo), corrosão sob tensão (CCS) é o principal modo de falha.
• Camada de isolamento pur : A taxa de retenção de força de compressão é ≥80% após 30 anos, e a hidrólise e o envelhecimento levam a um aumento do valor λ ≤10%.
• Bainha HDPE : resistente ao estresse ambiental quebrando (ESCR) ≥1000h (ASTM D1693), Vida subterrânea de lançamento ≥50 anos.

2. Requisitos de manutenção

• Sistema de monitoramento : EM 14419 estipula a linha de detecção de vazamento (precisão do alarme de infiltração de água ± 5%), e a detecção de imagem térmica infravermelha é realizada a cada 5 anos.
• Tecnologia de reparo : A moldagem por injeção PUR é usada para danos locais, e o dano da bainha é conectado por uma manga de eletrofusão (resistência à casca ≥3MPa).

6. Tendências de desenvolvimento de tecnologia

• Inovação material : Espuma PIR (λ = 0,023 w/m · k) Substitui gradualmente o pur, Com a resistência à temperatura aumentou para 170 ° C e o nível de retardador de chama alcançou B1.
• Monitoramento inteligente : Medição de temperatura de fibra distribuída (precisão ± 0,5 ° C.) é integrado ao sistema de previsão de vazamento de IA para obter manutenção preventiva.
• Atualização padrão : EM 488:2023 Novo cláusula de adaptabilidade de transporte de energia de hidrogênio, Exigindo o coeficiente de sensibilidade a fragilização de hidrogênio do material ≤1.5.Este artigo combina o mais recente progresso em padrões internacionais, Prática de Ciência e Engenharia de Materiais, e fornece uma referência técnica abrangente para a seleção de design e operação e gerenciamento de manutenção de sistemas de pipeline pré-isolados.

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