一种长距输送的高温水管网系统、管道及管件技术方案

本发明专利技术提供一种长距输送的高温水管网系统、管道及管件，属于供热技术领域。该管网系统由管路、管路附件、泵、阀将热源与热用户端联结构成，该高温水管网系统中部分或所有热水通过的钢材质的部件内壁均复合一层减阻涂层。所述减阻涂层具有以下特征：其海曾·威廉粗糙系数为130～140。所述减阻涂层以熔融结合环氧粉末涂料为基体。本发明专利技术长距输送热水管网系统通过复合减阻涂层来降低管道输送阻力，可以有节省建设投资和运行的输送能耗。这对于幅员辽阔，人口众多的我国城市集中供热而言意义重大。

【技术实现步骤摘要】
一种长距输送的高温水管网系统、管道及管件
本专利技术属于供热
，具体涉及一种长距输送的高温水管网系统、管道及管件。
技术介绍
随着我国城市规模的不断扩大，原有的集中供热热源已无法满足城市供热的需要，而在人口密集的城镇新增或扩建热源又面临着越来越大的大气环境治理压力，因此选择利用远郊现有电厂向城市长距离供热。得益于近几年热电联产余热回收技术、大温差供热技术的日趋成熟，集中供热市场己出现了40～70km距离的集中供热工程。对于长输供热工程，运行成本在供热成本中占有较重的比例，而输送电耗在运行成本中所占的比例近80％。这是因为目前我国集中供热工程采用高温(110-130℃)热水供热，而输送热水多采用预制直埋保温管，其工作管为热轧带钢卷制螺旋焊缝钢管，内壁未经任何处理，表面粗糙度较大且随着运行时间的推移越来越大，导致供热系统输送压力损失不断加大，成为长距离供热经济运行的最短板。就本质而言，管道压力损失是影响长距输送的真正原因。尽管热电联产余热回收及大温差供热节能技术的应用加大了供热经济半径，但所节约能源的一部分被管道压力损失所消耗。因此减少管道压力损失降低输送电耗已迫在眉睫。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种使用减阻涂层的长距输送的高温水管道系统，可大大降低输送阻力，还可以提高管道使用的安全与寿命。具体地，本专利技术提供了一种长距输送的高温水管网系统，由管路、管路附件、泵、阀将热源(电厂)与热用户端联结构成，该高温水管网系统中部分或所有热水通过的钢材质的部件内壁均复合一层减阻涂层，其海曾·威廉粗糙系数为130～140，并且满足下述技术要求：——涂层的一般性能：常温弯曲度为3°，常温抗冲击≥5J；常温邵氏硬度≥70(H)；耐磨性：用CS-10的砂轮，1kg载荷，转数为每分钟1000转；磨损量≤30mg；阴极剥离：在23±2℃，48h，3.5％NaCl，-1.5V条件下，根据SY/T0315标准的测试结果≤5um；——涂层的湿附着力，依次满足低温、高温和交变蒸馏水浸泡，要求：低温浸泡，90℃，常压，45天，≤2级脱层；高温浸泡，140℃，2.5MPa，45天，≤2级脱层；交变浸泡，90℃，常压至110℃，3.2MPa，频率2～3小时，频次大于600次，≤2级脱层。本专利技术提供的输送的高温水管网系统中，减阻涂层厚度为200-700μm。本专利技术提供的输送的高温水管网系统中，所述减阻涂层最好选用熔融结合环氧粉末涂料为基体材。此外，本专利技术还提供了一种用于上述长距输送的高温水管网系统的高温水热管道，其特征在于所述高温水热管道内壁复合一层减阻涂层，其海曾·威廉粗糙系数为130～140，为了实现涂层的可靠性，涂层还需要满足下述技术要求：——涂层的一般性能：常温弯曲度为3°，常温抗冲击≥5J；常温邵氏硬度≥70(H)；耐磨性：用CS-10的砂轮，1kg载荷，转数为每分钟1000转；磨损量≤30mg；阴极剥离：在23±2℃，48h，3.5％NaCl，-1.5V条件下，根据SY/T0315标准的测试结果≤5um；——涂层的湿附着力，依次满足低温、高温和交变蒸馏水浸泡，要求：低温浸泡，90℃，常压，45天，≤2级脱层；高温浸泡，140℃，2.5MPa，45天，≤2级脱层；交变浸泡，90℃，常压至110℃，3.2MPa，频率2～3小时，频次大于600次，≤2级脱层。本专利技术所提供的高温水热管道中，减阻涂层厚度为200-700μm。本专利技术所提供的高温水热管道中，所述减阻涂层为优选为熔融结合环氧粉末涂料。最后，本专利技术提供了一种用于上述长距输送的高温水管网系统的高温水热管件，包括弯头、三通、变径管，其特征在于所述高温水热管件内壁复合一层减阻涂层，其海曾·威廉粗糙系数为130～140，为了实现涂层的可靠性，涂层还需要满足下述技术要求：——涂层的一般性能：常温弯曲度为3°，常温抗冲击≥5J；常温邵氏硬度≥70(H)；耐磨性：用CS-10的砂轮，1kg载荷，转数为每分钟1000转；磨损量≤30mg；阴极剥离：在23±2℃，48h，3.5％NaCl，-1.5V条件下，根据SY/T0315标准的测试结果≤5um；——涂层的湿附着力，依次满足低温、高温和交变蒸馏水浸泡，要求：低温浸泡，90℃，常压，45天，≤2级脱层；高温浸泡，140℃，2.5MPa，45天，≤2级脱层；交变浸泡，90℃，常压至110℃，3.2MPa，频率2～3小时，频次大于600次，≤2级脱层。本专利技术所提供的高温水热管件，减阻涂层厚度为200-700μm。本专利技术所提供的高温水热管件，所述减阻涂层优选为熔融结合环氧粉末涂料。根据GB50015-2010《建筑给排水设计规范》3.6.10所述，管道单位长度水头损失计算采用海曾·威廉公式：i＝105Ch-1.85dj-4.87qg1.85其中，Ch为海曾·威廉粗糙系数。GB50015中明确：普通钢管、铸铁管的海曾·威廉粗糙系数为100；塑料管、内衬(涂)塑管的海曾·威廉粗糙系数为140。由海曾·威廉公式可知，塑料管、内衬(涂)塑管比普通钢管、铸铁管的单位长度水头损失(kPa/m)减少40％。将普通钢管内壁表面改造为塑料表面将大大降低输送阻力，即可大大减少输送电耗。熔融结合环氧粉末涂层属于一种热固型塑料涂层，将其复合于输送高温水的普通钢管内壁即可大大降低输送阻力，同时这种涂层优异的防护性能还可以提高管道使用的安全与寿命。本专利技术一种使用减阻涂层的长距输送的高温水管网，将该高温水管网中所有的钢材质的部件内壁均复合一层减阻涂层，将大大降低输送阻力，即可大大减少输送电耗。本专利技术所用的熔融结合环氧粉末涂层属于一种热固型塑料涂层，将其复合于输送高温水的普通钢管内壁即可大大降低输送阻力，同时这种涂层优异的防腐性能还可以提高管道使用的安全与寿命。本专利技术长距输送热水管网通过复合减租涂层减阻来降低管道压降，可以有节省建设投资和日后的输送能耗。这对于幅员辽阔，人口众多的我国城市集中供热而言意义重大。说明书附图图1为一种长距输送的高温水管网的示意图。其中：1电厂、2水泵、3弯头、4固定管件、5补偿器、6隔断阀、7三通、8变径管、9管道、10换热器、11热用户。图2为：φ1420单回路方案；图3为：φ1020双回路方案；图4为：二供一回方案。具体实施方式实施例1某城市由远郊向市区集中供热长输热水管线工程为例：距离：路由40km，总长40×4＝160km(二供二回)；参数：供水温度130℃、回水温度55℃、压力2.5MPa、流量30000t/h、流速2.91m/s、设计寿命30年；管径：供水φ1420×20mm×2、回水φ1420×18mm×2；管材：L290螺旋焊缝钢管。该管线网如图1所示；包括电厂1、水泵2、弯头3、固定管件4、补偿器5、隔断阀6、三通7、变径管8、管道9、换热器10、热用户11；由泵、阀、管件、管路将热供应端与热用户端联结构成。起、始端最大落差约300m，全程拟建设7座加压站，仅加压站总投资约7亿元。减阻目的：1、减少加压站的数量，以节省建设投资；2、降低输配能耗，减少运行成本。按照设计：所述减阻涂层为熔融结合环氧粉末涂料，该涂料用双酚A环氧树脂和胺类固化剂等组成。该环氧粉末涂料，其原料按重量份包括：有机硅改性环氧树脂20份、甲基苯基硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长距输送的高温水管网系统，由管路、管路附件、泵、阀将热源与热用户端联结构成，其特征在于该高温水管网系统中部分或所有热水通过的钢材质的部件内壁均复合一层减阻涂层，其海曾·威廉粗糙系数为130～140，并且满足下述技术要求：——涂层的一般性能：常温弯曲度为3°，常温抗冲击≥5J；常温邵氏硬度≥70(H)；耐磨性：用CS‑10的砂轮，1kg载荷，转速1000转/分；磨损量≤30mg；阴极剥离：在23±2℃，48h，3.5％NaCl，－1.5V条件下，根据SY/T 0315标准的测试结果≤5μm；——涂层的湿附着力，依序满足低温、高温和交变蒸馏水浸泡，要求：低温浸泡，90℃，常压，45天，≤2级脱层；高温浸泡，140℃，2.5MPa，45天，≤2级脱层；交变浸泡，90℃，常压至110℃，3.2MPa，频率2～3小时，频次600次，≤2级脱层。

【技术特征摘要】
1.一种长距输送的高温水管网系统，由管路、管路附件、泵、阀将热源与热用户端联结构成，其特征在于该高温水管网系统中部分或所有热水通过的钢材质的部件内壁均复合一层减阻涂层，其海曾·威廉粗糙系数为130～140，并且满足下述技术要求：——涂层的一般性能：常温弯曲度为3°，常温抗冲击≥5J；常温邵氏硬度≥70(H)；耐磨性：用CS-10的砂轮，1kg载荷，转速1000转/分；磨损量≤30mg；阴极剥离：在23±2℃，48h，3.5％NaCl，－1.5V条件下，根据SY/T0315标准的测试结果≤5μm；——涂层的湿附着力，依序满足低温、高温和交变蒸馏水浸泡，要求：低温浸泡，90℃，常压，45天，≤2级脱层；高温浸泡，140℃，2.5MPa，45天，≤2级脱层；交变浸泡，90℃，常压至110℃，3.2MPa，频率2～3小时，频次600次，≤2级脱层。2.根据权利要求1所述的一种长距输送的高温水管网系统，其特征在于：所述减阻涂层具厚度为200-700μm。3.根据权利要求1或2所述的一种长距输送的高温水管网系统，其特征在于：所述减阻涂层以熔融结合环氧粉末涂料为基体。4.一种用于权利要求1所述长距输送的高温水管网系统的高温水热管道，其特征在于所述高温水热管道内壁复合一层减阻涂层，其海曾·威廉粗糙系数为130～140，并且满足下述技术要求：——涂层的一般性能：常温弯曲度为3°，常温抗冲击≥5J；常温邵氏硬度≥70(H)；耐磨性：用CS-10的砂轮，1kg载荷，转数为每分钟1000转；磨损量≤30mg；阴极剥离：在23±2℃，48h，3.5％NaCl，-1.5V条件下，根据SY/T0...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宁，张立新，梁福祥，赫野，钱长乐，张晨，王琪，张阳，王琳，范龙祥，
申请(专利权)人：大连新光管道制造有限公司，沈阳拓界材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21