一种蒸气管道跨障输气方法及系统与流程

本发明涉及一种管道输气方法，尤其是一种蒸气的长距离(如海底、500米宽以上的江、河湖泊、水库等)跨越水体障碍的管道输送方法，具体地说是一种蒸气管道跨障输气方法及系统。

背景技术：

1、目前，在供暖、化工企业、电厂等行业均需要长距离输送蒸气。传统的输送方式是地面架空管道进行输送同时在管道上设置疏水阀将冷凝水排出输气管道外，输气管道也需要定长进行补偿，安装伸缩补偿装置。但当管道需要通过宽度较大(如300或500米以上)的水面如江河湖泊或海底时现有的输气方式就无能为力，也就是说现有的管道输气方式很难满足船舶通行或环保、环境和安全要求了，虽然仍能通过绕行至影响较小的位置架设管道过境输送，但其制造、设计成本很高，影响环境景观，甚至远高于在对面重建一座供暖锅炉的成本。

2、理论上讲目前各地的过江隧道和海底隧道完全可以用于蒸气输送，但申请人经调研发现，各类过江过底隧道均采用的是凹弧形结构，管道沿隧道铺设也会形成凹弧形结构，一旦管道中产生的冷凝水无法向两端的排水口集中，会造成管道堵死，最终导致管道压力聚升产生水击，发生爆炸。而在凹弧段最低点设置排水设施会造成排水结构十分繁杂。另一个问题是管道热胀冷缩会对管道弯头及隧道壁产生严重影响，使隧道发生不可逆的损伤，影响隧道的安全运行，如果在凹弧形隧道中设置输气管道，其长度补偿机构也会影响隧道结构，影响车辆的正常通行，使隧道直径和成本成倍增加，得不偿失，同时，还需要协调多方协作，安全隐患会影响各方协作的正常推进，此技术方案也不可行。对此，目前行业内尚无好的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的蒸气输送中遇到宽度较大的障碍时无法低成本有效输送的问题，发明一种利用隧道原理将蒸气送过水面或路面障碍的蒸气管道跨障输气方法。

2、本发明的技术方案之一是：

3、一种蒸气管道跨障输气方法，其特征是它包括以下步骤：

4、首先，开挖一条连通需要跨越的障碍两端的隧道，隧道的水平度要求其中铺设的蒸气管道内的积水能自由向两端流动，管道内不产生堵塞蒸气流通的积水；

5、其次，在隧道内铺设轨道支撑用于架装蒸气管道，轨道可采用连续式也可采用间断式，至少在蒸气管道的两端各安装一组旋转补偿器；蒸气管道架装完成后应保证蒸气管道内的积水能自由向两端流动，管道内不会产生堵塞蒸气流通的积水；

6、第三，在隧道开挖前先在其两端各开挖一竖井，在竖井中设置集水池，并使集水池与疏水管相连，在集水池中安装抽水泵；蒸气管道中的冷凝水通过疏水管排至集水池；

7、第四，在竖井中安装进出气管道，使进出气管道位于竖井中的一端与旋转补偿器相连通，同时在所述旋转补偿器的前端加装疏水阀，使疏水阀的出水口与集水池相连通；

8、第五，使进出气管道位于竖井外的一端与地面蒸气输送管道相连通，完成跨障输气。

9、在蒸气管道的两端之间还至少安装有一组旋转补偿器。

10、所述的障碍为宽度大于300米的江河湖泊或海面。

11、所述的障碍为宽度大于500米的江河湖泊或海面。

12、所述的障碍为无法或因影响景观而不宜跨越的山地或地面建筑。

13、本发明的技术之二是：

14、一种蒸气管道跨障输气系统，其特征是它包括一水平隧道，水平隧道中铺设有蒸气管道，蒸气管道的两端或中间设有旋转补偿器，蒸气管道铺设在隧道内的支撑上，支撑安装在轨道上，安装后的蒸气管道中的冷凝水能依靠重力或压力向两端流动，蒸气管道两端的旋转补偿器设置在对应的竖井中，竖井中设有集水池，集水池中安装有能将其中的水抽出竖井的水泵；在竖井中安装有连接旋转补偿器和外部输气管道的进出气管道；在旋转补偿器前端的蒸气管道上安装有疏水阀，疏水阀的出水口与集水池相连通，蒸气管道中的冷凝水从疏水阀排出流入集水池中，再通过水泵排出地面。

15、本发明的有益效果：

16、本发明创造性地将隧道原理用于高低压蒸气输送中，具备传统技术跨领域应用的发明创造特点。它解决了长期困扰业界的难题。首次解决了蒸气跨障输送难题，降低输送成本和建设成本，在先进的盾构技术加持下，能解决各类复杂地形貌蒸气的输送，同时不会破坏环境和地表景观。

17、本发明实现了最短距离的管道输送，无需长距离绕行实现障碍两端的连通，对跨江河湖泊海底蒸气输送具有划时代的意义。

技术特征：

1.一种蒸气管道跨障输气方法，其特征是它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是在蒸气管道的两端之间还至少安装有一组旋转补偿器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的障碍为宽度大于300米的江河湖泊或海面。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的障碍为宽度大于500米的江河湖泊或海面。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的障碍为无法或因影响景观而不宜跨越的山地或地面建筑。

6.一种蒸气管道跨障输气系统，其特征是它包括一水平隧道，水平隧道中铺设有蒸气管道，蒸气管道的两端或中间设有旋转补偿器，蒸气管道铺设在隧道内的支撑上，支撑安装在轨道上，安装后的蒸气管道中的冷凝水能依靠重力或压力向两端流动，蒸气管道两端的旋转补偿器设置在对应的竖井中，竖井中设有集水池，集水池中安装有能将其中的水抽出竖井的水泵；在竖井中安装有连接旋转补偿器和外部输气管道的进出气管道；在旋转补偿器前端的蒸气管道上安装有疏水阀，疏水阀的出水口与集水池相连通，蒸气管道中的冷凝水从疏水阀排出流入集水池中，再通过水泵排出地面。

技术总结
一种蒸气管道跨障输气方法及系统，其特征是所述的方法为：首先，开挖一条连通需要跨越的障碍两端的隧道；其次，在隧道内铺设蒸气管道，至少在蒸气管道的两端各安装一组旋转补偿器；第三，在隧道开挖前先在其两端各深挖一竖井，在竖井中设置集水池，在集水池中安装抽水泵；第四，在竖井中安装进出气管道，使进出气管道位于竖井中的一端与旋转补偿器相连通，同时在所述旋转补偿器的前端加装疏水阀，使疏水阀的出水口与集水池相连通；第五，使进出气管道位于竖井外的一端与地面蒸气输送管道相连通，完成跨障输气。本发明解决了跨障输气难题，节约成本，效益明显。

技术研发人员：宋章根,张杰,宋苏炜,宋治承
受保护的技术使用者：宋章根
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5