随着我国城镇集中供热工程的发展，特别是 热电冷三联供产业的发展，高温蒸汽管道的建设将日益增多，但环保及城镇的美化要求常常限制管道架空敷设，而老城镇地下许多管网纵横交织排列，给管沟敷设也带来了很多困难，所以发展管道直埋敷设是 较合适的途径。随着国内外供热工程技术的发展， 3PE防腐管输汽温度及压力越来越高，管径越来越大，环保要求越来越严格，加上近年来保温材料及保温技术的发展，市场竞争的加剧，有必要对现有的保温技术加以改进提高，以达到降低成本，延长使用寿命，提高节能效益的目的。
 高温蒸汽管道直埋敷设与架空敷设相比，有较多的特色及技术难点，目前大量应用的130℃以下的热水及低压蒸汽管道一般采用聚氨酯泡沫保温结构，外护层采用高密度聚乙烯夹克结构；而130一320℃的高温蒸汽管道多数采用无机与有机相结合或纯无机的复合保温结构，如微孔硅酸钙与聚氨酯泡沫的复合，玻璃棉或岩棉与聚氨酯泡沫的复合，硬质硅酸盐复合绝热管壳 与聚氨酯泡沫的复合，玻璃棉或岩棉与空气层结构的复合等，外护层采用高密度聚乙烯夹克、玻璃钢或钢套管(特加强级防腐)。
其中无机与有机相结合的保温结构实际应用效果不错，但存在接缝过多、轴向透气性较差、施工费用和造价偏高的问题。外护套管的性能，特别是 外护套管补口及接点的处理质量直接影响高温直埋管的使用寿命。高密度 聚乙烯防腐夹克外套管防腐效果好，韧性好，防水性好，密度低，但成本较高，接口质量不稳定，耐温性低，无法利用土壤热阻；玻璃钢防腐效果较好，防水性好，密度低，接口易处理，但成本较高，耐温性低，也无法利用土壤热阻；钢套管防护效果好，接点易处理，防水性好，但防腐处理要求高，成本高。
由于高温蒸汽管道温度高，给直埋技术带来了许多难题，如保温结构设计、变形补偿、管件密封防水、疏水处理以及高温防腐等。针对这些难点，国内外学者开展了许多研究开发工作。为高温管道实现直埋敷设提供了多种 结构模式和工程。
聚氨酯发泡保温钢管在中、小口径的热输原油或供暖管道上，为了减少管道向土壤散热，在管道外部加上保温复合层。这种 材料质地松软，为提高其强度，在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层，形成复合材料结构，以防止地下水渗入保温层内。利用高压成套聚氨酯发泡设备对钢管外表面进行抛丸除锈处理和外护管内表面电晕处理工艺，提高保温管的粘接性能。保温层材料为密度60kg/m3至80kg/m3的硬质聚氨酯泡沫，充分添满钢管与套管之间的间隙，并具有一定的粘接强度，使钢管、外套管及保温层三者之间形成一个牢固的整体。聚氨酯泡沫具有良好的机械性能和绝热性能，通常情况下可耐温120℃,通过改性或与其它隔热材料组合可耐温180℃。
由于聚氨酯保温钢管硬质泡沫保温层紧密地粘结在钢管外皮，隔绝了空气和水的渗入，能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是 闭合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外壳 、玻璃钢外壳 均具有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此，工作钢管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管道内部水质处理好，使用寿命可达50年以上，比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命高3~4倍。
聚氨酯保温钢管具有以下几点突出的优点：
1、可设置警报系统，自动检测管网渗漏故障，准确指示故障位置并自动警报。
2、使用寿命可达30-50年，正确的安装和使用可使管网维修费用极低。
3、在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性，可直接埋入地下冻土。
4、具有很强的防水和耐腐蚀能力，不需附设管沟，可直接埋入地下或水中，施工简便迅速，综合造价低。
5、保温性能好，热损失仅为传统管材的25%，长期运行可节约大量能源，显著降低能源成本。
6、预制直埋保温钢管不需要砌筑庞大的地沟，只需将保温管埋人地下，因此大大减少了工程占地，有利于环境保护，减少土方开挖量约50%
采用较高密度的玻璃棉管壳 (250℃以下使用)或较高密度的玻璃棉和硅酸铝纤维棉复合管壳 (内层硅酸铝棉占厚度的30%，玻璃棉占厚度的70%，250℃以上使用)与硬质硅酸钙管壳 相间(每隔3m长半硬质管壳 加一段0.5m长的硬质硅酸钙管壳 )的结构可大大提高保温管的安装速度，保证接缝接点散热损失与整体保温管一致，防止因工作管的重力造成保温层变形，保温绝热效果好，并能有效降低综合成本。对于保温材料，要求选择密度在100kg/m³以上的玻璃棉和硅酸铝纤维棉复合管壳 或密度在80kg/m³以上的玻璃棉管壳 及密度在200kg/m³左右的硅酸钙管壳 。在无机保温层外表面加一层铝箔反射层， 防腐保温管在等效保温前提下，可减薄保温层厚度9.6%左右，节省外保温层(如耐温聚氨酯泡沫)及外护层(如PE夹克或其他外护材料)的材料用量，从而可降低成本。
该结构综合了硬质和半硬质两种 材料的优点，既发挥了硬质材料强度高、可支撑工作管荷载、防止保温层变形和保温层导向功能，又发挥了半硬质材料接缝少、施工速度快、造价低和透气性好的优越，可达到改进性能和降低造价的双重效果。
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