关于供热管道直埋技术要点的分析

关于供热管道直埋技术要点的分析

林金铃

广州化工研究设计院501665

摘要：城市规模不断扩大，对于各种基础设施的需求越来越多，对其施工质量要求越来越高，直埋供热管道施工质量，是确保供热质量，提升居民生活质量的前提。本文主要探究了直埋供热管道的作用及应力特点、施工规程要求、施工要点与质量控制，以供参考。

关键词：供热管道；直埋技术；施工要点；质量控制

引言：目前城市直埋式供热管道开始逐渐被应用到供热系统施工中，为了能够满足当前城市供热需求，直埋供热管道施工技术的完善与改进显得更加重要。因此，我们要加强先进理论与先进技术的学习与应用，不断对直埋供热管道施工技术进行研发和探讨，使直埋供热管道的施工技术更加适用、安全、可靠与经济。

一、直埋供热管道的作用及应力特点

温度和压力是热力管道上最主要的两个参数，对于直埋管道，还有轴向位移产生的土壤轴向摩擦力和侧向位移产生的土壤侧向压缩反力。另外，在管道局部结构不连续处会产生应力集中，对应的应力称为峰值应力。峰值应力会导致管道疲劳破坏，管道在弯头、三通处产生的应力属于峰值应力。由于土壤的均匀支撑，管道的自重没有产生自重弯曲应力，故一般忽略不计。但是对于热网中常用的管道，其公称壁厚要远远大于该压力所需的设计壁厚，内压产生的实际应力也就远远小于管材的屈服应力。相反，由于管道中热胀变形不能完全释放，使管道产生了较大的轴向压力和压应力，其中轴向压应力可能与屈服应力处于同一数量级上。因此，在直埋敷设热力管道中，内压的影响较小，管道产生爆裂的可能性很小，而温度的影响则较大，管道强度设计中应主要考虑温度变化产生的循环塑性变形和疲劳破坏，特别是对波纹管补偿的影响很大，直埋蒸汽管的泄漏往往是直埋蒸汽管的补偿节破坏造成的。

二、供热管道直埋技术的规程要求

直埋供热管道与建筑物基础的最小水平距离，公称直径小于等于250mm的为2.5m，公称直径小于等于300mm的为3.0m。直埋供热管道，因其泄漏时对建筑物基础及其以下的土壤的冲击力大，威胁建筑物的安全，故与建筑物基础水平净距较大。在实际施工中，如果离建筑物基础2.5m以外，已敷设了诸如给水管、排水管、燃气管道等设施，再加上施工中搅拌机、塔吊、堆放的建筑材料等的需要，供热管道距建筑物基础的水平距离将超过10m，已经到了车行道或绿化带的位置，根据城市热力网设计规范中的规定，直埋供热管道应尽量敷设在车行道以外的地方。直埋蒸汽管道的土方开挖、回填工程应按规范《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2004要求进行。直埋蒸汽管道与其他设施的水平或垂直最小净距，应满足规范《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》CJJ104-2005的要求。

三、供热管道直埋技术的施工要点与质量控制

1、热力管道预制保温管制作、运输及吊装

直埋管道的组成主要有直管段、固定节、疏水节、补偿节和直埋弯头（包括补偿弯头）等，在热力管道做预制保温前，应检查管道的直顺度，根据设计保温厚度选择模具，检查模具的严密程度，当管道外层有浮锈时应用磨光机打磨，再用干抹布擦净。保温层的结构主要有复合保温层和单层保温层，复合保温层的主隔热层和单层保温层的隔热材料应根据供热介质的温度选用，复合保温层的主隔热层施工完成后方可进行聚氨酯保温施工，保温施工时应该先试配，根据聚氨酯黑料、白料的化学性质确定配合比。然后按照现场计算的配合比进行试配、试验、发泡完后进行密度检测，试配组合料密度符合设计要求方可进行聚氨酯保温管的预制。保温管防腐层一般采用两布三油热沥青或高密度聚乙烯保护壳两种。当采用两布三油热沥青做防腐层时，要控制好布和沥青的质量，每层都要缠布均匀，上油饱满；当采用高密度聚乙烯保护壳做防腐层时，一般采用机器浇筑聚氨酯料，这就要求在未浇前，把钢管与塑料护套管间的菱形木撑安装牢固、均匀，保证钢管与护套管间距均匀，以确保聚氨酯能均匀分布在钢管周围，确保保温效果。

2、热力管道及附件安装

在下管前应对砂垫层的压实度及高程进行复检，当符合设计要求后，方可按照上述的吊装方法将管道吊如沟槽内，稳起稳放，严禁将保温管直接推入沟内。接口时，管口要找正，保持同心。为防止焊接时飞溅的焊渣烧坏保温管，须用胶皮覆盖工作点两侧各500mm的保温管，安装过程中必须保持管端保温层始终处于干燥状态，做好防水保护，严禁保温层受潮。施工间断时，管口应用堵板封闭，雨季用的堵板尚应具有防止泥浆进入管腔的功能，在直管段设置补偿节时，其最大距离和补偿器弯头的弯曲半径应符合设计要求，当安装时的环境温度低于补偿零点时，应对补偿器进行预拉伸，拉伸的具体数值应符合设计文件的规定。在安直埋管补偿节时，要与管道的坡度相一致，不得有偏斜，补偿器的临时固定装置在管道安装、试压、保温完毕后，应将紧固件松开，保证在使用中可以自由伸缩。阀门安装时，法兰面要与管道轴线垂直，紧固螺丝时应对称施紧，以防压力不平，影响安装质量。直埋管的补偿节一般采用波纹管制作，补偿节两端要有隔断设施并设排潮管，防止补偿器泄漏时蒸汽轴向漫延，造成更大的破坏，在实际的工程设计中，供热管道应尽量不在埋地管段设置补偿节，而是在出地面后设置补偿器，现在旋转式无推力补偿器已在供热管网中普遍应用，直埋管段较长时，宜采用旋转补偿器进行补偿，转补偿器安装时可设置在专用地下空间，也可引出地面组合安装。为避免工作管的径向位移，可采用Ω形组合安装，直埋蒸汽管的保温补口应在管道安装完毕，探伤检验及强度试验合格后进行，具体按规范《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》CJJ104-2014保温补口要求进行管道的保温、外护管的现场补口，补口完成后，应对安装就位的直埋蒸汽管及管件的外护管和防腐层进行检查，直至合格。

3、管道的强度试验和严密性试验

供热管道的强度和严密性试验是供热管道施工过程中检验工程质量好坏的最关键步骤。首先应明确供热管道功能性试验应有业主、施工单位、监理单位、以及有关部门联合进行，试验合格才能进行回填土。试验前应在试验管段高端装好放气阀，低端装好排水阀，安装好压力表，检查沿线焊缝外观质量，为防止补偿器试压时受力变形，应在试压前安装好临时紧固装置，之后方可充水。当水充满后，首先进行强度试验，用压力泵将管内水压打至设计压力的1.5倍，在试验压力下稳压10分钟，检查无渗漏、无压力降后降至设计压力，在设计压力下稳压30分钟检查无渗漏、无异常声响、无压力降为合格；其次，进行严密性试验，严密性试验压力为设计压力的1.25倍且不小于0.6MPa，压力升至试验压力并趋于稳定后，在规定的稳压时间内压力降不超过规定值为合格。

四、结束语

城镇直埋供热管道敷设方式同传统的地沟敷设相比具有占地少、施工周期短、维护量小、寿命长等诸多优点，非常适合城市建设的要求。当前，供热管道直埋技术已经有了非常明显的改进和提升，但是在实际的工作中还是存在着一定的问题，针对这些问题，我们一定要采取有效的方式对其进行完善和控制，同时在施工的过程中，一定要根据不同的情况，选择不同的技术，只有这样，才能更好的推动其发展和完善。

参考文献：

[1]李留强，安兆静，李超.直埋热网管道固定支墩设计分析[J].中国建筑金属结构，2015.

[2]张斌.直埋供热管道安装工程的质量管理对策分析[J].门窗，2016.

[3]陆耀庆主编.城市集中供热规划.北京：中国建筑工业出版社，2017.

[4]城镇供热直埋蒸汽管道技术规程CJJT104-2014.

[5]城镇供热管网工程施工及验收规范CJJ28-2014.