聚氨酯保温直埋管道的应用

2019-05-30

聚氨酯保温钢管 的导热系数

    聚氨酯保温钢管的导热系数小、材质轻、抗拉抗压强度高、耐湿热、使用年限长、价格适中、施工方便、吸水率低,而且易于保证施工质量。因此,在热网工程、工业与民用建筑工程、石油、化工、市政建设等领域应用广泛。
    聚氨酯保温管道的结构分为三部分:钢管、保温层、防腐抗压保护层。内层为焊接钢管或无缝钢管,‘经水压试验合格后,进行除锈处理,外壁刷防锈防腐材料氰凝或刷沥青。中间层为保温层,采用导热系数小、吸湿性小、强度高的硬质聚氨酯保温管壳。外层是保护层,采用强度高、抗剪能力强、耐腐蚀并有良好防水作用的玻璃钢。直埋管道机械性能良好,可按设计要求在工厂集中加工后运到现场施工组装,以避免管件管材在运输搬运过程中损坏。预制管出厂时每根管道两端均留100 mm长的光管未做保温,现场安装管道只需将两端进行焊接,经水压检漏合格后,涂刷氰凝或沥青防腐,再用简易的发泡模具现场发泡成型。这种设计施工方式技术可靠性高,防水防腐性能好,施工占用场地小,工期短,经济效益显著。
    现以室外采暖供水回水管径为100 mm,地沟长100 m的工程为例,对采用聚氨酯直埋管敷设和岩棉保温砖砌地沟敷设两种方式进行比较,分析各自的施工工艺、投资经济性和运行维护等方面的特点。
1  施工工艺
    硬质聚氨酯保温直埋管的机械性能良好,可以根据设计的保温防腐结构层要求在工厂预先加工后运到现场,其施工工艺过程为:现场挖沟进行土方作业,将在工厂内加工合格的保温管焊接连接并处理焊口部分,进行水压试验,然后进行管道防腐处理并现场发泡做接头部分的保温,最后管沟回填土。其施工过程简易,工期短。预制聚氨酯保温直埋管长度有8m、6m、4m等几种规格,也可以预定制作。管道外表面玻璃钢涂层的加工过程有大量有毒气体产生,但由于大部分工作是在工厂内完成,涂刷中的有害劳动环境容易控制。其余少量涂刷工作在现场完成,并多在室外进行,通气状况较好,对工作人员的保护较为方便。
    岩棉保温砖砌地沟的施工过程为:挖沟后打混凝土垫层,砌筑240 mm墙地沟并埋设角钢支架,钢管除锈后焊接固定,然后做水压试验,合格后刷防腐材料,做岩棉保温层并缠玻璃丝布及外刷沥青漆。最后盖地海盖板,并回填土。施工过程由于需要搬运砖石、水泥、沙、角钢、预制盖板等,施工作业量大,工作面广,工期拖延时间长,而且岩棉在施工和运输过程中损耗率高,可达到15%。岩棉纤维对人体皮肤和呼吸道有刺激作用,必须采取必要的劳动保护措施。
2  造价
    比较聚氨酯保温直埋管道与岩棉保温地沟敷设的工时及造价,工程供水回水管径DN100,地沟以100m长度计,各项指标见表1。
表1
    表1
    由表1可见,地沟100皿长的工程,聚氨脂保温直埋管道的造价为15307元,工时142个。岩棉保温地沟敷设的造价为69376元,工时1078个。岩棉保温地海敷设的造价是直埋方式的4.5倍,工时是7.6倍。北方地区的供热管网和化工等部门的工艺管道工程量大,在可能条件下应尽量采用直埋方式,经济效益会非常可观。由于岩棉的吸水透气性能好,水蒸气易透过岩棉保温层腐蚀管道,并且岩棉受潮后导热系数加大,保温性能变差,会增加热损失。聚氨酯直埋管的外面有一层防水玻璃钢,保证了防腐保温性能。
3  运行维护
    地沟内的设备附件如固定支架、滑动支架、热膨胀补偿器、岩棉保温层、玻璃丝布沥青保护层等,需要每年定期检查维护,另需材料、人工等费用。尤其是岩棉保温材料的使用年限一般为5年,此后需更换。
    聚氨酯直埋管的湿热环境使用年限为15年,单纯热环境使用年限为50年。岩棉保温地沟敷设方式的工程造价是聚氨酯保温管直埋方式的4.5倍,在使用年限内,即使每20年更换一次聚氨酯保温直埋管道,其经济性也是合理的。所以,即使表面看岩棉的造价低,但从综合经济角度考虑,聚氨酯保温管直埋方式更加合理。
4  结语
    聚氨酯保温管道不适合用于高温蒸汽管道直埋。同时,直埋管道的下部应垫沙层,沙层上表面填至管中心高度,管道保温层下应有150 mm垫沙层。沉沙层可使管道沉降均匀,并且沙层渗水性能好,能保持管道干燥。
    砖砌地沟、岩棉保温方式在施工过程中的防腐处理复杂。管道现场除锈,之后进行管道的表面处理,如管道钢表面刷两遍沥青、包扎岩棉保温毡、缠玻璃丝布、捆扎铁丝、再刷两遍沥青,这些施工工序要动用很多人工,施工作业面大,管理复杂,工期拖延时间长,并且质量也不容易保证。
    基于聚氨酯保温管道直埋方式的上述优点,在国民经济建设中,宜优先选用。