保温管直埋敷设技术综述

2018-10-20

保温管道的敷设一般有三种方式:架空敷设、管沟敷设、直埋敷设。架空敷设一般用于工厂厂区,很少或不用于城市及生活小区供热。管沟敷设一般用于高压蒸汽管;直埋敷设将管子直接埋于地下,可节约大量建筑材料和工时。不需管架,不需筑沟,安装费用低,是最经

    保温管道的敷设一般有三种方式:架空敷设、管沟敷设、直埋敷设。架空敷设一般用于工厂厂区,很少或不用于城市及生活小区供热。管沟敷设一般用于高压蒸汽管;直埋敷设将管子直接埋于地下,可节约大量建筑材料和工时。不需管架,不需筑沟,安装费用低,是最经济的一种敷设方式。
一、保温管直埋技术的发展
    保温管直埋技术的发展已有几十年的历史。以前的管道保温材料,经实验证明,吸水率大,直埋管道腐蚀严重。因此,直埋管道技术局限性很大.仅仅适用于地下水位低.土质干燥且无腐蚀的地方。
    近年来.我国出现了两种新型预制保温管:一类是天津大学根据国外经验研制的保温结构为 氰聚塑”型式的预制保温管;一类是引进国外生产线生产的管中管”型式的预制保温管。前者由钢管、氰凝防腐层、硬质聚氨酯泡沫塑料保温层和玻璃钢保护层四部分组成;后者由钢管 泄漏报警线 硬质聚氨酯泡沫塑料保温层和高密度聚乙烯管保护层组成。两种预制保温管都具有很强的防水 防腐蚀能力.可用于地下水位高 土壤潮湿地区.从而使保温管直埋技术发展到一个新水平。
    通用型的保温管的使用温度≤120℃, 高温型的保温管的使用温度≤150℃。适用介质有热水.低压蒸汽或其他热介质.也可用于保冷工程。为了提高使用温度.可采用复合保温.内保温层用耐高温的材料.在其外面再用聚氨酯泡沫塑料和保护层.保温效果均很好。据试验.氰聚塑保温管的使用寿命在15年以上.”管中管 保温管的使用寿命是35~50年。
二、保温管直埋敷设技术的分类及特点
    直埋敷设目前有无补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设两种.合理选择直埋敷设方式是保温管直埋技术的关键。
    1 无补偿直埋敷设
    无补偿直埋敷设的供热管网.设计时无需设置专用的补偿装置或考虑管道自然转弯吸收管道受热伸长。安装时.在尚未回填的敞开沟槽内把所敷设的管子加热.当达到预定温度时进行回填。预热温度在管道运行温度和限制的最低温度之间.要求预热温度与工作温度及最低温度的温差所产生的热应力.不得超过管材的许用应力。
    无补偿直埋方式是最节约投资的敷设方式.国外较普遍采用。但这种方式需要预热管道.增加预热设备,且工期较长.适于较小的区域使用。在城市供热工程中.管槽长期敞开.会影响城市交通.不太适用。
    近年.对无补偿直埋敷设发展了安全分析理论.它不进行管道预热,适用于低温热水系统.证明低温直埋管道的直线段完全可以不设补偿装置。
    2 有补偿直埋敷设
    当管道温度过高或难以找到热源预热或不适于大面积敞开预热时.则可采用有补偿直埋方式。有补偿方式可分两种:有固定点方式和无固定点方式。
    (1)有固定点方式在补偿器两侧设置固定点.补偿器到固定点的间距不得超过管道最大安装长度.固定点所承受的推力为土壤对管道的磨擦力。设计时应考虑到由于土壤条件变化而造成的磨擦系数的变化.管线埋深的变化对位移的影响。施工时,也要特别注意确保设计计算的热膨胀位移在运行时能够实现.在管网中采用固定支架来控制膨胀位移。
    (2)无固定点方式对于无固定点有补偿的敷设.首先应在管网平面布置及纵剖面图上校核两个直管段是否超过最大安装长度hr'Dsx的2倍。如果L≤2Lmax.则需校核直管段两自由末端的自然弯管是否能吸收掉直管段的实际热伸长量。如果直管段长度L>2Lmax.则还需在L管段上设置补偿器,直到所有不带任何补偿器的直管段长度均不超过2Lrnax为止。
    有补偿直埋敷设可以及时回填管槽.且运行安全.因此被广泛应用于高温热水管网的地下敷设。
    采用有补偿直埋敷设的方法,宜选用 L 型 乙”型补偿器.并在这些补偿器部位做局部管沟 也可选用波纹补偿器套管补偿器.将其设置于检查井内.以便于检修。
三、直埋保温管道设计及施工要点
    1 直埋管道适用于输送热水,冷水、低压蒸汽等液体和气体.广泛应用于热力管网 制冷 市政建设等工程。
    2 直埋管道的埋设深度,根据计算当覆土深度为0 5m时.其承载能力可保证载重1 0t卡车安全通过,但一般直埋管道应埋设在当地的冰冻线以下。
    3 直埋管道的沟槽开挖掘尺寸,可按下图确定:
直埋管道沟槽开挖掘尺寸图
    4 所有安装补偿器和阀门的检查井都要求防水,严防地下水渗入。
    5 直埋管道穿过公路 道路时.应加套管或做成管沟.管沟上面铺盖钢筋混凝土盖板。
    6 管子与管子之间采用焊接.管子与阀门之间、管子与补偿器之间采用法兰连接。
    7 接头处理:当安装直埋保温管时.其管道接口处.管道与阀门 补偿器连接处.均须在现场作氰聚塑保温结构。操作时周围环境应保持在10℃以上.最低温度不低于5℃。
    综上所述.直埋保温管道的各种敷设方式各有利弊.实施过程中应根据具体情况妥善选择。