聚氨酯直埋保溫管在供熱工程中的應(yīng)用

　聚氨酯直埋保溫管在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已成為一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)。近十幾年，我國(guó)供熱工程技術(shù)人員通過(guò)消化、吸收這項(xiàng)技術(shù)，正推動(dòng)著國(guó)內(nèi)管網(wǎng)敷設(shè)技術(shù)向更高的層次發(fā)展。十幾年來(lái)的實(shí)踐成果充分證明了聚氨酯保溫直埋管敷設(shè)方式與傳統(tǒng)的地溝及架空敷設(shè)相比，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。這也正是聚氨酯保溫直埋管在我國(guó)供熱工程上得以迅猛發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。

　　聚氨酯保溫直埋管的優(yōu)點(diǎn)：

　　1.降低工程造價(jià)。據(jù)有關(guān)部門測(cè)算，雙管制供熱管道，一般情況下可以降低工程造價(jià)的25％(采用玻璃鋼做保護(hù)層)和10％(采用高密度聚乙烯做保護(hù)層)左右。

　　2.熱損耗低，節(jié)約能源。由于直埋管采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料進(jìn)行保溫，其導(dǎo)熱系數(shù)為：λ＝0．013—0．03kcal／m·h·oC，比其他過(guò)去常用的管道保溫材料低得多，保溫效果提高4~9倍。再有其吸水率很低，約為0．2kg／m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的閉孔率高達(dá)92％左右。低導(dǎo)熱系數(shù)和低吸水率，加上保溫層和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護(hù)殼，改變了傳統(tǒng)地溝敷設(shè)供熱管道“穿濕棉襖”的狀況，大大減少了供熱管道的整體熱損耗，熱網(wǎng)熱損失為2％，小于10％的標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　3.防腐，絕緣性能好，使用壽命長(zhǎng)。直埋保溫管由于聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫層緊密地粘結(jié)在鋼管外皮，隔絕了空氣和水的滲入，能起到良好的防腐作用。同時(shí)它的發(fā)泡孔都是閉合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外殼、玻璃鋼外殼均具有良好的防腐、絕緣和機(jī)械性能。因此，工作鋼管外皮很難受到外界空氣和水的侵蝕。只要管道內(nèi)部水質(zhì)處理好，據(jù)國(guó)外資料介紹，聚氨酯保溫管道的使用壽命可達(dá)50年以上，比傳統(tǒng)的地溝敷設(shè)、架空敷設(shè)使用壽命高3~4倍。

　　4.占地少，施工快，有利環(huán)境保護(hù)。直埋供熱管道不需要砌筑龐大的地溝，只需將保溫管埋人地下，因此大大減少了工程占地，減少土方開(kāi)挖量約50％以上，減少土建砌筑和混凝土量90％。同時(shí)，保溫管加工和現(xiàn)場(chǎng)挖溝平行進(jìn)行，只需現(xiàn)場(chǎng)接頭，可以縮短工期約50％以上。

　　5.國(guó)外生產(chǎn)聚氨酯保溫預(yù)制管，均設(shè)有滲漏報(bào)警線，一旦管道某處發(fā)生滲漏，通過(guò)報(bào)警線的傳導(dǎo)，便可在檢測(cè)儀表上顯示出保溫管道滲水、漏水的準(zhǔn)確位置及滲漏程度的大小，以便通知檢滲人員迅速處理漏水的管段，保證供熱管網(wǎng)的安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的保溫管目前末設(shè)滲漏報(bào)警線，有待補(bǔ)上這一空白。

　　總之，聚氨酯保溫直埋管不僅具有傳統(tǒng)地溝和架空敷設(shè)管道*的技術(shù)、實(shí)用性能，而且還具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，也是供熱節(jié)能的有力措施。采用直埋供熱管道技術(shù)，標(biāo)志著我國(guó)供熱管道技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了新的起點(diǎn)。隨著這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，供熱管道直埋取代地溝和架空勢(shì)在必行。

　　聚氨酯保溫直埋供熱管設(shè)計(jì)和施工應(yīng)注意的問(wèn)題

　　聚氨酯保溫直埋管從節(jié)約能源、降低造價(jià)、縮短施工周期、保護(hù)環(huán)境多方面來(lái)看，不僅具有傳統(tǒng)地溝和架空敷設(shè)管道*的技術(shù)和實(shí)用性能，而且具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但一個(gè)的直埋供熱管道工程還必須具備設(shè)計(jì)合理、保溫管道質(zhì)量可靠1精心施工3個(gè)條件。

　　由于直埋供熱技術(shù)在我國(guó)起步較晚，以上3個(gè)條件尚需不斷完善。從工程實(shí)踐中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題來(lái)看，應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工中特別注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

　　一、在設(shè)計(jì)和施工中，一定要真正理解供熱管道直埋敷設(shè)方式分為有補(bǔ)償直埋敷設(shè)及無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)兩種方式，確實(shí)掌握兩種方式各自的工作原理，特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合，以便在設(shè)計(jì)上合理選用，施工上安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。

　　1．首先要掌握概念：有補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式，是通過(guò)管線自然補(bǔ)償和補(bǔ)償器(如方形和波紋管補(bǔ)償器)來(lái)解決管道熱伸長(zhǎng)量的，從而使熱應(yīng)力為zui小；無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是管道在受熱時(shí)沒(méi)有任何補(bǔ)償措施，而是靠管材本身強(qiáng)度來(lái)吸收熱應(yīng)力。

　　2．無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)方式的基本原理：在安裝管道時(shí)，首先給管道加熱到一定溫度，然后將管道焊接固定，當(dāng)管道恢復(fù)到安裝溫度時(shí)(溫度降低)，管道預(yù)先承受了一定的拉應(yīng)力。當(dāng)管道通熱工作時(shí)，隨著溫度的升高，管道應(yīng)力為零，當(dāng)繼續(xù)升溫時(shí)，管道的壓應(yīng)力增加，當(dāng)溫度升到工作溫度時(shí)，管道的壓應(yīng)力(熱應(yīng)力)仍小于許用應(yīng)力。這樣，管道可以不用補(bǔ)償裝置而正常工作了。這種無(wú)補(bǔ)償方式應(yīng)用第四強(qiáng)度理論，施工時(shí)需要對(duì)管道預(yù)熱，施工比較麻煩，但國(guó)內(nèi)外已有大量工程實(shí)踐，理論計(jì)算可靠，能確保安全。另一種無(wú)補(bǔ)償方式是近幾年由我國(guó)北京煤氣熱力設(shè)計(jì)院提出的計(jì)算方法和應(yīng)力分類采用安定性分析，應(yīng)用第三強(qiáng)度理論。這種方式充分發(fā)揮鋼材塑性潛力，施工方便，無(wú)需預(yù)熱。

　　3．兩種敷設(shè)埋設(shè)深度考慮不同因素。

　　一是當(dāng)確定采用有補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式時(shí)，埋設(shè)深度只考慮由于地面荷載的作用不會(huì)破壞管道的穩(wěn)定便可，從經(jīng)濟(jì)、施工方便等方面考慮。當(dāng)采用有補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式時(shí)，盡量淺埋，一般覆土厚度大于0．6米即可，且與管徑大小無(wú)關(guān)。

　　二是當(dāng)采用無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式時(shí)，埋設(shè)深度要考慮管道的穩(wěn)定要求，穩(wěn)定性主要與覆土厚度有關(guān)，一般比有補(bǔ)償埋得深，當(dāng)采用不預(yù)熱的無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)管道時(shí)，zui小覆土深度應(yīng)按《城市熱網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ34—90)第7．2．15條執(zhí)行，覆土厚度應(yīng)與管徑大小成正比。

　　4．設(shè)計(jì)中究竟采用無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)還是有補(bǔ)償敷設(shè)方式，原則是直管道較長(zhǎng)，中間分支較少，供熱介質(zhì)不超過(guò)100℃時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)方式，否則，應(yīng)考慮有補(bǔ)償敷設(shè)方式。具體的熱網(wǎng)主干線應(yīng)采用無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)方式，而分支庭院管網(wǎng)則應(yīng)采用有補(bǔ)償敷設(shè)方式，但目前有的設(shè)計(jì)者偏愛(ài)有補(bǔ)償敷設(shè)，應(yīng)提倡優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　二、施工前必須對(duì)生產(chǎn)預(yù)制聚氨酯保溫直埋管的廠家進(jìn)行調(diào)研，進(jìn)場(chǎng)后認(rèn)真進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)不合格的保溫管拒絕使用。

　　三、在直埋管道施工中，焊接是一項(xiàng)保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵工作。

　　1．必須是取得合格證書的焊工，方可在合格證書準(zhǔn)許的范圍內(nèi)施焊，沒(méi)有合格證書的焊工不能參加焊接施工。

　　2．焊接管接頭時(shí)，應(yīng)做好工作坑，且應(yīng)注意接頭打坡口及接頭焊接質(zhì)量。

　　四、固定支架，各種井室的施工質(zhì)量直接影響工程質(zhì)量和管道的使用壽命，如井室防水不好，將使部件因浸水遭到破壞。因此，應(yīng)認(rèn)真施工，確保施工質(zhì)量。

　　五、必須重視直埋管管道的打壓，在滿足打壓條件下，首行灌水排凈空氣，然后分兩步做：

　　1．強(qiáng)度試驗(yàn)：把管道內(nèi)的壓力升至工作壓力的1．5倍后，在穩(wěn)壓10分內(nèi)無(wú)滲漏。

　　2．嚴(yán)密性試驗(yàn)：把管內(nèi)的壓力降至工作壓力時(shí)，用1kg的小錘在焊縫周圍對(duì)焊縫逐個(gè)進(jìn)行敲打檢查，在30分鐘無(wú)滲漏且壓力降不超過(guò)0．2個(gè)大氣壓即為合格。

　　3．應(yīng)按規(guī)范要求做好試壓記錄。

　　六、現(xiàn)場(chǎng)接頭保溫施工。這一項(xiàng)內(nèi)容是直埋管道施工*的，施工質(zhì)量好壞直接影響使用壽命，必須引起足夠重視。保溫管現(xiàn)場(chǎng)接頭保溫須在試壓合格后方可進(jìn)行，保溫層有現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡施工和保溫瓦施工兩種方法，不管采用哪種方法施工，都不能出現(xiàn)環(huán)形空間，開(kāi)裂、脫層等缺陷，保護(hù)層的做法有多種(如高密度聚乙烯和玻璃鋼保護(hù)層)，但都必須保證接頭的整體性，嚴(yán)密性，防水性。

　　七、回填土應(yīng)在管道試壓，接頭，竣工測(cè)量，清掃完畢后方可進(jìn)行，且必須按直埋管施工特點(diǎn)回填規(guī)定厚度砂子，千萬(wàn)不可偷工減料。