聚氨酯直埋保温管在供热工程中的应用

      聚氨酯直埋保温管在外些发达已成为项比较成熟的先进技术。近十几年，我供热工程技术人员通过消化、吸收这项先进技术，正推动着内管网敷设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成果充分证明了聚氨酯保温直埋管敷设方式与传统的地沟及架空敷设相比，具有诸多优点。这也正是聚氨酯保温直埋管在我供热工程上得以迅猛发展的内在动力。

  

  聚氨酯保温直埋管的优点：

  

  1.降低工程造价。据有关部门测算，双管制供热管道，般情况下可以降低工程造价的25％(采用玻璃钢做保护层)和10％(采用高密度聚乙烯做保护层)左右。

  

  2.热损耗低，节约能源。由于直埋管采用聚氨酯硬质泡沫塑料进行保温，其导热系数为：λ＝0．013—0．03kcal／m·h·oC，比其他过去常用的管道保温材料低得多，保温果提高4~9倍。再有其吸水率很低，约为0．2kg／m2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92％左右。低导热系数和低吸水率，加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳，改变了传统地沟敷设供热管道“穿湿棉袄”的状况，大大减少了供热管道的整体热损耗，热网热损失为2％，小于际10％的标准要求。

  

  3.防腐，缘性能好，使用寿命长。直埋保温管由于聚氨酯硬质泡沫保温层紧密地粘结在钢管外皮，隔了空气和水的渗入，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、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，据外资料介绍，聚氨酯保温管道的使用寿命可达50年以上，比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命高3~4倍。

  

  4.占地少，施工快，有利环境保护。直埋供热管道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，减少土方开挖量约50％以上，减少土建砌筑和混凝土量90％。同时，保温管加工和现场挖沟平行进行，只需现场接头，可以缩短工期约50％以上。

  

  5.外生产聚氨酯保温预制管，均设有渗漏报警线，旦管道某处发生渗漏，通过报警线的传导，便可在用检测仪表上显示出保温管道渗水、漏水的准确位置及渗漏程度的大小，以便通知检渗人员迅速处理漏水的管段，保证供热管网的安运行。内生产的保温管目前末设渗漏报警线，有待补上这空白。

  

  总之，聚氨酯保温直埋管不仅具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的先进技术、实用性能，而且还具有显著的社会益和经济益，也是供热节能的有力措施。采用直埋供热管道技术，标志着我供热管道技术发展已经进入了新的起点。随着这项先进技术的进步完善和发展，供热管道直埋取代地沟和架空势在必行。

  

  聚氨酯保温直埋供热管设计和施工应注意的问题

  

  聚氨酯保温直埋管从节约能源、降低造价、缩短施工周期、保护环境多方面来看，不仅具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的技术和实用性能，而且具有显著的社会益和经济益，但个优质的直埋供热管道工程还必须具备设计合理、保温管道质量可靠1精心施工3个条件。

  

  由于直埋供热技术在我起步较晚，以上3个条件尚需不断完善。从工程实践中出现的质量问题来看，应在设计和施工中别注意以下几个问题：

  

  在设计和施工中，要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式，确实掌握两种方式各自的工作原理，点及其应用场合，以便在设计上合理选用，施工上安、可靠、经济。

  

  1．先要掌握概念：有补偿直埋敷设方式，是通过管线自然补偿和补偿器(如方形和波纹管补偿器)来解决管道热伸长量的，从而使热应力为小；无补偿直埋敷设，简单地说就是管道在受热时没有任何补偿措施，而是靠管材本身强度来吸收热应力。

  

  2．无补偿敷设方式的基本原理：在安装管道时，先给管道加热到定温度，然后将管道焊接固定，当管道恢复到安装温度时(温度降低)，管道预先承受了定的拉应力。当管道通热工作时，随着温度的升高，管道应力为零，当继续升温时，管道的压应力增加，当温度升到工作温度时，管道的压应力(热应力)仍小于许用应力。这样，管道可以不用补偿装置而正常工作了。这种无补偿方式应用四强度理论，施工时需要对管道预热，施工比较麻烦，但内外已有大量工程实践，理论计算可靠，能确保安。另种无补偿方式是近几年由我北京煤气热力设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性分析，应用三强度理论。这种方式充分发挥钢材塑性潜力，施工方便，无需预热。

  

  3．两种敷设埋设深度考虑不同因素。

  

  是当确定采用有补偿直埋敷设方式时，埋设深度只考虑由于地面荷载的作用不会破坏管道的稳定便可，从经济、施工方便等方面考虑。当采用有补偿直埋敷设方式时，尽量浅埋，般覆土厚度大于0．6米即可，且与管径大小无关。

  

  二是当采用无补偿直埋敷设方式时，埋设深度要考虑管道的稳定要求，稳定性主要与覆土厚度有关，般比有补偿埋得深，当采用不预热的无补偿直埋敷设管道时，小覆土深度应按《城市热网设计规范》(CJJ34—90)7．2．15条执行，覆土厚度应与管径大小成正比。

  

  4．设计中究竟采用无补偿敷设还是有补偿敷设方式，原则是直管道较长，中间分支较少，供热介质不超过100℃时，应优先选用无补偿敷设方式，否则，应考虑有补偿敷设方式。具体的热网主干线应采用无补偿敷设方式，而分支庭院管网则应采用有补偿敷设方式，但目前有的设计者偏爱有补偿敷设，应提倡优化设计。

  

  二、施工前必须对生产预制聚氨酯保温直埋管的厂家进行调研，进场后认真进行检验，对不合格的保温管拒使用。

  

  三、在直埋管道施工中，焊接是项保证工程质量的关键工作。

  

  1．必须是取得合格证书的焊工，方可在合格证书准许的范围内施焊，没有合格证书的焊工不能参加焊接施工。

  

  2．焊接管接头时，应做好工作坑，且应注意接头打坡口及接头焊接质量。

  

  四、固定支架，各种井室的施工质量直接影响工程质量和管道的使用寿命，如井室防水不好，将使部件因浸水遭到破坏。因此，应认真施工，确保施工质量。

  

  五、必须重视直埋管管道的打压，在满足打压条件下，先进行灌水排净空气，然后分两步做：

  

  1．强度试验：把管道内的压力升至工作压力的1．5倍后，在稳压10分内无渗漏。

  

  2．严密性试验：把管内的压力降至工作压力时，用1kg的小锤在焊缝周围对焊缝逐个进行敲打检查，在30分钟无渗漏且压力降不超过0．2个大气压即为合格。

  

  3．应按规范要求做好试压记录。

  

  六、现场接头保温施工。这项内容是直埋管道施工有的，施工质量好坏直接影响使用寿命，必须引起足够重视。保温管现场接头保温须在试压合格后方可进行，保温层有现场发泡施工和保温瓦施工两种方法，不管采用哪种方法施工，都不能出现环形空间，开裂、脱层等缺陷，保护层的做法有多种(如高密度聚乙烯和玻璃钢保护层)，但都必须保证接头的整体性，严密性，防水性。

  

  七、回填土应在管道试压，接头，竣工测量，清扫完毕后方可进行，且必须按直埋管施工点回填规定厚度砂子，千万不可偷工减料。