淺析無補償直埋管道電預熱施工措施

孫潤菊/豫西建設工程公司

淺析無補償直埋管道電預熱施工措施

孫潤菊/豫西建設工程公司

針對電預熱技術(shù)特點，詳細講解了每個關(guān)鍵節(jié)點應采取的相應的技術(shù)措施，對于保證了電預熱施工質(zhì)量，有很大的借鑒作用。

無補償直埋管道；電預熱；技術(shù)措施

隨著城市集中供熱管系統(tǒng)的建設和發(fā)展，以及施工技術(shù)的不斷進步，高溫熱水管道運行的安全性被得到越來越普遍的關(guān)注。特別是在傳統(tǒng)帶熱力補償器的供暖管道安裝中，由于受熱脹冷縮的作用，熱力補償器疲勞受損，造成管道滲漏，是影響管網(wǎng)安全運行的主要因素。無補償直埋管道電預熱技術(shù)就是解決以上難題的一項新型的施工技術(shù)。

無補償直埋管道電預熱技術(shù)就是在聚氨酯泡沫預制直埋保溫管道的安裝末期（強度試驗及接頭保溫完畢），用電預熱設備與鋼管連接，構(gòu)成閉合回路，對預熱管段施加低電壓、大電流的電能，利用鋼管自身電阻發(fā)熱的原理，將鋼管的溫度加熱到設計預熱溫度和伸長量后再對管溝進行回填和夯實，從而可以提前釋放管道的部分膨脹變形，實現(xiàn)對管道的預應力處理，降低供熱運行時的鋼管軸向溫度應力。

這種安裝方式可以取消管網(wǎng)中的大部分補償器和固定墩，從而提高了管網(wǎng)的安全性，是目前國際上廣泛采用的先進的管道安裝技術(shù)。

作為一種新型的施工技術(shù)，電預熱有著獨到的施工特點，必須在施工中加以注意，才能保證施工質(zhì)量，達到預期的效果。

義煤集團毛溝東工地集中供暖系統(tǒng)一次高溫熱水網(wǎng)管道敷設工程設計參數(shù)130/70℃，設計壓力1.6MPa，管道全長12020米。管道采用D480*9.5、D426*9.5、D377*9.5三種聚氨酯發(fā)泡預制直埋保溫管。在該供暖管道安裝工程中，我們首次采用了無補償直埋管電預熱施工技術(shù)，取得了很好的效果。

電預熱主要施工流程如下：

開挖管溝→布管→分段（500米-1000米左右為一施工段，也是預熱段）→段內(nèi)焊接→探傷、試壓-一次部分回填-電預熱→驗收伸縮量（測溫）→穩(wěn)定溫度→二次回填→下一預熱段預熱→兩預熱段連接

根據(jù)電預熱施工流程，我們在關(guān)鍵節(jié)點，均采取了相應的施工技術(shù)措施，具體如下：

一、電預熱管道合理分段

管道布管完畢，根據(jù)電加熱技術(shù)要求，首先對所有直線段管道進行合理分段，每個預熱直管段一般為500米-1000米；彎頭處必須斷開，以免吸收應力，造成變形；對每段直線管道進行分段焊接、探傷、試壓，達到設計規(guī)范后，才能進行電預熱施工。

二、管道的一次回填

1.采取電預熱施工的熱力管道，埋深一般不得小于1.2米；

2.管道預熱前須進行部分一次回填，回填深度約為管道直徑的3/4，不得超過管道直徑的4/5，回填過深會造成管道應力釋放不充分，影響預熱效果。見下頁圖一。

三、設置電預熱設施

1.預熱段管段與下一個預熱管端之間，必須留有500-1000mm的間隙，并備有相應長度的管子短節(jié)一個。

2.在一個預熱段供水管和回水管端焊接6條螺栓，用電纜進行連接；另一端用同樣的設施與電預熱設備連接；在預熱段四個管端，設置四處伸縮量檢測點及測溫點，準備就緒，預熱開始。見下頁圖二

四、電預熱施工注意事項

1.在預熱過程中，不得再向管溝內(nèi)填沙，以免阻礙管道縱向伸長的運動。

2.當檢測溫度達到預熱溫度［預熱溫度=（設計溫度+管道自然溫度）/2，本工程設計供回水溫度130/70℃，在自然溫度為10℃時進行電預熱施工，因此電預熱驗收溫度為70℃左右）、管道伸縮量達到計算伸縮量（管道伸長量一般與溫度、管道材質(zhì)、及長度有關(guān)，本工程管道預熱伸縮量經(jīng)計算=預熱管道長度/250*160mm）］時保持溫度，并集中盡快進行二次回填并夯實。見下頁圖三、圖四

3.對預熱段內(nèi)混凝土固定支架的要求：應在預熱完成、預熱管段收縮穩(wěn)定后制作固定支架；為避免形成短路，供、回水管道固定支架間不應存在鋼性連接。

4.彎頭斷開處，在相鄰兩個預熱段預熱完成后方可連接。如果預熱管段中存在彎頭，則會吸收部分伸長量，此時應以達到預熱溫度作為驗收標準。

由于電預熱管道預熱溫度達到正常回水管溫度，因此，等于提前對管道由于熱漲冷縮產(chǎn)生的應力提前進行了釋放，雖然預熱溫度還沒有達到供水管溫度，但供水管溫度產(chǎn)生的剩余伸縮量所產(chǎn)生的應力已對管網(wǎng)安全性能不能產(chǎn)生致命破壞，另一方面，電預熱也相應取消了傳統(tǒng)管道中設置的補償裝置，雖然電預熱施工要產(chǎn)生一定的費用，但通過電預熱，大大降低了傳統(tǒng)補償器容易損壞漏水所生產(chǎn)的對管網(wǎng)的破壞而造成的后期維修工程量，總的來說，經(jīng)過電預熱后的熱力管道系統(tǒng)在運行中，基本消除了因管道熱脹冷縮所產(chǎn)生的應力對補償裝置的破壞作用，大大保證了系統(tǒng)運行質(zhì)量。

圖一 一次回填示意圖

圖二 電預熱管端設置

圖三 管道伸縮量測量裝置

圖四 電預熱全景施工圖

孫潤菊，女，1963年12月出生，洛陽市人，1983年7月畢業(yè)于河南省煤礦學校機電專業(yè)，機電工程師，現(xiàn)在河南省豫西建設公司工程部工作。