基于直埋管道特性的室外熱力管道施工質(zhì)量研究

單麗娜　周宏偉

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，冬季供暖始終牽動著民生問題。我國地緣以溫帶氣候為主冬季漫長，特別北方城市采暖供熱是必須的生活條件，因此對供熱管道的施工質(zhì)量更加關(guān)注。

關(guān)鍵詞：室外直埋熱力管道；施工質(zhì)量；研究

熱力管道是采暖供熱的主要載體，其施工質(zhì)量一方面關(guān)系著管道本身的質(zhì)量安全，另一方面關(guān)系著正常的供暖供熱，保障著人們的生產(chǎn)生活。特別是在嚴寒的北方，一天沒有暖氣就無法生活。采取直埋式熱力管道進行供熱有許多優(yōu)越性：一是直埋式管道受力均衡，不管是來自內(nèi)部的熱力壓力還是來自外部的重力受壓，都是均衡的，因此有利于保護管道質(zhì)量，防止受壓不均衡而產(chǎn)生的爆管現(xiàn)象。二是直埋式管道可以避免與下水道、自來水管道、天然氣管道的交叉沖突，因為供熱管道往往與這些管道交織在一起，若是采取直埋式就可以避免與這些管道交叉敷埋，一旦哪一種管道發(fā)生破裂就會影響其他管道正常運轉(zhuǎn)，從而發(fā)生更大的安全隱患，處理起來也很麻煩。三是直埋式管道可以減少管道鏈接，縮減施工時間和施工費用，從而降低了管道安裝的成本，有利于施工企業(yè)的生存和發(fā)展。而且維修方便容易查找熱力管道的裂縫，降低了供熱管道的危害保障了人們的生產(chǎn)安全。

1 室外直埋供熱管道的受力分析

做好熱力管道的施工質(zhì)量首先應(yīng)分析直埋供熱管道的受力情況，只有準確把握管道受力情況，才能找到影響管道質(zhì)量的因素，從而才能提高施工質(zhì)量。供熱管道受力來自兩方面的因素：一是管道內(nèi)部的受力，供熱管道內(nèi)部不管是汽暖還是水暖，都要承受汽暖和水暖的沖擊力，溫度的壓力，這就需要供熱管道質(zhì)量過關(guān)，能承受起這兩種力的影響，管道質(zhì)量過關(guān)才能保障施工質(zhì)量。二是管道外部的受力，主要是管道重力和覆土的壓力影響，這兩種力也是對管道質(zhì)量的考量，也是反應(yīng)施工質(zhì)量的因素，如管道鋪設(shè)不平在重力的影響下直埋管道就會發(fā)生斷裂現(xiàn)象，所以受力平衡才能保障供熱管道的安全，同時也反映出了施工質(zhì)量好壞。

2 直埋熱力管道的特點

2.1 滑動導向支架形式

滑動導向支架一般都是“鋼套鋼”形式的，通常情況下從里到外的順序分別為工作芯管、滑動導向支架、玻璃棉層、空氣隔熱層及鋼外護管。在工作狀態(tài)下，芯管溫度會受熱氣溫度的影響變高，但是鋼外護管的整體溫度大都處于40℃左右，若內(nèi)芯與外管是一體的化會產(chǎn)生極大的內(nèi)應(yīng)力對管道造成破壞。使用滑動導向支架形式后，使芯管能在外管內(nèi)有一定幅度的滑動空間，將由于溫差而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力基本抵消。

2.2 熱力直埋管道的固定方式

2.2.1 內(nèi)固定。即內(nèi)外管道間的固定，內(nèi)管因為管道的自身結(jié)構(gòu)固定在了外圍保護管上，在工作過程中可以利用外圍保護管道的高硬度、高強度及其與外部土壤產(chǎn)生的摩擦力來完成對內(nèi)管的固定工作，節(jié)省了建筑材料。只有在使用的保護管為鋼質(zhì)管的情況下才能使用內(nèi)固定方法。

2.2.2 外固定。即工作芯管與外保護管同時被固定，想要以這種方式完成固定，需要在每一段管道和補償器的兩邊設(shè)立兩個大型的鋼筋混泥土搭建成的墩架?！八芴卒摗奔啊安Ａт撎卒摗钡谋亟Y(jié)構(gòu)必須采用此種方式來完成固定。

3 熱力管道室外施工實例

以某市的熱力工程為例，該市預備利用市區(qū)化肥廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的過熱蒸汽作為熱源，將蒸汽通過DN500的螺旋焊接式的鋼管輸送至換熱站，通過換熱站內(nèi)部的熱交換器來實現(xiàn)將熱蒸汽轉(zhuǎn)化為熱水為市區(qū)居民提供供暖。用以輸送蒸汽的螺旋焊管為該工程的施工方所購買，在購買后由保溫廠家實施保溫，然后運輸至施工地點由施工單位實施管道安裝。該熱力管道補償器采用的是只具有單一的軸向補償功能的波紋管補償器，并以25米為間隔設(shè)置固定支架。中間兩個補償器之間的距離為20米，在固定支架的中間還設(shè)置了一些混凝土滑動支架。固定支架是在臨時澆筑的鋼筋混凝土基礎(chǔ)之上搭建而成，在供氣主管道上還有一些閥門井，閥門井內(nèi)設(shè)有疏水閥，在管道正常工作時熱力公司負責及時使用潛水泵抽出其中的凝結(jié)水。

3.1 施工過程中出現(xiàn)的相關(guān)質(zhì)量問題

該工程施工在4-10月，為當?shù)氐挠昙?，且該項施工在市區(qū)內(nèi)進行，對市區(qū)的交通及居民的日常生活帶來很大的不便，所以施工方實施的是邊挖邊裝，邊裝邊填的施工方式將影響控制在最小范圍內(nèi)。該單位在施工過程中發(fā)生了這些質(zhì)量問題：（1）施工期間實施管道試壓的過程中，波紋補償器產(chǎn)生了輕微的變形，管道整體出現(xiàn)了橫移。（2）由于天氣即將下雨所以在實施回填時，施工人員在安裝補償器后未安裝好固定支架便匆忙開始了試壓工作，導致補償器過度拉伸損害了波紋補償器。（3）在管道的預熱過程中，管道內(nèi)部的水產(chǎn)生了強烈的波動，管道也隨之產(chǎn)生了跳動。（4）在清洗過管道并通過檢驗得知其中無雜質(zhì)之后，仍然在管網(wǎng)發(fā)現(xiàn)了若干固體雜質(zhì)。

3.2 上述質(zhì)量問題出現(xiàn)的原因及解決方案

3.2.1 安裝方式錯誤。該施工單位在管道和補償器安裝過程中采用的是邊挖邊裝，邊裝邊填的方式，把管道一根一根的往前接，補償器也是如此，這樣就造成對用戶管道支架的位置調(diào)整不能做到最佳，管道安裝時彎曲度偏差大。在實施試壓過程中由于產(chǎn)生了一定的膨脹，管道橫向位移。正確的做法是，將補償器的安裝工作放在后面，將管道整體安裝完成后，保證管道整體的同心度符合相關(guān)規(guī)定及固定支架的安裝足夠堅固。等到上述步驟完成后在管道上標明補償器安裝的定位中線，根據(jù)所使用的補償器具體長度畫出補償器的安裝邊線，在對管道實施切割并在處理過切口之后安裝補償器。補償器在安裝過程中要使用臨時支架予以支撐。

3.2.2 施工人員專業(yè)知識不足。對于補償器的伸縮性沒有一個清晰的概念。補償器安裝的作用就是利用其伸縮性實現(xiàn)對管道產(chǎn)生熱脹冷縮時予以補償。所以在需要試壓時若該管道系統(tǒng)已安裝了補償器，就要先按照管道圖紙的設(shè)計方案，完成固定支架的安裝工作，對補償器的伸縮度給予一定的限制，再實施試壓。

3.2.3 工作人員操作失當。在進行暖管工作時閥門打開太大，導致管道中瞬間涌入了大量蒸汽，并產(chǎn)生了過多的凝結(jié)水無法及時排除，在管道內(nèi)回蕩產(chǎn)生水擊并引起了管道的劇烈跳動。這種情況極易造成管道或閥門破裂，影響整個管道系統(tǒng)的安裝進度。正確的做法是在啟動管道暖管工作時緩慢開啟蒸汽閥門，使蒸汽逐步進入管道并產(chǎn)生一定量的凝結(jié)水，凝結(jié)水在水蒸氣的推動下管道深處流去達到暖管的目的。在開始暖管之前要對疏水閥的狀態(tài)予以確認，保障疏水閥在暖管結(jié)束后能做到排出凝結(jié)水。

4 結(jié)語

總而言之，室外直埋熱力管道施工是一項綜合技術(shù)強、質(zhì)量要求高的工作。施工單位的工作人員必須在施工之前對整個工程的特點、技術(shù)要求、難點重點以及施工規(guī)范標準牢牢掌握，并且要制定真實可行的施工方案、應(yīng)急方案等，這樣才能全面管控好施工質(zhì)量，保證工程順利完工。

參考文獻

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