室外直埋式聚氨酯保溫管道的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工技術(shù)分析

張 鋒

（廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，廣東廣州510000）

1 室外直埋式聚氨酯保溫管道的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

室外直埋式聚氨酯保溫管道的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工技術(shù)適用于所有直埋式聚氨酯保溫管道的生產(chǎn)，特別是施工場(chǎng)所為大面積、長(zhǎng)距離的直埋式保溫管道生產(chǎn)安裝。其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）創(chuàng)新性強(qiáng)，安全可靠。通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，自制了內(nèi)支撐模具以及可拆卸緊定夾具，施工人員通過(guò)利用這兩個(gè)自制器具，保證了管道保溫層的厚度均勻，鋼管與保溫層同心。

（2）適用性廣。此技術(shù)不僅適用于空調(diào)系統(tǒng)的室外直埋式聚氨酯保溫冷凍管的生產(chǎn)，同時(shí)也適應(yīng)于給水系統(tǒng)、溫泉水系統(tǒng)等的直埋式聚氨酯保溫管道的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。施工技術(shù)簡(jiǎn)單，易于操作，工序簡(jiǎn)單，施工周期短。

（3）施工效率高，經(jīng)濟(jì)效益好。此技術(shù)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)管道進(jìn)行合理分段，生產(chǎn)特定長(zhǎng)度的保溫管道，不同部位采用不同長(zhǎng)度的保溫管，大大降低了二次加工的次數(shù)。采用自制的內(nèi)支撐模具和可拆卸的緊定夾具，提高了生產(chǎn)效率并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)自制聚氨酯保溫管，大大降低了采購(gòu)成品管道的成本。

2 直埋式聚氨酯保溫管道施工流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工流程

直埋式聚氨酯保溫管道施工前需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，將管道合理分段并對(duì)鋼管進(jìn)行除銹處理，然后還需現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制聚氨酯生產(chǎn)線、內(nèi)支撐模具、可拆卸緊定夾具，正式安裝程序分為如下幾個(gè)步驟：內(nèi)支撐模具安裝—外護(hù)管剪裁、安裝—可拆卸緊定夾具安裝—注料孔、排氣孔開(kāi)孔—發(fā)泡劑注入—拆除管頭夾具—管道安裝焊接—焊接部位外護(hù)管制作—焊接部位保溫。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 直埋式預(yù)制保溫管現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制生產(chǎn)線搭設(shè)

在工地現(xiàn)場(chǎng)選擇一塊較平坦的空地，搭設(shè)保溫管預(yù)制生產(chǎn)線。生產(chǎn)線的主要設(shè)備為一臺(tái)聚氨酯發(fā)泡機(jī)和一臺(tái)空氣壓縮機(jī)。發(fā)泡機(jī)主要由四部分組成：盛料罐、導(dǎo)管、空氣壓縮機(jī)、控制面板。該發(fā)泡機(jī)的主要工作原理就是導(dǎo)管將異氰酸酯劑（黑料）和聚醚多元醇劑（白料）按1∶1從盛料管抽出，并在注入發(fā)泡層前進(jìn)行混合，然后通過(guò)壓縮氣體的氣壓將混料注入發(fā)泡層，控制面板用來(lái)精確控制注入時(shí)長(zhǎng)，以控制不同規(guī)格管道保溫層的密度。

2.2.2 發(fā)泡劑注入時(shí)長(zhǎng)計(jì)算

根據(jù)發(fā)泡機(jī)的原理，通過(guò)計(jì)算可以粗略確定發(fā)泡劑注入時(shí)長(zhǎng)，便于現(xiàn)場(chǎng)注料時(shí)間的控制。計(jì)算公式如下：

T≥60π（R2-r2）L/v

式中，T為發(fā)泡劑注入所需最少時(shí)長(zhǎng)；R為外護(hù)管內(nèi)徑；r為無(wú)縫鋼管外徑；L為管道長(zhǎng)度；v為發(fā)泡機(jī)注料率，v=0.8kg/s。

實(shí)際使用時(shí)，注料時(shí)長(zhǎng)必須大于以上計(jì)算出的注料時(shí)長(zhǎng)。

2.2.3 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量情況對(duì)管道進(jìn)行合理分段并除銹

聚氨酯保溫直埋管現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的好處在于可以在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)生產(chǎn)線進(jìn)行流水作業(yè)，根據(jù)安裝的實(shí)際情況提前做好管道保溫預(yù)制，減少運(yùn)輸過(guò)程對(duì)保溫層的破壞。同時(shí)，可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況制作各種規(guī)格、長(zhǎng)度的直埋管段。

在實(shí)施過(guò)程中，可根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)預(yù)制管道進(jìn)行分段，這樣可以盡量減少對(duì)保溫后的成品的二次加工，節(jié)省原材料的同時(shí)縮短了安裝的時(shí)間。由于本工程的直埋管管路較長(zhǎng)，分段越少焊口越少，將有助于提高安裝效率，因此根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況將管路主要分為12m段和6m段，直管部位盡量采用12m分段，轉(zhuǎn)角部位采用6m分段，便于焊口對(duì)接。

管道按實(shí)際施工需要分段完畢后，需對(duì)無(wú)縫鋼管進(jìn)行人工除銹。然后將無(wú)縫鋼管涂刷防銹漆兩遍，這樣不僅不會(huì)影響保溫層與管道粘黏度，同時(shí)管道兩端也不易再次生銹。

2.2.4 制作安裝確保外套管與鋼管同軸的自制內(nèi)支撐模具

直埋式保溫冷凍管的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制過(guò)程中一個(gè)最重要的措施就是要保證無(wú)縫鋼管與外護(hù)管同心。由于外護(hù)管為聚乙烯塑料，有一定的柔韌性，只有使外護(hù)管與鋼管保持同心才能預(yù)制出滿足要求并且美觀的直埋式保溫管。這里我們采用了用廢木料制作而成的內(nèi)支撐模具。

內(nèi)支撐模具采用三塊一樣的等腰梯臺(tái)形狀的木塊以及10mm×4mm的扁鐵組成。通過(guò)幾何知識(shí)計(jì)算出等腰梯臺(tái)尺寸。等腰梯臺(tái)長(zhǎng)邊L1=2Rsin22.5°，短邊L2=2rtan22.5°，兩腰邊梯臺(tái)高度H=R/cos22.5°-r，厚度取30mm，其中R為外護(hù)管內(nèi)徑，r為無(wú)縫鋼管外徑。

通過(guò)以上尺寸計(jì)算式，可以加工制作不同管徑的內(nèi)支撐模具。模具制作完成后，每120°設(shè)置一個(gè)，一個(gè)支撐面設(shè)置3個(gè)。然后用10mm×4mm的鍍鋅扁鐵將3個(gè)模具拉緊固定。

根據(jù)不同規(guī)格的管道，選用不同尺寸大小的模具，以2m一組的間距將管托安裝于管道上。這樣，通過(guò)管托的支撐使外護(hù)管與管道之間達(dá)到了同心，保證了管道各部位的保溫層厚度滿足要求。

2.2.5 外護(hù)管安裝

外套管采用的是高密度聚乙烯硬質(zhì)塑料保護(hù)殼。當(dāng)內(nèi)支撐管托安裝完成后，將外護(hù)管套于管托之上。外護(hù)管的長(zhǎng)度應(yīng)比鋼管短0.6m。兩端各留出0.3m的無(wú)縫鋼管，以便管道焊接以及焊接部位的保溫。

2.2.6 制作安裝可拆卸緊定夾具進(jìn)行管道兩端封頭

同樣，為了使鋼管與外護(hù)管保持同心并且使管道兩端封堵緊密嚴(yán)實(shí)，我們自制了保溫管緊定夾具，自制可拆卸夾具由緊定螺栓、擋板和彈簧卡扣三個(gè)主要部分組成，其主要用途為：

（1）半環(huán)形擋板。主要用來(lái)封堵保溫層兩端，同時(shí)保證管道與外護(hù)管同心。該擋板內(nèi)圓略大于鋼管外徑，外圓略大于外護(hù)管外徑。

（2）緊定螺栓。通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓長(zhǎng)度來(lái)固定夾具，同時(shí)也能保證管道和外護(hù)管同心。

（3）彈簧卡扣。用來(lái)將兩塊半環(huán)形擋板鎖死，防止半環(huán)形擋板在發(fā)泡過(guò)程中崩開(kāi)。

根據(jù)不同規(guī)格的管道，自制不同尺寸的緊定夾具。將夾具安裝于管道兩端，將螺栓頂住無(wú)縫鋼管擰緊，扣緊卡扣。為了使密封緊密，可以在半環(huán)形擋板與管道間增加橡膠墊圈。

2.2.7 開(kāi)注入孔、排氣孔

采用26mm開(kāi)孔器在外護(hù)管正中間位置開(kāi)一個(gè)與發(fā)泡機(jī)導(dǎo)管大小相同的孔，同時(shí)在外護(hù)管兩端最上方距緊定夾具10cm左右的位置各開(kāi)一個(gè)排氣孔。這個(gè)排氣孔有兩個(gè)作用，首先是用來(lái)排出保溫層內(nèi)的氣體，防止發(fā)泡劑流通不暢。此外，還可以通過(guò)觀察排氣孔中是否仍有發(fā)泡劑持續(xù)溢出來(lái)判斷發(fā)泡過(guò)程是否充分，發(fā)泡是否結(jié)束。因此，注入孔和排氣孔一定要開(kāi)在外護(hù)管上端。

2.2.8 注入發(fā)泡劑

將注料導(dǎo)管插入管道中間的孔內(nèi)，然后按計(jì)算好的注料時(shí)長(zhǎng)調(diào)節(jié)發(fā)泡機(jī)注料時(shí)長(zhǎng)。啟動(dòng)發(fā)泡機(jī)注入發(fā)泡劑，時(shí)間到后，空氣壓縮機(jī)自動(dòng)停止。抽出注料導(dǎo)管，關(guān)閉盛料罐閥門，打開(kāi)接水管的閥門，對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行兩到三次的沖洗，防止發(fā)泡劑殘留在導(dǎo)管內(nèi)造成導(dǎo)管堵塞。

觀察外護(hù)管兩端排氣孔是否還有發(fā)泡劑溢出，若無(wú)則發(fā)泡結(jié)束，拆除緊定夾具。

3 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的成品直埋式保溫管采購(gòu)成本大，與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境結(jié)合不緊密，二次加工率高，生產(chǎn)運(yùn)輸周期長(zhǎng)。按照新技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的直埋式保溫管大大節(jié)約了各項(xiàng)成本，與施工現(xiàn)場(chǎng)緊密配合，縮短了工期。我們對(duì)直埋式保溫冷凍管的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制流程進(jìn)行了優(yōu)化，自制了多種輔助生產(chǎn)的工具，提高了現(xiàn)場(chǎng)直埋式保溫管的預(yù)制效率。另外，不僅空調(diào)系統(tǒng)直埋式保溫管可采用該現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制技術(shù)，熱給水系統(tǒng)保溫管道、溫泉保溫管道等都可采用或借鑒該技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。

［參考文獻(xiàn)］

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