無補(bǔ)償冷安裝技術(shù)在直埋供熱管道工程的應(yīng)用

賈俊才

摘要：本文首先分析了無補(bǔ)償冷安裝技術(shù)在直埋供熱管道工程施工中具有的優(yōu)勢，并結(jié)合某工程項(xiàng)目實(shí)際施工過程中的具體情況，探討了無補(bǔ)償冷安裝技術(shù)在供熱管道安裝施工的工藝流程和要點(diǎn)，以保證供熱工程從施工、調(diào)試并能夠安全穩(wěn)定如期運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：直埋供熱管道;無補(bǔ)償冷安裝技術(shù);施工工藝;調(diào)試運(yùn)行

1 項(xiàng)目概述

某項(xiàng)目是一個(gè)城市規(guī)劃的新區(qū)，整個(gè)地區(qū)現(xiàn)有的建筑規(guī)模有200萬㎡，按照城市新區(qū)的規(guī)劃要求需實(shí)施集中供熱項(xiàng)目。規(guī)劃的集中供熱熱源距離該城市新區(qū)約有12公里，供熱管道需由熱源敷設(shè)至該城市新區(qū)，并按照規(guī)劃要求沿道路敷設(shè)至各用熱商業(yè)區(qū)及住宅小區(qū)。

為了充分利用該城市新區(qū)地形開闊、道路彎道多的優(yōu)勢，經(jīng)與規(guī)劃設(shè)計(jì)單位進(jìn)行充分溝通，在滿足設(shè)計(jì)要求情況下，本項(xiàng)目供熱管道設(shè)計(jì)采用無補(bǔ)償冷安裝直埋敷設(shè)施工工藝，并盡可能將直線管段的長度進(jìn)行延長，使管網(wǎng)路由更加合理。無補(bǔ)償冷安裝工藝不僅工程投資降低，施工也較為簡單，施工周期短，減少了固定墩和補(bǔ)償器，大大提高了管網(wǎng)后期運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

2 施工的過程和過程控制

2.1 供熱管道的材料

本工程項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)充分考慮該地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，設(shè)計(jì)供熱管道管徑DN600—DN150，其中DN600主管道長度2×13公里，其它分支管線長度2×3.5公里。所有供熱管道均采用預(yù)制直埋保溫管，采用耐高溫聚氨酯保溫（厚度為30-70毫米），高密度聚乙烯外護(hù)，結(jié)構(gòu)形式為工作鋼管+聚氨酯+外套高密度聚乙烯。保溫前工作鋼管應(yīng)進(jìn)行除銹處理，外套內(nèi)壁做電暈處理。

工程設(shè)計(jì)要求工作鋼管>DN200均選用螺旋鋼管，材質(zhì)為Q235B，≤DN200的工作鋼管均采用無縫鋼管，材質(zhì)為20#鋼。每根鋼管均要求進(jìn)行水壓試驗(yàn)以確保嚴(yán)密性。

2.2 管道方向和施工順序

本項(xiàng)目供熱管道將從規(guī)劃的集中供熱熱源敷設(shè)管道，向該規(guī)劃新區(qū)的商業(yè)聚集區(qū)及各個(gè)住宅小區(qū)供熱，所有供熱管道將沿道路一側(cè)敷設(shè)，并設(shè)置局部限制區(qū)，供熱管道埋深不低于1.5米，如遇交叉路口或過河將采用頂管或托管方式，管頂埋深結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況而定。

如果同時(shí)施工數(shù)公里的供熱管道，不僅施工周期較長，管道的清潔度也會(huì)因雨天溝槽積水而降低，這對(duì)焊接作業(yè)、接縫防腐保溫都有不利影響，長期明溝也有安全影響。因此，本工程確定施工方案采用分段施工的方法，劃分標(biāo)段，以縮短各分段的工期，將環(huán)境因素對(duì)施工的影響降到最低。

2.3 施工順序的整個(gè)流程

該工程施工包括溝槽開挖、道路的破碎和恢復(fù)、管道焊接和安裝、管道無損探傷、工程范圍內(nèi)所有閥門井的安裝和施工、上部種植物的修復(fù)等。

具體施工流程：施工準(zhǔn)備→測量和放樣→溝槽開挖→管道安裝→閥門井砌筑及閥門安裝→強(qiáng)度及密封性試驗(yàn)→接縫防腐和隔熱處理→隱蔽驗(yàn)收→溝槽回填和路面修補(bǔ)。

2.3.1 測量放線和溝槽開挖

根據(jù)圖紙所提供的坐標(biāo)位置，測量并標(biāo)注管道的實(shí)際位置，在拐角、三通等處做標(biāo)記，繪制高程基準(zhǔn)，并和現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行核對(duì)，管溝開挖在數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)和現(xiàn)場實(shí)際要求后進(jìn)行，所有道路之間的開挖寬度、坡度系數(shù)、深度和寬度必須符合設(shè)計(jì)要求。特別是為了保證補(bǔ)償彎曲管的補(bǔ)償能力，管道拐角處應(yīng)適當(dāng)加寬管溝，管道與溝槽壁之間的凈距離和膨脹區(qū)域的長度應(yīng)滿足要求，以充分滿足運(yùn)行中管道熱脹冷縮引起的膨脹和收縮。

該工程項(xiàng)目位于城市規(guī)劃的新區(qū)，道路交通系統(tǒng)尚不完善，已建道路的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且較長，地形變化較大，地形標(biāo)高可能有誤差，直埋管道覆土深度應(yīng)符合《城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道技術(shù)規(guī)程》GB/T81-2013相關(guān)要求以防止管道內(nèi)產(chǎn)生過大的軸向應(yīng)力或引起管道發(fā)生縱向失穩(wěn)。

溝槽開挖后需在溝槽底部鋪設(shè)200毫米厚的中砂，在有石頭的區(qū)域，墊層底部還應(yīng)加厚鋪設(shè)200毫米的中砂，為了防止管道的擴(kuò)張受阻并產(chǎn)生巨大推力，有必要檢查墊層中是否有阻礙管道擴(kuò)張的大石頭和其他障礙物。

2.4 管道安裝和建井

管道在進(jìn)行安裝之前，需要清除內(nèi)部存在的鐵銹和管底砂墊層上的雜物。焊接件的切割和破口處理應(yīng)采用機(jī)械焊接或氧氣焊接，劃痕應(yīng)打磨平整，凹槽及其內(nèi)外表面應(yīng)清除油污、污垢、鐵銹等。在焊接件組裝前，在一定的范圍內(nèi)不得有裂紋和夾層等缺陷存在，管道對(duì)接焊組裝的時(shí)候，內(nèi)壁應(yīng)保持平整，其偏移量不得超過所有管壁厚度的1O%，且不能大于2毫米，為了防止在焊接的過程中出現(xiàn)焊渣飛濺燒壞保溫管的現(xiàn)象，工作點(diǎn)每側(cè)的保溫管應(yīng)覆蓋毛氈布或橡膠布。

2.5 管道組對(duì)

當(dāng)直埋管道直接敷設(shè)在管溝內(nèi)進(jìn)行組裝和對(duì)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采用龍門架或鋼梁作為支撐，用倒鏈進(jìn)行吊裝和調(diào)整，用吊車進(jìn)行協(xié)調(diào)。在組對(duì)程序之前，需要檢查所有開口是否合格，打磨除銹，組對(duì)并檢查對(duì)口間隙和外壁錯(cuò)邊量。對(duì)準(zhǔn)完成后，應(yīng)及時(shí)檢查對(duì)準(zhǔn)間隙的斜角和錯(cuò)邊懸掛等參數(shù)。當(dāng)管道組對(duì)進(jìn)行對(duì)中時(shí)，管道和彎管應(yīng)盡可能對(duì)中，以減少轉(zhuǎn)彎對(duì)中的工作量。管道溝槽為“V”形，溝槽角度應(yīng)不小于60°。

2.6 壓力測試和管道清潔

本工程壓力測試應(yīng)采用分段壓力試驗(yàn)和分段填充的方法，試壓前，管道溝槽應(yīng)回填完畢或回填至填土層以上確保管道受到限制，以防止壓力測試期間不穩(wěn)定。也可設(shè)置臨時(shí)支架，臨時(shí)支架一定要保證牢固可靠，并能防止試壓時(shí)鞭打通道移位。

考慮到工程應(yīng)用的可靠性，直埋管道隱蔽工程按照強(qiáng)度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為2.4MPa，壓力穩(wěn)定10分鐘內(nèi)應(yīng)無滲漏。管道內(nèi)的壓力降至工作壓力，在30分鐘內(nèi)無滲漏且壓力降不超過0.02MPa即為合格。

本工程應(yīng)采用閉式循環(huán)清洗，運(yùn)行前再整體沖洗。為使殘存在管道內(nèi)的雜物（泥沙、焊條、碎石、泥土等）清洗時(shí)不再附著管壁，最小清洗流速應(yīng)不小于1.5m/s，并應(yīng)以系統(tǒng)能達(dá)到的最大流量和壓力進(jìn)行清洗。

2.7 焊接接頭的防腐保溫處理

直埋管道兩端留有200-250毫米非保溫接頭，強(qiáng)度試驗(yàn)和滲漏試驗(yàn)合格后，焊縫應(yīng)進(jìn)行保護(hù)和保溫，焊縫兩側(cè)的氧化皮應(yīng)人工清除，非保溫部分應(yīng)涂兩層紅丹防銹漆。油漆涂層干燥后，應(yīng)使用聚乙烯外護(hù)層密封，聚乙烯外護(hù)層與保溫管道外護(hù)層搭接面應(yīng)不小于200毫米，并預(yù)留注料孔。填料工具應(yīng)使用移動(dòng)發(fā)泡機(jī)將聚氨酯注入鋼管與外部保護(hù)層之間的間隙，以進(jìn)行發(fā)泡和絕緣。

聚氨酯泡沫發(fā)泡后，泡沫注料孔應(yīng)使用配套孔塞密封嚴(yán)實(shí)，防止進(jìn)水。由于其良好的耐水性，聚氨酯泡沫是一種致密的微孔泡沫材料，沒有防水層或防潮層，發(fā)泡過程中，溫度應(yīng)盡可能控制在1℃至23℃之間，濕度應(yīng)低于8p，聚氨酯泡沫固化前，應(yīng)進(jìn)行保護(hù)工作以防止損壞。

3 結(jié)語

直埋供熱管道的無補(bǔ)償冷安裝不僅對(duì)管道壁厚有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，更需要在彎頭處進(jìn)行嚴(yán)格處理，最終滿足吸收熱膨脹的效果。因?yàn)樵摰貐^(qū)特殊的地質(zhì)條件和地形，在施工過程中必須注意該地區(qū)的地勢特點(diǎn)，排水和溝渠處理必須嚴(yán)格控制，以防止工程施工中出現(xiàn)問題。

參考文獻(xiàn)：

[l]張倩，淺析室外熱力管道的無補(bǔ)償直埋敷設(shè)[J];科技資訊，2019

[2]韓華，試論室外熱力管道的無補(bǔ)償直埋敷設(shè)技術(shù)的應(yīng)用[J];建筑技術(shù)，2017