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在建筑区室外敷设直埋式保温管施工需要注意的问题

来源:万里管道 2018-12-04 字体 【 在线咨询 返回列表

  传统的供热管道敷设方式,是将管道敷设在专用的地沟里。这种方式耗用大量的建筑材料,工程量大,工期长,与其他专业交叉作业多,尤其在有限的竖向空间内又需占有很大的位置,给室外管网的综合工作带来很多棘手的问题,并且每年都要投入大量的人力、物力和财力进行保养维修。因此,供热管道的有沟敷设在经济、耗能及保证工期等方面,都存在着很大的弊端。而直埋式保温管刚好弥补了有沟敷设的诸多缺陷,它刚一问世便被广泛应用到工程上,并在实践中不断得到改进和完善,显示出了极强的生命力。
 

  目前建筑小区的供热大部分采用低温热水(95~ 70℃)作热媒,这种低温热水系统在连续供热的条件下,温差变化小且变化速度平缓,工作压力低,管道产生的温度应力小,这为直埋式保温管的普及应用及进行无补偿敷设,提供了极为有利的条件。
 

  众所周知,管道热胀冷缩是正常的物理现象。敷设在地沟里时,它可以向自由端伸缩,用补偿器进行调节,可是直接埋在土壤里,情况就大不相同了,管道四壁被土壤嵌固着。如何解决这个问题?
 

  第一,管道遇热要伸长、移位,管道直埋时,它周围都被土“挤”住,管壁接触土壤产生摩擦,当摩擦力大于或等于热伸长的轴向应力时,可达到力平衡,特别是由于弯管和分支管道的存在,使这种力平衡更加稳定。留存在管壁内的轴向应力只要不超过管材的屈服极限,就不会破坏管道的正常工作,从而使管道的无补偿直埋敷设成为可能。对此,需要做以下切实的工作。
 

  (1)加强管道连接部位焊口的焊接强度,接口的清理、加工、对口、焊接等各道工序,都要严格符合焊接技术规范,不能马虎;焊工应具备焊接压力容器的资格证;焊完之后要对焊口进行严格的强度试验和气密性试验,试验标准根据使用要求确定。建筑小区采暖管道的强度试验压力建议不小于1.6 MPa恒压半小时以上。
 

  (2)管顶覆土必须有足够的厚度,并进行夯实。回填土的厚度和密实度要有保证,否则管道受热后就要向上隆起变形。回填土的最小厚度,与保温管壁的外径及土壤的容重等因素有关,需要经过计算确定。实践表明,管道Dg≤ 80时,其管顶最小覆土厚度应取为1.0 m,当100≤ Dg< 200时,其最小覆土厚度应取1.2 m。
 

  (3)关于回填土。究竟填什么土好,怎么填合适?大多数人都主张自管底下150 mm至管顶以上200 mm的范围内都回填细砂。其原因在于:一是砂子可以保护管壁不受尖硬物的冲击破坏;二是砂子松散度好,容易使管壁与土壤接触并保持密实,增加他们之间的摩擦力。
 

  管道热胀冷缩后,在土壤里必然要做往复运动,从而在管壁外围形成空隙,管道与土壤间的摩擦力就要降低。通过实验,回填土采用不同方式时,摩擦力的大小是不同的。填砂子,他们的摩擦力变化幅度不大,管道往返运动几次摩擦力下降不多,这是因为砂子容易挤跑,也容易复原,但是管子初次移动时产生的摩擦力较小。而回填全密实土,随填随夯,管子移动几次后,土质的塑性作用使缝隙加大,摩擦力降低较多。但有个特殊情况值得注意,那就是在全密实土壤中管子初次移动时的摩擦力很高,大约相当于填砂的1.5倍。
 

  第二,尽量减少管道的热伸长,并采取措施缓冲它伸长的力量。
 

  (1)在布置管网时,结合实际尽量缩短直线管段的长度,多布置一些自然弯管,使温度应力分散。
 

  (2)在施工过程中,对管网的干线做预热处理(应在水压试验合格后进行)。加热方式可根据条件选择,一般热媒选用热水较好,利用循环水泵逐渐升温,当加热至中点温度50± 5℃(取安装温度5℃与热媒的拱水温度95℃的温变中点)时要保持恒温,此时应观察预热管段的端部膨胀伸长情况,当其位移达到设计寄宿值时,立刻组织人力对管槽进行全面回填;与此同时,把阀门两侧及其他位置的固定支架,全部固定、焊死,待土填至管顶以上500 mm开始打夯,此时可停止预热及恒温工作。但回填土前不能中断。恒温时间一般需2~ 4 h。通过以上预热处理,将管道固定在已预伸长1~ 2膨胀量的状态,这样可使以后发生意外变形的位移值控制在另外1~ 2膨胀的范围内,有利于管网的安全工作,减少管网遭受破坏的潜在因素。
 

  (3)所有的弯管,均应按设计要求进行预制,必须采用煨制弯头或冲压弯头,禁用焊接弯头。
 

  (4)在Dg≥ 50的阀门两侧(不包括进户管的阀门)应设置有固定支架的小室,将阀门保护起来。支架的材料用槽钢,以抵挡轴向推力。
 

  (5)在长度超过60 m的直线管段上,如有分支管接出,应在三通附近设置固定支架,固定支架应设在未分支前的干管一侧,其他部位一般不设支架。
 

  (6)直埋式保温管敷设到入户小室处为止,在井内将保温管封严,入户小室另一侧距建筑物很近,按常规暖沟施工,与室内地沟衔接。以上几点措施,务必严格兑现,以确保直埋式保温管热网的正常运行、安全工作。
 

  直埋式保温管热网敷设方式的实施有以下具体要求:
 

  (1)施工安装单位具有较高的技术素质和施工力量。
 

  (2)事先制定供热规划,考虑预留接口,不允许在管网投入运行后重新开口接管,以防破坏管道的密封防腐层,降低使用寿命。
 

  (3)工序安排上尽量放在其他专业管道之后,施工应一气呵成。避免较大变形,使预热工作的效果遭到破坏,前功尽弃。
 

  (4)管道接头的除锈及管壳的封闭工作一定要严格,施工中途接头处难免遭到风吹日晒或其他污染,如除锈工作马虎或管壳封闭不严,将降低保温效果,影响使用寿命。
 

  (5)管网投入运行后,务必要求锅炉房的司炉人员实行连续供热,中途停火时间不允许超过4 h,避免温度出现较大波动。
 

  (6)经常停电、停水的地方,则应在较长的管段上,尤其在阀门附近增设波纹膨胀节进行补偿,并设井室,以便检修。

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