胡小燕
摘要:熱力管道直埋是暖通工程中最主要的敷設方式,目前存在的四種直埋方式有其自身的優(yōu)劣性,而氰聚塑和管中管技術因其工廠化生產,和現代化的生產要求有著非常好的適應性,得到了越來越廣泛的應用。隨著科技的進步,對暖通工程中直埋技術的要求也越來越高,本文結合熱力管道直埋技術,對暖通工程中蒸汽管道直埋技術的應用進行探討分析。
關鍵詞:暖通工程;熱力蒸汽管道;直埋技術;應用
中圖分類號,TU833 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3024(2016)08-98-02
前言
暖通工程中采用熱力管道的直埋敷設方式,可以有效避免采用有溝敷設時產生的城市熱力管道與上水、下水、電力、通訊、煤氣等多種管線或地下構筑物發(fā)生矛盾。并且熱力管道直埋敷設方式還具有防水防腐性能好、熱損少,施工周期較短、工程造價低廉等優(yōu)點,具有明顯的經濟優(yōu)勢。基于此,以下就暖通工程中直埋蒸汽管道技術的應用進行了探討,以供參考。
1暖通工程中熱力管道直埋技術的概述
暖通工程中熱力管道直埋技術主要有四種形式:澆灌式、氰聚塑、填充式、管中管,在這四種形式當中,澆灌式與氰聚塑防水性能相對較差,同時外側也比較容易出現嚴重的腐蝕現象,所以自身的使用壽命也不是很長,如果在施工的過程中保溫層出現比較明顯的破壞或者是滲漏的現象,其自身的保溫性能也會隨之喪失。所以這兩種形式在質量方面并不能得到保障。而氰聚塑這種方式在表面涂上防腐材料,同時還要在其表面澆筑一層發(fā)泡材料,這樣就形成了一個非常堅固的保溫層,也使得保溫的性能得到了有效的保護。管中管式通常是在高密度的聚乙烯材料當中注入適量的發(fā)泡材料,使得結構整體的性能得到很好的保障。
氰聚塑與管中管熱力管道直埋技術在生產的過程中采用的是工廠化的方式,同時在生產過程中可以有效的實現一次成型,同時所形成的結構在抗壓性和防水性上都有著十分明顯的優(yōu)勢,傳統(tǒng)的保溫材料和管壁之間會存在一定的縫隙,而這種熱力管道直埋技術可以有效的彌補這種不足,其在施工的過程中采用的是現場發(fā)泡的形式,同時還能和原來的保溫層有機的結合在一起,這樣也充分的保證了其自身的整體性,在應用這兩種技術的過程中也可以十分有效的防止其對周圍的環(huán)境所產生的不利影響,此外如果遇到了雨季,還能減少雨水浸泡對管道產生的負面作用,但是保溫的性能會有所下降。
2暖通工程中直埋蒸汽管道技術的應用
2.1直埋蒸汽管道與直埋熱水管道的區(qū)別
(1)直埋蒸汽管道與直埋熱水管道的設計方法不同,管網運行參數不同。直埋蒸汽管道所輸送的均為高溫蒸汽介質,因其溫度高,所以設計方法不同于直埋熱水管道。首先,按照我國國家建設部頒布的《城市直埋供熱管道工程技術規(guī)程》的規(guī)定,直埋熱力管道的直管段的當量應力變化范圍應滿足一定的壓力范圍,直埋蒸汽管道的設計不能象直埋熱水管道那樣允許有錨固段存在,直埋蒸汽管道的設計必須使整個管系的熱應力釋放掉,即管道必須能產生熱位移。
(2)管道保溫結構不同。直埋熱水管道使用的是“三位一體”的預制保溫管,即聚氨脂保溫層緊密地粘結在工作鋼管的外表面。但由于聚氨脂的耐熱溫度最高為140%,因此直埋蒸汽管道只能做成包裹式的復合保溫結構,即必須使用耐高溫的保溫材料,這種包裹式的結構使得工作鋼管與保溫層必然是脫開的,僅此一點區(qū)別就決定了直埋蒸汽管道不能按照直埋熱水管道的設計方法進行設計。
2.2高溫蒸汽管道的直埋敷設技術
近年來,經過廣大工程技術人員在工程施工過程中不斷摸索和實踐,結合直埋蒸汽管道的基礎理論和基本構造,在實踐中開發(fā)出來了不同結構、性能各異的直埋管道產品,而目前比較成熟的技術可歸納為:內滑動外固定(即工作鋼管與保溫結構脫開,工作鋼管受熱膨脹時,鋼管運動,發(fā)生位移而保溫結構層與外套管成一整體結構,不發(fā)生運動)、內滑動內固定(即固定端處將工作鋼管固定在外套管上,不用鋼筋混凝土結構固定)外滑動內固定(即保溫材料和工作鋼管緊密結合,捆綁成一個整體,保溫結構和工作鋼管在管道熱膨脹時同時運動)這三種結構。
2.3直埋高溫蒸汽管道的保溫結構
直埋蒸汽管道的保溫結構是技術部分中比較重要的一個環(huán)節(jié),保溫效果是其直埋高溫蒸汽管道的主要指標,而其保溫效果的好壞最終取決于保溫結構。如保溫材料不耐水煮沸,進入保溫層被蒸汽加熱到沸騰后,將沿管道迅速蔓延,造成無機保溫層材料熱軟化和有機保溫層材料聚氯酯破孔軟化,從而會引起大范圍的保溫材料破壞。導熱系數急劇增加,保溫性能急劇破壞,嚴重時地面會出現冒汽現象,由此可知,保溫材料的防水性能及耐煮沸對高溫蒸汽管道直埋敷設的安全性和可靠性有較大的影響,是保證蒸汽管道安全工作的關鍵所在。因此,在蒸汽管道直埋敷設中對保溫材料的選擇上應注意選擇耐煮沸及防水性能較好的材料。
2.4高溫蒸汽管道排潮管的作用及安裝
高溫蒸汽直埋管道的保溫層應設置排潮裝置,排潮管是直埋蒸汽管道不可缺少的一個組成部分。因保溫管在生產、運輸及安裝過程中,尤其是趕上雨季施工,不可避免地含有或者會吸收一些潮氣甚至少量水分,這些潮氣或水分在管道運行時經管內蒸汽加熱就會在保溫層,如不及時排除,會使保溫層間壓力升高,很容易發(fā)生爆管事故。因此對于不抽真空的保溫結構,必須設置排潮管,排潮管的設置不僅在啟動運行階段發(fā)揮重大作用,而且在正常運行中的作用也不可忽視,因為正常運行時可以通過排潮管的排潮量大小判斷管道是否泄漏。通常情況下,管道供應廠家把排潮管設于固定墩上,一個固定墩上設置一個排潮口,在安裝過程中將固定墩的排潮口設于固定墩卡板的同一側,以確保每一段管道都能有效排潮。并將排潮口引出地面,至行人、車輛無障礙處,以防影響交通或潮氣燙傷行人,同時還應考慮排潮管的防灌(雨)水措施。
2.5外保護結構
目前,在國內高溫蒸汽直埋敷設管道上采用的外保護結構形式主要有三種:高密度聚氯乙烯管外護、玻璃鋼外護及鋼套管外護。
(1)高密度聚氯乙烯管外保護。由于高密度聚氯乙烯管耐溫較低,對溫度十分敏感,其強度隨溫度變化大,因此,不宜應用到高溫蒸汽直埋敷設的管道上,但在熱水直埋供熱管道上應用較為普遍。
(2)鋼套管外保護。主要是外滑動的保溫結構(保溫層與工作鋼管一起相對于外護鋼管做同步位移,工作鋼管承受的摩擦力基本上不受土壤壓力的影響)應用較多。
(3)玻璃鋼外保護。主要是在內滑動保溫結構中應用較多。鋼套管的防腐問題較為重要。首先,鋼套管外護層一般防腐用環(huán)氧煤瀝清刷涂,由于與土壤反復摩擦,不久就失去防腐能力,造成外護鋼管腐蝕破洞。其保溫層2-4米就要做夾環(huán)支撐,此處保溫材料導熱系數明顯大于不做夾環(huán)處,沿管道形成數量很大的熱橋泄溫點,對外鋼管傳導大量的熱量,會加劇外鋼管的腐蝕速度,降低管系的使用壽命。玻璃鋼外保護由于耐溫能力強、防水防腐性能好、強度高便于施工,是外護層的理想材料。
3結束語
暖通工程中熱網敷設好壞直接影響供熱效果。也影響運行維護管理的費用,近年來熱力管道直埋技術快速的發(fā)展,其中的“氰聚塑”以及“管中管”方式,它們的工程造價比較低,有很低的熱損耗,同時能夠有效的節(jié)約能源,具有良好的防腐絕緣性能,并且使用壽命很長。僅僅需要很小的占地面積,施工較快。正是由于這兩種技術優(yōu)點的存在,在暖通工程中得到廣泛應用。