白 偉 強(qiáng)

(太原市熱力公司，山西 太原 030001)

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硬質(zhì)聚氨酯保溫管補(bǔ)口及管件保溫施工工藝

白 偉 強(qiáng)

(太原市熱力公司，山西 太原 030001)

介紹了直埋高密度聚乙烯外護(hù)聚氨酯保溫管的材料性能，對(duì)其施工前的準(zhǔn)備工作進(jìn)行了闡述，分析了聚氨酯保溫管的直口、接口及彎頭等管件的防腐保溫工藝及注意事項(xiàng)，確保供熱管道的正常運(yùn)行。

供熱系統(tǒng)，聚氨酯保溫管，聚乙烯套管，模具

0 引言

供熱系統(tǒng)就如同城市道路一樣，是城市的血管，對(duì)于一個(gè)城市而言供熱系統(tǒng)至關(guān)重要，在城市建設(shè)中供熱管道的建設(shè)也越來越被受到重視，可以說供熱管道是城市其他工程設(shè)施能夠正常運(yùn)行的保證和前景，正是因?yàn)槿绱耍峁艿拦こ滩棚@得如此的重要。一般來說市政供熱管道的施工程序并不是十分復(fù)雜，對(duì)于不同的城市其環(huán)境不同，其中大多數(shù)的環(huán)境是較為復(fù)雜的，我們?cè)谑┕さ臅r(shí)候不僅僅要保證施工的安全進(jìn)行，做好供熱管道工程中直埋高密度聚乙烯外護(hù)聚氨酯保溫管的直口、接口及彎頭等管件的防腐保溫，這是十分困難的工作，有時(shí)正是因?yàn)檫@些因素而導(dǎo)致無法保證工程施工的質(zhì)量，進(jìn)度。為此，我就供熱管道工程施工技術(shù)中聚氨酯保溫管的直口、接口及彎頭等管件的防腐保溫進(jìn)行了相關(guān)的論述，這對(duì)于保障供熱的正常運(yùn)行意義重大。

1 材料介紹

1)高密度聚乙烯樹脂電熱熔。

熱熔套密度大于945 kg/m3；拉伸屈服強(qiáng)度不小于21 MPa；斷裂伸長率不小于550%；縱向回縮率不大于1.8%；耐環(huán)境應(yīng)力開裂大于500 h。高密度聚乙烯樹脂采用PE80，100級(jí)，添加抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、碳黑等添加劑。熱熔套內(nèi)表面預(yù)埋電阻絲，要求電暈處理或毛面處理，熱熔套周向兩端邊緣應(yīng)做45°坡角處理，軸向搭接處均勻斜面處理，熱熔套表面不應(yīng)出現(xiàn)裂紋、空洞、氣泡等缺陷。

2)輻射膠聯(lián)熱收縮帶。

熱收縮帶(套)的厚度：基材不小于1.5 mm，膠層不小于1.0 mm，寬度200 mm。

a.基材性能：拉伸強(qiáng)度不小于17 MPa；斷裂伸長率不小于400%；維卡軟化點(diǎn)不小于90 ℃，脆化溫度不大于-65 ℃；電氣強(qiáng)度不小于25 MV/m；耐環(huán)境應(yīng)力開裂(F50)不小于1 000 h；耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕(浸泡7d):10%HCl的環(huán)境中不小于85；耐熱老化數(shù)據(jù)(150 ℃,21 d)：拉伸強(qiáng)度不小于14 MPa，斷裂伸長率不小于300%；密度0.960 g/cm3。

b.膠層性能：最高設(shè)計(jì)溫度為50 ℃時(shí)，膠軟化點(diǎn)(環(huán)球法)不小于90 ℃，最高設(shè)計(jì)溫度為70 ℃時(shí)，膠軟化點(diǎn)(環(huán)球法)不小于110 ℃;處于23 ℃時(shí)，搭接剪切強(qiáng)度不小于1.0 MPa，處于50 ℃或70 ℃時(shí)，搭接剪切強(qiáng)度不小于0.05 MPa；脆化溫度不大于-15 ℃；聚乙烯層剝離強(qiáng)度處于23 ℃不小于70 N/cm，處于50 ℃或70 ℃不小于10 N/cm。

3)硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯：

任意位置的聚氨酯泡沫塑料密度不小于60 kg/m3；徑向壓縮強(qiáng)度或徑向相對(duì)變形為10%時(shí)的壓縮應(yīng)力不小于0.3 MPa；吸水率100 ℃，90 min不大于8%；閉孔率不小于90%；未經(jīng)老化的聚氨酯泡沫塑料在50 ℃狀態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)λ50≤0.033 W/(m·K)；工作溫度要求達(dá)到130 ℃；沿徑向平均孔徑不大于0.5 mm。

2 施工應(yīng)用遵循環(huán)節(jié)

1)清理階段：

首先清理直埋管接口部位和兩端保溫外保護(hù)層，不得有油污、泥沙、焊渣，先用水清洗一遍然后再用干布擦干。

2)連接階段：

外套管沿軸線方向刨開，包覆在裸管接口處保溫管外套上，外套管兩端和軸向重疊部分的寬度應(yīng)大于50 mm，外護(hù)套截面要整齊，用打包帶把補(bǔ)口和保溫外套結(jié)合部位環(huán)形扎緊，用木錘輕敲，邊敲邊緊，且與兩側(cè)塑料緊密結(jié)合。用塑料焊槍在套管兩端截面和保溫管外殼環(huán)形焊接，以焊條撕不動(dòng)為合格。

3)密封階段：

取熱塑帶(寬度一般為50 mm)，將一端平行搭在焊縫上，兩側(cè)寬度一致。用焊槍或?qū)Ｓ脟姌屧诤缚p與熱塑帶結(jié)合部加熱，加熱至保溫塑料外殼與熱塑帶結(jié)合處開始融化，然后迅速用手在熱塑帶表面向保溫管方向施加壓力，直至熱塑帶截面擠出粘液為好。依次環(huán)形操作最后到達(dá)起點(diǎn)處，與起點(diǎn)搭接50 mm處截?cái)酂崴軒В瑱z查熱熔情況，如有接觸不實(shí)處再用塑料焊槍在熱塑帶表面加溫用手加壓直至擠出粘液。

4)注料階段：

用直徑25 mm的開孔器在補(bǔ)扣外護(hù)套一端開一個(gè)注料孔，另一端錐一小放氣孔，按補(bǔ)扣需保溫發(fā)泡空間計(jì)算發(fā)泡劑用量，設(shè)定發(fā)泡機(jī)程序，開動(dòng)機(jī)器注料。主料完畢取封堵迅速把注料孔封死，然后觀察放氣孔直至泡沫溢出，清除溢出泡沫用密封膠封死。如放氣孔沒有泡沫溢出說明保溫材料沒有填充完全，用開孔器把檢查孔開大改為注料孔，根據(jù)空間重新注料注滿，用密封堵封死。

5)整理階段：

最后整體檢驗(yàn)一下聚氨酯保溫管的補(bǔ)口質(zhì)量。

3 聚乙烯管道接口、管件防腐保溫

目前國內(nèi)集中供熱中采用的高密度聚乙烯外護(hù)管安裝后，接頭處應(yīng)做防腐保溫，行業(yè)內(nèi)一般統(tǒng)稱為接口保溫。接口保溫分為兩種，一種是聚乙烯電熱熔外護(hù)防腐，另一種為聚乙烯套管焊接外護(hù)防腐。聚乙烯電熱熔防腐是防腐中技術(shù)比較成熟，而且使用壽命長，與母材粘結(jié)力最好的外護(hù)方法。一般在直口保溫時(shí)管徑不小于300 mm時(shí)采用較多，熱熔起到與母材融為一體，避免脫落或空洞出現(xiàn)從而影響防水防腐效果，采用此種方式接頭，施工簡便、焊口牢固。這也避免管道運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱位移的軸向運(yùn)動(dòng)，影響保溫管與地下土層砂層摩擦?xí)r產(chǎn)生造成對(duì)接口的損壞。管徑不大于250 mm以下及其他管徑的壓制彎頭、三通的采用聚乙烯套管較多，現(xiàn)場施工時(shí)需要專業(yè)的技術(shù)工人對(duì)其尺寸規(guī)格大小進(jìn)行現(xiàn)場切割制作。

1)直口保溫的工藝流程。

a.首先對(duì)直口位置的鋼管表面用角磨機(jī)進(jìn)行除銹，鋼管應(yīng)無可見污垢，沒有附著氧化皮、鐵銹等附著物，表面應(yīng)見金屬光澤。b.將電熱熔套(寬660 cm)搭接到母材上兩端軸向搭接面應(yīng)有150 cm，用捆綁帶把熱熔套緊捆，根據(jù)熱熔套壁厚設(shè)定熱熔機(jī)(2 000 W)的電流及加熱時(shí)間(例如：DN300≈15 min，電流35 A)，自動(dòng)斷電后結(jié)束焊接，熱熔后聚乙烯熱熔處應(yīng)出現(xiàn)融化溢膠，在熱熔套完全冷卻后卸下綁帶。c.聚乙烯塑料焊條用(1 000 W)塑料吹風(fēng)式焊槍將周向兩端焊接，然后做0.02 MPa氣壓試驗(yàn)1 min內(nèi)不掉表為合格，周向兩端搭接輻射膠聯(lián)熱收縮帶，用噴火槍對(duì)其表面循環(huán)烤制直到收縮緊固。d.最后向熱熔套注料孔注入聚氨酯AB混合料重量比為1∶1.13，起發(fā)成型后清理表面溢出的聚氨酯φ25堵塞封口。實(shí)驗(yàn)室做完接口的破壞性試驗(yàn)，所顯示的熱熔套和母材搭接橫截面及聚氨酯橫截面情況，可以看出是密閉的，聚氨酯保溫層發(fā)泡外觀也是達(dá)到要求的，試驗(yàn)數(shù)據(jù)密度不小于60 kg/m3。

2)直口保溫的注意事項(xiàng)。

a.施工過程中熱熔套的緊固搭接面一定要注意嚴(yán)絲合縫，在使用緊固器緊固時(shí)，用錘子輕敲表面使其均勻受力。這樣才能達(dá)到熱熔套與母材的粘結(jié)，為下一步氣壓試驗(yàn)打好基礎(chǔ)。b.在烤制熱縮帶環(huán)節(jié)中，操作人員一定注意熱縮帶不能纏裹過緊，應(yīng)留有一定回縮率使其達(dá)到緊密粘結(jié)。如果纏裹太緊在烤制時(shí)會(huì)出現(xiàn)縱向回縮率過大熱縮帶斷裂情況。

3)彎頭施工流程。

保溫彎頭是保溫管件中一種，保溫彎頭，是由高密度聚乙烯外套管、硬質(zhì)聚氨酯泡沫保溫層及鋼管緊密結(jié)合而成。保溫彎頭主要用于保溫管的轉(zhuǎn)向，一般與保溫管配套使用，是根據(jù)集中供熱管道設(shè)計(jì)時(shí)用于補(bǔ)償作用，使彎頭部位也能有足夠的保溫性能，標(biāo)準(zhǔn)彎頭角度：30°，45°，60°，90°。

a.首先彎頭的鋼管表面用角磨機(jī)進(jìn)行除銹，專業(yè)技術(shù)人員對(duì)彎頭長度用卷尺測(cè)量出外側(cè)弧度和內(nèi)側(cè)弧度的長度。b.一般根據(jù)管徑大小有相應(yīng)的模具，使用切割機(jī)安裝模具大小切割即可。如果沒有模具可用實(shí)際測(cè)量尺寸，在聚乙烯套袖分別標(biāo)記好內(nèi)外側(cè)尺寸長度進(jìn)行切割。如果曲率半徑大保證外護(hù)管與鋼管的保溫層厚度，中間部位的聚乙烯套袖可由多個(gè)組成。c.在鋼管上安裝插口式聚乙烯支架，將按照彎頭尺寸下好套袖套在上面，注意兩端直管位置與母材搭接。用塑料焊條將三塊聚乙烯焊接，搭接處用熱縮帶粘結(jié)達(dá)到密封作用，注入聚氨酯組合料封口。

4 結(jié)語

市政工程的供熱管道施工是一項(xiàng)應(yīng)用實(shí)際的技術(shù)，供熱管道工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)市政道路的施工全過程都有很重要的影響，注重各項(xiàng)工作的技術(shù)要領(lǐng)，精益求精，加強(qiáng)接口保溫的防水效果可以延長保溫管使用年限，更好的保證供熱管網(wǎng)運(yùn)行。其施工工藝的任一流程操作不當(dāng)都會(huì)給工程造成不良影響。所以要嚴(yán)加控制供熱管道工程的每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，按照施工規(guī)范開展施工作業(yè)，進(jìn)而確保工程能夠高質(zhì)、高效并如期完成。

On thermal preservation pipe joints of rigid polyurethane and thermal insulation construction craft of members

Bai Weiqiang

(TaiyuanThermalPowerCompany,Taiyuan030001,China)

The paper introduces the material performance of the thermal preservation pipe of the buried high-density polyethylene, illustrates the preparation before the construction, and analyzes the corrosion resistance craft for the members including sprue, joint and bend of the polyurethane and the precautions, so as to ensure the operation of the heat-supply pipelines.

heat-supply system, polyurethane thermal preservation pipe, polyethylene pipe, modulus

1009-6825(2017)15-0108-02

2017-03-15

白偉強(qiáng)(1985- )，男，助理工程師

TU833.12

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