田洪政
【摘要】在進(jìn)行管道建設(shè)的過程當(dāng)中,直埋技術(shù)是我國(guó)目前較為先進(jìn)的管道建設(shè)技術(shù)。應(yīng)用直埋技術(shù)可以有效減少供熱管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量損失,也可以提高管道的防腐蝕性以及防水性,同時(shí)占地少、造價(jià)低、施工快,有利于環(huán)境保護(hù)。工作人員應(yīng)該根據(jù)我國(guó)目前的科學(xué)技術(shù)水平對(duì)管道直埋技術(shù)進(jìn)行不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新,使其在暖通工程中能發(fā)揮更重要的作用。本文具體探究了熱力管道直埋技術(shù)在暖通工程中的應(yīng)用,旨在提高我國(guó)暖通工程的建設(shè)質(zhì)量,進(jìn)而提高市民居住的生活質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】暖通工程;熱力管道;直埋技術(shù)
不斷地提高暖通工程的建設(shè)質(zhì)量可以為人們提供更加舒適的生活環(huán)境。為此,人們應(yīng)該提高對(duì)暖通工程技術(shù)應(yīng)用的重視程度,并且要積極的學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的暖通技術(shù),提高熱力管道直埋施工技術(shù)的工作質(zhì)量。除此之外,工作人員要對(duì)影響施工的各種因素進(jìn)行全面地分析,提高暖通工程設(shè)計(jì)的合理性和安全性,減少施工事故的發(fā)生。
1、直埋設(shè)計(jì)的基本原則
直埋蒸汽管道和直埋熱水管道的設(shè)計(jì)方法不同[1],并且管道運(yùn)行的參數(shù)也有所不同。直埋蒸汽管道運(yùn)行的蒸汽溫度較高,因此,設(shè)計(jì)的方法與直埋熱水管道的設(shè)計(jì)方法有所不同。首先要根據(jù)我國(guó)《城市直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 81- 98的規(guī)定[2],將直埋熱力管道的量應(yīng)力變化控制在合理的范圍內(nèi)。直埋蒸汽管道的設(shè)計(jì)需要釋放掉蒸汽管道中的熱應(yīng)力,使蒸汽管道能夠根據(jù)熱量的變化而產(chǎn)生位移。
直埋熱水管道與直埋蒸汽管道的保溫結(jié)構(gòu)有所不同。直埋熱水管道通常使用三位一體的保溫方式,將保溫層貼附在鋼管的外部。保溫層的材料為聚氨酯。由于聚氨酯的耐熱溫度較高,因此在進(jìn)行直埋蒸汽管道時(shí),要采用包裹式的保溫結(jié)構(gòu)。復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)指的是使用耐高溫的保溫材料,這種結(jié)構(gòu)將鋼管與保溫層進(jìn)行隔離,根據(jù)此結(jié)構(gòu)可以區(qū)別出直埋熱水管道與直埋蒸汽管道不同的設(shè)計(jì)方法。
在最近幾十年間,我國(guó)許多技術(shù)人員在開展熱力管道的工作當(dāng)中積累了許多的經(jīng)驗(yàn),并且在深入了解和學(xué)習(xí)直埋蒸汽管道理論的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建了許多種類和結(jié)構(gòu)不同的直埋管道產(chǎn)品?,F(xiàn)如今,我國(guó)國(guó)內(nèi)較為成熟的直埋技術(shù)有:(1)內(nèi)滑動(dòng)外固定。該技術(shù)的工作原理為當(dāng)鋼管與保溫層進(jìn)行分離時(shí),鋼管受到熱量的影響而產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象,并且進(jìn)行位移。保溫層與外管是一體化的結(jié)構(gòu),不產(chǎn)生位移。(2)除了內(nèi)滑動(dòng)外固定技術(shù)以外,還有內(nèi)滑動(dòng)內(nèi)固定技術(shù)。該技術(shù)原理為將鋼管固定在外管上,不采用鋼筋混凝土進(jìn)行固定。(3)最后一個(gè)為外滑動(dòng)內(nèi)固定,即保溫層與鋼管進(jìn)行連接,并且形成一個(gè)整體,當(dāng)兩者受到熱量影響時(shí)會(huì)產(chǎn)生膨脹,并且同時(shí)出現(xiàn)位移。
2、熱力管道直埋技術(shù)
熱力管道直埋技術(shù)的敷設(shè)有以下三種,一次性補(bǔ)償器、無償直埋敷設(shè)、增設(shè)直埋熱力管道補(bǔ)償器。一次性補(bǔ)償器可以使得熱力管道達(dá)到預(yù)熱和施工的溫度,并且對(duì)管道的熱力進(jìn)行延伸。施工人員在安裝完熱力管道之后,要對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱,當(dāng)管道進(jìn)行熱力延伸之后在安裝補(bǔ)償器,一次性補(bǔ)償器敷設(shè)在熱力管道直埋工作中受到了廣泛的應(yīng)用。和另外兩種敷設(shè)方式進(jìn)行比較,無償直埋敷設(shè)對(duì)于熱力管道的直埋深度有著一定的要求,施工人員應(yīng)該先對(duì)熱力管道進(jìn)行預(yù)熱,之后再對(duì)熱力管道的溝槽進(jìn)行敷設(shè)。當(dāng)預(yù)熱溫度與管道的最低溫度之間存在差異時(shí),熱力管道會(huì)出現(xiàn)熱應(yīng)力,在進(jìn)行直埋敷設(shè)的過程中,施工人員需要注意到管道的熱應(yīng)力不能超過管道的最大應(yīng)力。在施工時(shí),管道的溫度決定了管道的最低溫度和預(yù)熱溫度,預(yù)熱溫度可以達(dá)到施工溫度的一半。在使用該敷設(shè)方式時(shí),施工人員要注意熱力管道的直徑不能過大。第三種敷設(shè)方式通常是用在熱力管道的溫度較高的情況當(dāng)中,開始敷設(shè)工作之前,施工人員應(yīng)該安裝好固定墩,并且要對(duì)相鄰兩個(gè)固定墩的間距進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。除此之外,施工人員還應(yīng)該對(duì)熱力管道預(yù)熱溫度所產(chǎn)生的熱應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量和把控,確保其熱應(yīng)力不超過熱力管道的最大應(yīng)力。
3、外保護(hù)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)如今,我國(guó)國(guó)內(nèi)通常在高溫蒸汽直埋管道上采用以下三種外保護(hù)結(jié)構(gòu)形式。
第一種保護(hù)結(jié)構(gòu)為高密度聚氯乙烯管外保護(hù)。由于聚氯乙烯的耐高溫性較低,并且對(duì)于溫度的變化十分的敏感,其材料的強(qiáng)度受到溫度的影響較大。因此,聚氯乙烯通常在熱水直埋管道上進(jìn)行使用,而在高溫的蒸汽直埋管道上使用的情況較少。
第二種鋼套管外保護(hù)。這一種保護(hù)結(jié)構(gòu)通常與外滑動(dòng)內(nèi)固定的直埋敷設(shè)技術(shù)共同使用。當(dāng)管道受到熱量膨脹時(shí),鋼管與保護(hù)層同時(shí)產(chǎn)生位移,并且鋼管的摩擦力受到土壤的影響較小。
第三種為玻璃鋼外保護(hù)。這種保護(hù)結(jié)構(gòu)通常應(yīng)用在內(nèi)滑動(dòng)的直埋敷設(shè)技術(shù)當(dāng)中。由于鋼套管的防腐蝕性對(duì)于高溫蒸汽直埋管道的影響較大,因此,在應(yīng)用這種保護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)要首先對(duì)鋼套管外護(hù)層進(jìn)行防腐處理。由于鋼管經(jīng)常與土壤進(jìn)行摩擦,在使用不久之后,會(huì)失去其防腐蝕性,使得外護(hù)鋼管受到腐蝕而出現(xiàn)破洞。因此要在保溫層兩米到四米的距離內(nèi)進(jìn)行夾環(huán)支撐。做夾環(huán)支撐位置的保溫材料的導(dǎo)熱性要大于未設(shè)置夾環(huán)支撐位置的導(dǎo)熱性。由于管道內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)許多的熱橋泄溫點(diǎn),在傳導(dǎo)熱量的過程中會(huì)加快外鋼管的腐蝕性,進(jìn)而減少外鋼管的使用年限。由于玻璃鋼外保護(hù)技術(shù)的耐高溫性較強(qiáng),并且防腐蝕性較好,是對(duì)外鋼管進(jìn)行保護(hù)的主要材料。
結(jié)語(yǔ):
采用直埋技術(shù)進(jìn)行熱力管道的鋪設(shè)可以有效地減少與城市熱力管道進(jìn)行上下水、熱量傳輸、煤氣等多個(gè)線路之間產(chǎn)生的沖突,還可以有效地減少熱力管道的占地面積,提高運(yùn)維單位的經(jīng)濟(jì)效益。在最近幾十年間,我國(guó)熱力管道直埋技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。對(duì)該技術(shù)進(jìn)行不斷地創(chuàng)新和改進(jìn),大幅提高我國(guó)熱力工程建設(shè)的質(zhì)量,為居民提供良好舒適的生活環(huán)境,并且促進(jìn)我國(guó)暖通工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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