供热管道直埋敷设技术的探讨

马文

马文

黑龙江省鸡西市热力公司

摘要：供热管道的敷设是一项技术性较强的工作，本文对供热管道直埋敷设技术进行了介绍，这是一种新型的施工技术，在实际应用的过程中，有着较多的优点，不但可以施工较为方便，而且可能节省用地，减少资金的投入，提高管道工程的经济效益。本文对直埋供热管道的设计方法、布置形式以及施工技术进行了探讨，以供参考。

关键词：供热管道；直埋敷设；技术

在室外供热管网工程施工时，多采用的是管沟敷设的方式，这种施工方式已经无法适应管道工程对施工质量以及效率的要求，施工单位选用直埋敷设技术后，不但施工的质量提高了，施工的效率也提高了。直埋敷设的方式不会占用太多的土地，而且工艺技术比较简单，维护的工作量比较小，采用了导热系数较小的泡沫塑料材料，热损失比较小，保温层不容易出现开裂现象。本文对供热管道直埋敷设技术进行了介绍，希望可以促进这项技术的推广。

1、供热管道直埋敷设的方法

1.1无补偿冷安装直埋敷设

无补偿冷安装直埋敷设的设计方法在管道工程中应用比较多，在设计的过程中，需要做好应力的分类工作，还要对管道的应力进行验算，考虑到不同特性荷载产生的应力形态对管道具有破坏影响作用，所以设计人员需要设定好不同的限定值。应力分类法是将应力分为一次、二次、峰值应力等三种类型，应用这三种方法分别采用了弹性、安定以及疲劳分析理论，在计算的过程中较为复杂。

1.2有补偿直埋敷设

这种敷设方法采用了弹性分析理论，还对管道进行了应力验算，不需要对应力进行分类，采用的是将各级荷载相加的方式，只需要考虑综合应力对管系的影响，所以计算的过程中比较简单。应用弹性分析理论，可以控制由荷载引起的应力，设定应变在弹性范围内的限定值时需要考虑安全余量，管道在任一截面的总应力不宜超过钢材限定的最大应力。

2、管道布置的形式

2.1无补偿冷安装直埋敷设

采用无补偿冷安装的直埋敷设设计方法时，设计人员需要保证供热管道的工作温度在限定的范围内，管道热伸长会受到温度应力的影响，设计人员需要保证管道的强度，在管网中可以不设置补偿器，受到管件强度以及位移的限制，在对管道进行布置时，还要在施工现场做好防护措施，尽量少用补偿器以及固定墩。这种管道布置形式占用的空间比较小，布置的形式比较简单，保温管的连续性以及防水性大大提高了。

2.2有补偿直埋敷设

这种管道敷设方式需要控制管道的总应力，设计人员还可以在管网系统中设置补偿器，这一设备可以吸收热位移，具有降低管道温度应力的作用。管道和土壤之间摩擦力产生的应力较大，补偿段长度较短，管网中需设置大量补偿器和固定墩。因此，管网占用空间大，布置形状复杂，保温管保护层断点多，防水性差。

3、直埋供热管网施工

3.1管道施工

（1）所有管材、管件、阀门、补偿器等要有合格证，管材、管件在施工过程中应妥善保管和维护，不得锈蚀和损坏，必须对聚氨酯直埋保温管产品认真检验，确保质量。

（2）管材的加工：焊接前管子两端均作V型坡口，对坡口内外侧进行清理，范围大于200mm，管子坡口必须清洁无污物。直埋管道在穿越道路时必须采取一定的保护措施，一般情况下采取在保温管外加钢筋混凝土套管，套管应比道路宽度长0.5～1.0m。供热管网应在适当的位置设排气和泄水装置，排气、泄水装置处要设置检查井以便运行管理和维修。

（3）吊装下管：向沟内下管可用吊车吊装，在沟内管道接口处，挖出工作坑，坑深为管底以下200mm，坑处沟壁距保温管外壳不小于500mm。

（4）管道的焊接：焊接时应将管子垫牢，焊接分2～3层焊成，每层的焊缝搭接点应错开，必须用焊工锤、钢丝刷清除药皮后，再进行下层施焊。每层出现的裂纹、气孔、焊瘤等必须凿出。每一个接头焊缝，必须当天焊完，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、焊瘤及飞溅等缺陷；焊完后清理干净，同时要认真检查焊缝。

（5）管道安装中断的敞口处，应临时封闭，以防堵塞。

3.2水压试验

（1）用水泵将自来水打入供热管内，选压力表2块，精度不低于1.5级，表盘刻度值应为实验压力的1.5～2倍。

（2）水压试验过程：将泵、压力表串接于供热管路上，然后灌水，打开高点放气阀，待其放完空气开始出水时关闭，试压开始。

（3）水压试验过程如有泄漏，必须泄水后再修理，试压完毕放水时，应先将高点放气阀打开，然后打开放水阀，试压与放水过程要观察补偿器变化情况，试压完毕，一定要将管路水放干净，以防冬季冻裂管子。

（4）水冲洗：水源必须充足且清洁，水冲洗的排水管接入可行的排水井，排放管子截面积不得少于管子截面的60%。水冲洗必须连续进行，以出口的水色和透明度与入口处目测一致为合格，水冲洗结束，立即将水放净。

3.3管沟回填

人工回填，先用砂子填至管顶以上100mm处，然后用原土回填，原土必须过筛，土中不得有大于30mm的砖或石块，不能用淤泥和湿粘土回填，当填至管顶以上0.5m时，用人工或蛙式夯夯填，每回填0.2m夯三遍，直至地面。回填后，沟上的土面应留略呈拱型，地面隆起高度为150mm。

4、应用实例

4.1无补偿直埋敷设技术

某集中供热管网工程全线采用高温水无补偿直埋敷设技术，设计条件：设计供水温度为115℃，供水压力1.4MPa，最大管径为600mm，热水管网供热半径为8km，管线延线长度15km，管材材质采用Q235钢，管顶埋深1.1～2.0m。根据南票地区的实际情况，大部分管网敷设在河道中，为了减少在河中敷设补偿器和固定墩造成的事故，我院采用无补偿（无预热）直埋敷设技术，无补偿敷设要求对管道受力分析和应力计算非常严格，否则造成的后果比较严重。该工程已投入使用三年，运行状况良好。

4.2有补偿直埋敷设技术

某热源厂供热管网工程采用有补偿直埋敷设方式，设计条件：设计供水温度为120℃，供水压力1.6MPa，最大管径为900mm，管材材质采用Q235钢，管顶埋深为1.3～2.5m。由于供水温度高和地形高差大，为满足管道稳定性条件，供热管网采用了有补偿直埋敷设方式，设计时需要在大小头管径较大的一侧设置固定墩，管径较小一侧设置补偿器。考虑到管径较大，钢管相对来说是薄壁壳体，必须对管道的局部失稳进行校核计算，由于管道内的最大轴向应力发生在固定墩处，因此，固定墩处的应力必须进行校核计算。

5、结语

通过本文的分析可以看出，在对供热管网进行设计、布置与施工时，采用直埋敷设的技术具有较多的优点，施工单位应做好施工人员的培训工作，使其掌握直埋敷设技术的施工要领，从而在供热管道工程中施工中合理的应用这项新型的施工技术。直埋管道敷设技术适应应用在地下水位较高以及建筑密度较大的施工环境中，其具有节约土地资源、施工简单等优点，通过实践证明，在供热管道工程中，应用直埋敷设技术可以保证施工的质量，提高施工的效率，保证管道工程的经济效益。

参考文献：

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