淺議直埋管道在熱力工程中的應(yīng)用

黃飛

摘要：直埋蒸汽管道還要注意在設(shè)計(jì)中最好能使用補(bǔ)償敷設(shè)，并分段設(shè)置固定支座，在相鄰的補(bǔ)償器之間的“駐點(diǎn)”處應(yīng)用預(yù)制的內(nèi)固定節(jié)，當(dāng)然補(bǔ)償器之間的距離應(yīng)該控制在一百米以?xún)?nèi)為宜。盡管我們總是采取多種措施避免任何管道受損的情況出現(xiàn)，但是地下水中的化學(xué)成分還是難免通過(guò)管道的活口處滲入，從而影響管道的補(bǔ)償作用。這種情況在靠近海水沿岸的地方更為嚴(yán)重。從目前看，直埋蒸汽管道中使用波紋補(bǔ)償器還是有很多成功的例子，但是以上出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題警示我們應(yīng)該選擇性能更好、抗失穩(wěn)能力更強(qiáng)的波紋補(bǔ)償器。實(shí)踐證明，蒸汽管網(wǎng)外壓式波紋管在軸向補(bǔ)償管段的使用效果很好，是比較適應(yīng)蒸汽網(wǎng)直埋敷設(shè)工程的。

關(guān)鍵詞：直埋管道;勢(shì)力;

我們看到，作為傳統(tǒng)的管道架設(shè)技術(shù)，直埋管道具有多方面的優(yōu)勢(shì)：可以節(jié)約工程整體成本;可以降低熱損耗、能源損耗的;具備較好的防腐和絕緣性能，使用周期長(zhǎng);直埋方式基本不占地上空間，施工速度有保證;比較環(huán)保。但是根據(jù)個(gè)人多年的供熱管道敷設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在直埋管道敷設(shè)的具體施工過(guò)程中，有如下四個(gè)問(wèn)題使我們應(yīng)該提起注意的。

1 直埋管道固定墩的設(shè)計(jì)問(wèn)題

目前，固定墩的設(shè)計(jì)方式不一，并沒(méi)有形成業(yè)界廣泛認(rèn)可的樣式。比較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是如下的兩種：一是增大固定墩的容積，從而增加混凝土的使用，增大自身重量，增加固定墩與周?chē)佑|物的摩擦力，用這種力量來(lái)平衡管道產(chǎn)生的力量;二是增加固定墩垂直方向的面積，增加固定墩的背土壓力，以此來(lái)平衡管道的產(chǎn)生的力量。這兩種方式各有特點(diǎn)，但是共同的缺點(diǎn)是增加了混凝土的用量，從而增加了工程成本。如果能在利用固定墩摩擦力和背土壓力的同時(shí)，減少混凝土用量，將會(huì)是一種比較理想的設(shè)計(jì)方式。

2 無(wú)補(bǔ)償直埋管道預(yù)熱時(shí)的安全性問(wèn)題

“供熱管道直埋敷設(shè)方式分為有補(bǔ)償直埋敷設(shè)及無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)兩種方式。有補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式主要解決管道膨脹位移在運(yùn)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn);無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式則是通過(guò)驗(yàn)效管道強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證管道運(yùn)行過(guò)程中安全、可靠。”1其中，無(wú)補(bǔ)償直埋方式具有節(jié)約工程造價(jià)和縮短工期的優(yōu)越性，目前在我國(guó)多數(shù)各大城市的集中供熱網(wǎng)設(shè)計(jì)中得以廣泛應(yīng)用。在施工過(guò)程中，往往要采用一種方式把直埋的管道進(jìn)行加熱并達(dá)到一個(gè)預(yù)訂的溫度（預(yù)熱溫度），之后設(shè)法固定管道或者粘接管道，目的在于增強(qiáng)管道的對(duì)溫度的適應(yīng)性從而提高其穩(wěn)定性能。如果在直埋管道過(guò)程中不注意預(yù)熱問(wèn)題，容易導(dǎo)致管道失衡，因此是一定應(yīng)該充分重視的。尤其是對(duì)于大口徑、高溫、高壓直埋管道的安裝，預(yù)熱時(shí)在低溫環(huán)境中容易導(dǎo)致管道發(fā)生撕裂事故。根據(jù)多年直埋管道的經(jīng)驗(yàn)，施工者應(yīng)充分考慮管道承壓能力、徑向穩(wěn)定性、局部屈曲、管道拉伸斷裂等條件，并考察直埋施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力、管材特性及其缺陷的影響，計(jì)算確定最小壁厚以及對(duì)應(yīng)這一壁厚的預(yù)熱溫度范圍，這樣就可以把預(yù)熱溫度控制在合理的范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱安裝，以保證供熱管道的安全性，同時(shí)又能達(dá)到節(jié)約原材料和降低能耗的效果。

3 直埋管道的保溫性能問(wèn)題

近年來(lái)直埋式管道的新型保溫材料、保溫結(jié)構(gòu)以及防腐材料的應(yīng)用技術(shù)也相應(yīng)有了新發(fā)展。熱力工程中各種管道的新型材料、先進(jìn)的保溫結(jié)構(gòu)種類(lèi)繁多，在實(shí)際施工過(guò)程中卻不能掉以輕心，務(wù)必要注意保溫材料的選擇優(yōu)先選擇導(dǎo)熱系數(shù)小、強(qiáng)度好以及防腐性能高的材料;要注意提高保溫結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性，對(duì)熱熔接的環(huán)縫、縱縫等敏感位置進(jìn)行接口氣密性檢測(cè)，并在必要時(shí)用熱收縮帶進(jìn)行加強(qiáng)密封。

除了材料及其結(jié)構(gòu)的選擇之外，還要提起注意的是做好三通和彎頭等異型部件、輸水管引出位置和固定支撐位置的防水密封工作，這些都是在熱力工程管道實(shí)踐中容易被忽視卻有至關(guān)重要的一些關(guān)節(jié)。處在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的新時(shí)代，我們還應(yīng)該注意及時(shí)地了解和掌握直埋管道新技術(shù)、新手段的發(fā)展，比如在直埋蒸汽管道的敷設(shè)中如果采用抽真空系統(tǒng)，則能收到降低熱能損耗，提高保溫性能的良好效果。

4 蒸汽管直埋道敷設(shè)的問(wèn)題

蒸汽管道直埋敷設(shè)是在近些年在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的，出現(xiàn)后得到了業(yè)界的認(rèn)可并開(kāi)始在施工中比較多的加以運(yùn)用。“由于蒸汽管道直埋敷設(shè)同傳統(tǒng)的架空敷設(shè)、地溝敷設(shè)比較以其熱損失小，節(jié)能效果顯著，不影響城市市容市貌，不占用地表面，有利于城市規(guī)劃建設(shè)等諸多優(yōu)勢(shì)，得到了很大發(fā)展。……在城市，蒸汽管道直埋敷設(shè)大有取代架空、地溝敷設(shè)之勢(shì)。”2但是，我們也要同樣看到蒸汽直埋管道敷設(shè)中蒸汽的溫度比較高，大氣壓明顯較大，且在蒸汽飽和的狀態(tài)下容易發(fā)生相變。因此，蒸汽直埋管道在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中比其他方式更加復(fù)雜。

蒸汽管道的溫度可以達(dá)到160℃，所以蒸汽管道直埋應(yīng)該采用何種管道材料和保溫材料使我們首先要考慮的。從經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，保溫管可以選用復(fù)合保溫管，這種管的優(yōu)勢(shì)在于具有較好的保溫性，且導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫，是目前市面上最為適宜的一種素材。管道材料則可以選用無(wú)縫鋼管即可。直埋蒸汽管道管中鋼管與保溫層之間的摩擦力是我們應(yīng)當(dāng)考慮的，實(shí)際上管道周?chē)寥赖膲毫σ话悴粫?huì)傳送到內(nèi)部鋼管中，因此當(dāng)管道移位的時(shí)候，管道自身重量不會(huì)是唯一的推力。在計(jì)算摩擦力的時(shí)候，要在自身重量產(chǎn)生的力的基礎(chǔ)上再考慮附加的系數(shù)，即把緊箍的推力也算在其中，這才是合理的做法。

結(jié)語(yǔ)

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下人們的生活水平不斷提高，這推動(dòng)了大批高檔住宅樓和精品社區(qū)的出現(xiàn)。要滿足人們對(duì)居住舒適程度尤其是供熱設(shè)施的高要求，供熱管道的敷設(shè)工作就顯得尤為重要了。從當(dāng)今各大中城市、小城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的管道敷設(shè)實(shí)踐來(lái)看，直埋敷設(shè)方式在熱力施工建設(shè)中占有非常重要的地位。我們首先要說(shuō)的是，直埋管道的布置應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境因地制宜展開(kāi)敷設(shè)。一般來(lái)講，在大中城市要注意避開(kāi)主要建筑物;避開(kāi)城市主干線路，必要時(shí)在主干線路外側(cè)進(jìn)行施工，并保持與道路平行;在地理?xiàng)l件不好的地區(qū)，應(yīng)該注意避開(kāi)土壤過(guò)于松軟或者容易發(fā)生泥石流等自然災(zāi)害的地方。這樣做，一方面保證施工的順利進(jìn)行，提高管道敷設(shè)的安全性，同時(shí)也便于在管道出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)維修。

參考文獻(xiàn)：

[1 ]孟萍. 直埋管道技術(shù)在熱力工程中的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2004，（14）.

[ 2]蘇文玉等. 蒸汽直埋管道應(yīng)特別注意的兩個(gè)問(wèn)題[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2008，（2）.