王 昱
(太原市熱力集團有限責任公司,山西 太原 030000)
供熱管道的敷設方式主要包括地上敷設與地下敷設。由于地下敷設是一種隱蔽性敷設方式,對于城市規劃和城市地面建設影響較小,有利于城市景觀和交通的發展,因此地下敷設就成為了目前城市供熱管網最主要的一種敷設方式。
地溝是指用來保護管道在地下敷設時而開鑿堅固的一種圍護結構。主要是用來承受管道上部土壤與來自地面上部各種壓力,并同時起到隔絕空氣與水的作用,防止管道及保溫材料在潮濕環境下發生腐蝕。地溝的建設形式通常有砌筑式、整體式和裝配式等,根據是否可以通行又分為通行地溝、半通行地溝、不通行地溝。地溝敷設的優點是管道隔絕在一個相對封閉的環境中,不會直接與土壤接觸,管道很少受到來自土壤中的各種物理及化學因素的影響,同時也不會受到陽關曝曬及雨水浸濕,相對于直埋敷設來說,管道的保存方式更好,管道的壽命也較長一些[1]。但這都需要地溝在施工與后續的管理維護過程能夠嚴格按照施工要求及維護保養要求進行,若是管道防腐施工、焊接施工、保溫施工等某一過程沒有嚴格按照施工要求,達不到施工驗收標準,施工質量不合格,就會可能出現保溫結構就及早被損壞,水通過保溫層接觸到內部管道,導致管道熱量大量流失,同時管道在潮濕環境下腐蝕程度加快,使得管道的使用壽命嚴重下降,造成嚴重的經濟效益與社會效益損失,這種想象的發生在供熱管網的敷設案例中時有發生,因此,在進行地溝敷設施工時要嚴格按照施工技術要求,要嚴把質量關就顯很重要。地溝敷設的也存在一些缺點,就是地溝敷設施工工藝要求相對來說較高,工序較為繁瑣,主要工作包括熱網管道的安裝工作、管道保溫工作、支架與支座安裝,還包括有地溝墊層澆筑,砌筑粉刷地溝,預制蓋板縫間灌縫等工程,其土建工程量十分巨大,繁重的任務量及較高的施工質量要求導致地溝敷設的投資巨大,因此近年來在我國的供熱工程中采用地溝敷設方式逐漸減少。
供熱管網直埋敷設技術是將供熱管道直接埋設于土壤中的一種敷設方式,該種敷設方式是國外某些國家應用的比較成熟的一項技術,在國內近幾年來,集中供熱領域也一直在積極發展并采用該項技術進行管網敷設,目前已成為我國供熱管網最主要的敷設方式。直埋敷設方式通過把管道、保溫層與保護殼黏在一起的聚氨酯保溫管直接埋入土壤中[2]。直埋敷設技術具有如下的優點:
1)相比于地溝敷設方式,省去了地溝施工工序,工程量減小了很多,預制保溫管施工工藝成熟可靠,采用工廠預制,流程簡單快速,且質量能夠得到保證,對整個項目來說,施工工作量相對較小,整體成本容易控制。
2)用來作為管道保護層的保溫材料一般都采用的是玻璃鋼或高密度聚乙烯。這兩種材料的性能十分穩定,且運輸、安裝起來比較方便,不易損壞。而且這兩材料的透水性能差,水不容易進入管道里,保證內部管道的干燥,防止腐蝕。
3)直埋敷設管道,保溫材料常采用聚氨酯保溫材料,其導熱系數小,吸水率低,熱損失低,可以顯著節約能源,其導熱系數≤0.027W/(m·℃),比過去用的管道保溫材料要低得多,保溫效果改善非常明顯。
4)直埋敷設由于直接埋在地下,對其他專業管道和設施的安裝影響較小。由于城市住宅區密集,各種生活供需管道鋪設較多,供熱管網直埋敷設就顯得非常有優勢。
直埋敷設也有一些弊端:對于一些地區,土壤的酸堿性性,這種情況管道腐蝕很厲害,其次是一些水位很高的地區也不適合。
供熱管網敷設的保溫結構主要由保溫層和保護層兩部分組成。保溫層的施工一般可以通過纏繞、預制、填充、涂抹等幾種方式來完成[3]。通過纏繞的方法來完成保溫層的施工主要是采用片狀或條狀保溫材料對管道進行不斷地纏繞,優點是操作工藝沒有什么難度,且拆換起來很方便;預制的方式主要是是將保溫材料預先制成管殼形狀,通過粘接或捆扎再將其安裝在官道上,其的優點主要是預制好的材料在管道上上安裝非常便捷;填充的方式主要是通過把散的保溫材料填充在管道與外殼之間形成保溫層,目前已經很少采用該種方式;涂抹的方式是將保溫材料涂抹在管道上,干燥成型后形成保溫層,該種方式也已經基本很少采用。
保護層在保溫層的外邊,其作用是用來防止保溫層被破壞同時起到防水的作用。為了保證管道具有良好的使用性能,延長管道的使用壽命,增加一層保護層,要求該保護層具有一定機械強度和一定的防水性能。保護層按照施工方法和保護材料的不同,一般有金屬保護層、非金屬塑料類氈布保護層、涂抹式保護層等幾種分類。金屬保護層經常采用薄鋁板、鋼板、或者鋁合金等;非金屬類材料氈布保護層主要采用鋁箔、瀝青油氈、玻璃鋼和高密度聚乙烯等,該類方法防水性能優越,施工方便,應用廣泛,并且玻璃鋼和高密度聚乙烯保護層經常用在預制保溫直埋管上;涂抹式保護層目前已經很少采用。
供熱管網敷設是城市住宅區集中供熱系統中比較重要的一個環節,供熱管網敷設方式是決定供熱系統項目投資大小的很重要的一個部分,選擇合適的管網敷設方式,不僅可以減少工程施工量,同時還有利于城市住宅區的建設規劃。