暖通工程中热力管道直埋技术的应用研究

2017-01-28韩冰

科学中国人 2017年24期

关键词：保温层热力暖通

韩冰

长春市铭晟热力有限责任公司

暖通工程中热力管道直埋技术的应用研究

韩冰

长春市铭晟热力有限责任公司

热力管道工程是暖通工程的重要组成部分，良好的热力管道铺设技术也是城市供暖的基础。所以，本文以较为常见的热力管道直埋技术作为研究对象，探讨不同直埋技术形式的特性，从而以理论研究挖掘更为理想的直埋技术类型，以期能够对相关领域提供些许理论借鉴。

暖通；热流管道；直埋技术

我国拥有广袤的土地，正因如此，也导致了不同区域气候的差异。目前来看，中国北方地区均需要在冬季进行集体供暖，由此需要面积较大的热力管道铺设。不过，从新中国成立至今，虽然已然构建庞大的热力管道网，但是，却由于长年累月的使用，大量管道因地质运动、土壤腐蚀、早期技术不足等问题，出现了较为严重的破损。故此，本文在管道修理、换新等过程中，先行提出对于新型技术的应用的探讨，希望能够以成本更加低廉，质量更加优越的管道直埋技术，使我国暖通工程工作更加有序的进行。然而，鉴于热力管道直埋技术涉及范围较广，而本文篇幅相对有限，故而本文较多关注于高温蒸汽管道直埋技术进行研究。

1 暖通工程中热力管道直埋技术的概述

热力管道的直埋技术并非管道的掩埋技术，其中还涉及到管道的成型。目前，管道直埋技术主要包括四种形式：第一，浇灌。该形式的管道优势在于成本低廉，但是，混凝土浇灌的劣势却更为明显，即防水性能相对较差，并且物理延展性较低，容易出现断裂等问题；第二，填充。此类型管道也存在密封性不足的问题，并且保温层容易被破坏，进而出现断裂和渗漏，温度流失问题尤为明显。所以，填充式直埋技术近年来较少使用，只有少部分城市采取深层直埋时，会将其考虑在内；第三，氰聚塑。该技是基于浇灌直埋技术的改进，其仍旧是以浇灌技术为基础，以氰聚塑材料进行表面涂层，从而进行防腐蚀和保温的效果；第四，管中管。以浇筑管道作为外层，内设抗腐蚀性较差，但成本低廉却保温性能优良的供暖管道，而在两管之中，会采取聚乙烯填充，既起到保护作用，同时更加深程度的实现保温。相比而言，管中管虽然制作成本相对较高，但是其使用周期更长，热力损耗较低，综合成本优势十分明显。

2 暖通工程中直埋蒸汽管道技术的应用

2.1 直埋蒸汽管道与直埋热水管道的区别

我国集体供暖主要采取两种管道方式：第一，蒸汽管道。顾名思义是以水蒸气作为取暖的主要形式，其优势在于流通速度快，而劣势则在于蒸汽损耗率较高。不过，在综合成本方面，蒸汽管道仍旧有着一定的优势。从管道层面来看，蒸汽管道的核心要求在于良好的抗压能力，需保证蒸汽热移动过程中，管道能够有效的承受压力，同时释放应力；第二，热水管道。由于管道中需要持续流通高温度热水，所以，管道和保温材料的抗高温能力十分重要。通常情况下，无论是浇筑管道，还是管中管中采取的特殊材质，其抗高温能力均符合我国当前热力供应的要求。而保温材料在抗高温能力上却存在着一定的问题，直埋热水管道的热水温度最高可达140℃，目前仅有聚氨酯涂层保温能够承受，但该材质的成本相对较高。

2.2 高温蒸汽管道的直埋敷设技术

直埋敷设技术是由我国一线施工团体组织研发的高温蒸汽管道直埋技术，并根据不同情况，设置了多样的技术形式。具体在于：第一，内滑动外固定敷设。该技术攻破了保温层必须以涂层形式存在的技术壁垒，采取保温层与管道外壁脱离的方式，从而即使在管道受热发生物理形态转变时，也不会出现因应力而发生破裂的情况。而保温层则从涂料转变为“外管”的形式，并以固定“外管”而保证管道不会整体发生位移；第二，外滑动内固定。由于一些特殊机理的保温材质可能存在因受热而发生形变的情况，若对此类材质采取外固定的形式，必然会因应力而导致整体位移，甚至影响到管道。故此，采取将内管道固定，并任由保温层所形成的“外管”移动；第三，内滑动内固定。以管套固定的方式，确保物理延展空间可靠的基础上，将内管固定并起到滑动的效果。该技术主要是以管套技术替代混凝土浇筑，从而保证管套的寿命。

2.3 直埋高温蒸汽管道的保温结构

在蒸汽管道的敷设中管道属于相对容易处理的范畴，原因在于管道的耐热能力较强，并且延展空间较大，在辅以正确的设置技术，基本能够保证较长时间的使用。而相对困难之处在于保温层的处置，通过上文的描述可以发现，保温层一般分为涂层和“外管”形式层，由于管道在导热过程中，会直接影响到涂层，所以，涂层的受热能力要求较高，若其熔点较低则会高温融化状况，导致蒸汽管道的保温性能下降。相比而言，“外管”虽然与管道留有空间，但仍旧会有耐热的基本要求。并且，管道加热会直接作用管道外层的空气，从而加热空气中的水分子直接形成蒸汽，如此也需要保障涂层的防水能力。