试论热力管道直埋技术在暖通工程中的运用

2020-11-25孙勇

建材发展导向 2020年19期

孙勇

（山西西山金信建筑有限公司，山西古交 030200）

近年来，供热管网建设逐步成为重要的基础设施，是城市化进程加快的重要标志，也符合当前城市可持续发展的理念。供热管道敷设的方式具有多样性，尤其是对暖通的长距离输送管道而言，直埋供热管道敷设是一种应用非常普遍的管道敷设技术，并且其可以获得良好的使用效果，具有占地少、施工周期短、热损小的特征。

1 热力直埋管道工程施工的技术研究

1.1 无补偿冷安装技术要点

热力直埋管道工程施工过程中需要注重无补偿冷安装技术的工艺。这类技术使用过程中是直接将供热管道进行敷设。覆土之前没有提前进行预设应力，同时也没有做好相应的补偿工作。在供热阶段会结合具体的温度变化和温差变化来进行供热，供热的管道会随着温度的改变而不断受热，产生拉升状态。当温度的波动较大的情况下，局部的应力值就会不断增大，所以需要利用补偿冷安装技术来进行管道敷设。

1.2 预应力安装方式

预应力安装方式普遍应用于热水直埋管道安装中，在应用的过程中实现了管道安装温度的调整。因此，从预应力安装技术的应用效果来看，只有当管道的安装温度与预热温度相同时，应用预应力安装技术才最为有效，此时不存在管道应力。一旦管道的安装结束以后，预应力安装方式就可以充分发挥其技术优势。一般情况下，预应力安装通常通过预热与一次性补偿相结合的方式来实现。

1.3 利用一次性补偿器覆土之后实施预热敷设

率先将热力管道进行分段，然后做好补偿装置的安装。具体的安排就是在管道敷设完成之后立刻进行回填土作业。管道加热时采取疑似加热方式。如果管道敷设发生了膨胀，需要做好焊接工作。在多次波动之后补偿器的应力会不断的均匀，然后实现最后的预应力，这种技术可以确保热力管道能够接受更大的预应力，有效的降低管壁受热弯曲等问题，总之对提升安装质量具有重要的意义。

2 供热直埋管道的布置与敷设

2.1 管材选择

直埋供热管道压力通常相对较低，运行内压不会超过标准值的50%，所以，压力所导致的爆管危险微乎其微，破坏的主要可能性来源于轴向的温度应力，因此在管材选择过程中，需要注意的问题集中在以下几个方面。首先，使用塑性相对较好，容易焊接的材质，通常Q235、10#以及20#钢种相对适宜。其次，管壁要尽量选择那些比较薄的规格。由于轴向温度应力和管壁横截面积大小关联度较低。反之，增加管壁的厚度不仅无法降低管内轴向应力，还将会提升过渡段热伸长量与固定支墩推力，所以，管壁要选择那些相对比较薄的规格。不同规格管材屈服极限、线膨胀系数以及管壁截面积因为存在过大的变形协调应力，将会导致投产以后管道出现疲劳破坏的情况。因此，需要固定支架、补偿器或者是弯头分割离开的每段直线管道要使用同一种规格管子。不同直径的管道也要在变径处使用固定支墩将其隔开。

2.2 布置管道的方式

设计规范中明确规定了发电厂直埋供热管道布设。在管道的布设上，施工单位要严格遵守其规定。如果发电厂直埋供热管道施工中，穿越河底的覆土深度要充分考虑管道的稳定性、水流冲刷等作用，管道上的阀门必须能够承受其轴向荷载，因此，尽量应用钢制阀门，连接中采用焊接的处理方式。在管道的一些特殊位置，比如壁厚变化区域内，要设置补偿器等。

2.3 沟槽开挖

在沟槽开挖过程中，经常会在周边出现坡塌方或槽底泡水等不符合要求的一些质量问题。所以在质量控制过程中要注重防止边坡塌方。要结合力学的性质，适当的将槽帮的坡度进行控制，对于较深的沟槽。可以采取分开挖的方式来进行，挖槽土位置的安放。在堆土过程中，下坡角和槽边的距离要有具体的草坪坡来确定。要结合施工的质量和具体的工程要求进行开槽断面的设置，防止槽底泡水。率先做好沟槽开挖的质量管理。开挖时需要注意的质量管理，就在于对开槽断面的中线和横断面等进行核查，要结合具体的机械开挖时，预留一定厚度的原状土。然后再采用人工的方式进行标高，如果在开发过程中出现了积水的问题，需要采取分层开挖的方式。

2.4 管道的连接以及安装

当热力管道工程中管道进行连接以及安装时，我们必须保证安装过程不出现问题，一定要细心再细心，必须严格按照要求实施，将操作数据精确到应用数据的最小分度值。所以，当我们进行管道的埋藏时，需要我们细心的注意到管道轴线以及管道相关附件位置的设置标准。其次，仔细检查每根管道得提前确认管道中空，无污物附着或堵塞，更不能使不合规格的管道混到事先准备好的适用管道中。

2.5 安装阀门及补偿器

结合以往的施工经验，阀门的所在位置一般都是距离地面1.1～1.2m的位置，且阀门需要与地面保持相对垂直。若安装过程中出现了大于150°的弯道，则需要在区域内增加自然补偿装置，提高管道安装的稳定性。如果采取该措施之后结构内部仍然存在着补偿问题，此时需要综合计算补偿强度，设置补偿器以降低温度对管道的影响。