探究直埋的管道技术在热力工程的应用

2020-11-27李巧玲

建材发展导向 2020年10期

李巧玲

（晋城市热力有限公司，山西晋城 048000）

1 供热管道直埋的敷设方式

整体观之，供热管道直埋敷设的方式主要包括：无补偿直埋敷设、增设一次性补偿器、增设直埋式热力管道补偿器三种方式。下面将对这三种敷设方式进行详细描述。

无补偿直埋敷设。选择这种敷设方式的工程都是需要将热力管道埋在较深的底层中。该技术主要依靠土壤和管道之间的摩擦力限制热力管道的热伸长。这一特性就要求工作人员在进行敷土之前进行预热，最好达到安装温度或者运行温度的一半，这样供暖工程在供暖时才会有较高的效率和供暖质量。

增设一次性补偿器。这种敷设方式主要应用在城市主干道下，降低对城市交通的影响，由此观之，这种敷设方式也主要应用在城市较发达的地区。在进行敷设之前，需要对管道进行预热，在管道伸长后将一次性补偿。

增设直埋式热力管道补偿器。应用这种敷设方式要求工作人员控制好管道预热时产生的推力，尽量控制在运行温度钢材的许用应力之下。

2 直埋供热管道的优势

与传统的管道敷设相比，直埋供热管道具有较大的优势，主要表现在：首先采用直埋式供热管道热损耗低，节约能源，而且热导系数较大，起到的保温效果比较明显。其次表现在造价低，能够节省投资。第三是采用直埋供热管道的占地较少，能够节约土地资源，并且施工方面，工期短，在居民的生活环境造成的影响比较小。最后是可以通过科学技术的提高实现科学性较强的检测和管理，以便在危险指数较小的情况下，获得最大的热量。

3 直埋的管道技术应用

3.1 冷安装和预热安装的设计

根据应力变化范围进行分析，冷安装与预热安装理应是相同的，但是在实际操作时，预热安装的应力幅度将调整为冷安装的一半。施建工人可以采用无补偿冷安装时管道附近进行升温移位，从而达到预热安装的两倍。附件主要包括：弯头、三通、变径、折角等等。再加上管道的热应力变化同管道焊接部位变化的关联不大，甚至可以说没有关系，因此，对于直管段、变径、三通等局部附件的强度验算在冷安装和预热安装方面都应当具有相同的强度状态。在这样的设计方式下，预应力安装和冷安装管道轴向内力，固定墩推力以及补偿器补偿量都会降低，进而提高管道整体和局部的稳定性，确保热力工程的供热性能。

3.2 对热水直埋管道的管网布置形式的设计

就当前热水直埋管道管网的布置形式来看，其主要有枝状管网与环状管网两种形式。在枝状管网布置形式中，施工人员是以热源为起点，通过将主干线上进行分支管道的安装来实现各户之间的热力供应。而由于这种枝状管网铺设较为简单、费用较低，所以被广泛应用于我国的热力工程中。而在环状管网布置形式中，施工人员在适当的位置将多条主干线进行连通形成一个环状的供热系统，可以高效的改善但这种系统安装较为复杂且施工费用较高，一般只有供热面积达到一定标准的时候，供热部门才会使用环状管网布置形式。面对这种情况，施工人员将这两种管网的布置形式进行巧妙的结合，既可以保证供热质量，又可以降低生产成本，一举多得。这中设计主要表现在，在居民居住处外采用枝状官网，而到居民住处时采用环状，增大供热面积。

3.3 管网热补偿的设计

由于受到管道保温结构的限制，管网在直线管道处只能采用直埋式轴向型的，但是按照以往的经验，采用直埋式轴向型通常需要在其旁边布置一个固定的支架，增加其稳定性，防止轴向失稳。但是为了解决补偿器轴向失稳问题除了其环境设置以外，更主要的是由补偿器本身的质量和特性决定的。因此，在进行管网热补偿的设计时，除了满足对支架的布置条件外，还要尽可能的提高轴向型的质量和性能：自导向性能好、抗失稳能力强，从根本方面提高稳定性问题。而且在面对不同的补偿器布置条件时要本着以实际情况为原则，根据工程的进行程度灵活运用。除了需要考虑补偿器的稳定性外，还需要考虑工地的障碍情况，尽可能的将管系的分段长度布置在两固定墩中央。但是值得注意的是不要将补偿器布置在弯头或者折点附近。经过长时间的尝试，验证该种设计方式是科学可靠的。

3.4 外保护结构设计

输送热力管道在外界环境的影响下，会出现质量变差的情况，这对于热力泄露以及其他事故的发生提供了便利。因此，设计者在进行热力管道设计时要考虑对其添加外保护设计。外保护设计，顾名思义及时在敷管的外部添加合适的材料外套，将热力管道与外界环境隔离开，避免直接接触。这一操作主要是对高密度的聚氯乙烯管外护、玻璃钢外护由于其高密度，且易受到外界温度或者其他因素变化影响的物质。通过在其外部添加耐高温保护套的方式，降低热量对管道的影响。其次，设计人员还要针对钢套管外采取保护措施，同时还要注意降低摩擦力对管道外部产生的压力。值得注意的是，玻璃钢外保护主要是针对内滑动保温结构装置，对减少腐蚀有较高的作用。在进行钢套管外保护时，注意该措施在提高材料热导系数，产生较大热量的同时，还会增加管道腐蚀的速度，因此，针对这种情况，施工人员需要采取方式性能较好，且能防止温度变化对管道影响的材料作为保护层。这样既能起到保护管道的作用，又能延缓腐蚀速度。