浅析城镇供热管网施工中关键技术的应用

2023-08-01李丹丹

建材发展导向 2023年9期

李丹丹

（长治市城镇热力有限公司，山西长治 046000）

近些年来，随着人们生活质量的不断提高，对热力资源的需求量也在不断上涨，进而对供热管网工程施工质量提出了更高的要求和标准。在城镇供热管网工程施工过程中，需要从工程施工质量、安全控制以及降低环境污染等多方面角度出发，在实现良好的节能减排工作条件下，探索城镇建设工作发展的新路径，不但为人们的日常生活提供有力保障，同时还可以实现整个城镇经济的快速提升。供热管网施工中主要的施工技术环节体现在管道的安装施工方面，如果供热管道安装施工质量不符合要求，很容易在后续的使用过程中产生严重的安全隐患。因此，应有效总结以往的城镇供热管网施工经验，对施工过程中的关键技术要点进行严格把控，从根本上提高整个城镇供热管网系统建设的安全性和稳定性，推动我国城镇化建设快速向前发展。

1 供热管网工程施工过程中存在的主要问题

1.1 管道渗漏问题

我国城镇供热管网工程项目建设工作过程中，供热管道是整个供热系统当中的一个重要组成部分，并且在工程施工当中应用非常普遍，同时我国很多区域均已经大面积覆盖了相应的供热系统，因此管网工程项目建设规模也在不断扩张。现阶段，在我国某些城镇供热管网工程施工当中管道的渗漏问题仍然没有得到彻底解决，不但会造成大量的能源浪费问题，同时还会直接影响到人们的供暖工作效果形成一定的安全隐患。产生管道渗漏问题的主要原因，表现在管道安装工作过程中存在技术应用不当，以及工程施工质量管理工作没有落实，同时在后续的供热管网施工过程中，由于管道没有进行有效的检修和维护工作也会产生一定的安全隐患问题。因此，在城镇供热管网工程施工过程中，必须要对管道安装施工质量进行严格控制，有效遵循每一个施工环节的技术要点控制工作，全面提高管网工程的施工质量，同时制定出科学严谨的检修与维护工作机制，保证供热管道在使用过程中的各项功能问题的快速排查和解决[1]。

1.2 管网保温性能问题

在城镇供热管网系统工程建设工作过程中，不但需要保证热能资源可以实现高效化运输和利用，同时还需要保证整个供热系统的运行工作安全性，要有效保证供热管网，运输工作过程中管道具有良好的保温性能，只有实现管道具有良好的保温效果，才可以避免大量的热能散失形成不必要的能源消耗以及经济浪费问题。但是，现阶段我国一些城镇内部，对于供热管网的保温性能方面问题并没有加以充分重视，同时使用的保温工作方法也比较落后，因此造成了热能的传输效率下降形成了一定量的资源浪费问题，后续的发展过程中必须要进行有效改进。

1.3 热力管道安装工作问题

在供热系统的运行工作过程中，故障问题的产生不但表现在管网工作方面，其中某些管网的附件在安装工作过程中，会产生一些故障问题和影响，其中比较常见的管道附件问题，通常情况下，表现在补偿器或者是闸阀等位置，如果产生严重的故障情况，很容易造成管网产生严重的故障，进而形成非常严重的安全隐患，同时也降低了供热管网的整体工作效果。其中产生的主要故障问题表现在闸阀工作方面，闸阀损坏问题表现在腐蚀或者是外部材料脱落等。不但如此，其他方面上的影响因素也会造成管网产生严重的故障情况，因此在供热管网工程施工过程中必须要加强管道安装施工质量控制工作，有效保证供热管网工程的整体施工效果。

2 城镇供热管网施工中常用的技术方法

2.1 无补偿的冷安装施工方式

无补偿的冷安装方法是供热管道安装工作中比较常见的问题，在管道的回填处理工作过程中，针对运用力来讲不需要对其进行过多的补偿和处理，供热管道通常情况下会在外部和内部温度变化的条件下保持一种牢固的心态。无补偿的冷安装处理方法属于一种比较经济，同时也是比较简单的安装工作方式，但是经常会承受较大的管道应力作用，这种应力问题是管道运行工作中无法避免的直接问题。因此，在采用无补偿的冷安装工作方式条件下，管道安装工作的前提，需要保证加固强度得到充分的满足[2]。

2.2 有补偿的安装施工方式

有补偿的安装工作方式，主要是通过外观补偿器等相关设备，对供热管道的形变量以及受到温度作用下产生的应对影响进行补偿和消除。在管道的补偿装置附近区域，管道经常会处于一种特殊的工作状态，不管是弯式管道补偿器还是波纹管式补偿器，设备在安装和使用过程中都会加大整个管道工程项目的施工投资量。同时对于波纹管的补偿装置来讲，在实际的施工过程中会消耗更多的经济成本，同时施工过程中的控制工作要点也比较复杂，因此对于整个管网的设计和施工来讲，如果管道工程施工需要使用有补偿到安装工的方式，则需要在局部需要的位置来进行一系列设计和施工，以此来最大程度上控制经济成本的投入量，并且提高整个管道工程施工的安全性[3]。

2.3 预应力的安装施工

预应力管道安装工作方法，在城镇供热管道的施工过程中使用非常广泛，在安装工作的本质上是通过安装温度的变化来有效改变管道的安装工作环境，使得管道在安装工作过程中温度和预热过程中的温度相匹配，此时管道所受到的内外应力作用相互抵消，管道处于一种不受力的工作状态。预应力的产生主要是在管道的温度和环境温度相对等的条件下，所产生的工作效果，预热和一次性的补偿器主要是这预应力安装工作方法来加以实现。

首先，管道加热之后直接进行回填工作，会造成管道表面直接产生预应力的工作效果，在这一方式的使用过程中预热的热源需要得到有效的保障，同时管道沟需要以敞口的方式存在。在这一施工条件下，必须要保证现场的施工环境符合工程的整体施工要求。

其次，有效使用一次性补偿设备，可以在管道安装工作完成之后直接进行回填处理。管道补偿段的补偿器焊接工作完成之后，需要对管道的膨胀量大小以及自由变形量的大小进行合理的控制，在温度经过多次反复变化之后，管道的受力仍然是以均匀的分布方式。此时预应力的安装工作效果完全达成，通过使用一次性补偿器的施工方法，不需要预热热源同时只需要补偿器附近的广告保持敞口状态，但是这种施工方法也增加了一次性补偿器的费用，需要依照实际的施工状况来进行针对性的选择和调整[4]。

3 城镇供热管网施工中关键技术要点分析

3.1 管道前期质量检查

要想保证城镇供热管道安装工作的顺利开展，需要在前期有效做好管道材料的质量检查工作，要对供货单位所提供出的供热管道、管件材料、管道接口材料等合格证明进行详细检查，同时要有效做好管道性能检测工作。各个环节施工材料入库之后，需要有效组织监理工作人员，对供热管道质量与管道外观质量进行全面检查，要确认管道的外壁厚度、单根管道长度、焊缝和坡口情况，同时，需要检查管道的对接角度、阀门在启闭过程中的灵活性，同时需要根据标准的检测工作规范对管道进行水压实验。

3.2 管道材料运输和吊装

在供热管道的安装施工当中，使用宽度超过50mm的柔性吊带来进行吊装工作。在材料的装卸过程中，禁止出现管道相互之间的碰撞或者在地面上进行拖拉等现象，要有效保证供热管道外观的完整性以及防止出现刮碰等现象。在供热管道的两端需要配备相应的防护措施，保证材料可以有序的堆放，周围不能存在各种硬质杂物或者大量积水等[5]。

3.3 供热管道的布置和敷设

在城镇供热管道的布置和铺设过程中，需要对管道的材料进行针对性选择，由于城镇供热管道内部压力相对较低，由管道内部压力所形成的一次薄膜应力作用不足以最大允许值的50%，因此管道所产生的直接爆裂破坏的可能性相对较小，管道产生破坏的主要因素是由于温度应力所形成的塑性疲劳破坏问题。因此，必须要对管道的材料进行有效选择，对管道的热塑性能进行充分保证以此来提高管道的使用寿命和周期[5]。

城镇供热管道经常会穿越一些比较复杂的地质条件，比如穿越河底等，受到地下水环境因素的影响，在长期的水流冲刷条件下，会对管道的使用稳定性和安全性产生影响，城镇供热管道的阀门会受到管道轴向荷载的作用，需要使用钢制阀门进行焊接，管道的变径区域大小厚度变化明显，需要使用补偿器或者固定墩来进行加固处理，城镇供热管道的补偿器需要使用直接焊接的方法来进行加固。在城镇供热管道的铺设工作中，需要在转角区域使用自然补偿的方法来进行处理，同时补偿器或者弯管的距离大小不能超过20m，分支点在线轴方向上产生位移时，轴向位移量不能超过50mm。

3.4 管道组对

首先，在管道沟槽验收工作完成之后，需要做好管道对口之间的衔接，门字架搭设在工厂内部，完成管道相互之间的组对，同时进行后续的管道焊接工作。在具体的焊接工作中需要对管道焊接缝的具体位置加以明确。首先，需要将管道焊接缝设置在一些工作人员容易焊接检查以及维修的位置，为工作人员到后续操作提供出必要的空间，同时尽可能和应力集中区域保持一定的距离。其次，供热管道的任何部位都不能形成十字焊接缝，管道支架的部位不能存在环形焊接缝。当遇到焊接缝管道对口问题时，则需要根据不同的焊接缝纵向错开缝隙大小对其进行进一步调整。最后，两个相邻的环形焊接缝之间要求中心点之间的距离需要超过150mm以上，同时间距大小需要超过钢管构件的外部直径。在工程施工现场需要对管道安装工作环节进行全面控制，管道焊接口在保温处理前期，需要使用专用的塑料布直接缠绕在管道的焊接口位置，同时使用麻绳进行二次捆绑，对管道形成良好的保护效果，每一道管道焊接缝设置的塑料布宽度需要在1m上下[6]。

3.5 管道焊接处理

在本次城镇工程供热管道的焊接工作中，选用DN＜200 属于无缝钢管， DN＞200 属于螺旋焊接钢管，相关设计工作人员将管道直接铺设在城市主干道线路的正下方，为了有效保证城镇工程管道安装工作的质量和安全性，通过使用氩气保护焊对焊接管道以及整个管件进行统一处理，有效防止焊接过程中管道表面形成裂纹、气孔以及夹渣等质量缺陷问题。当焊接管道的厚度超过8mm，并且带有脱口接头的情况下，要求焊接工作的层数需要超过三层以上。在第一层焊接工作中，尾部需要保证均匀并且充分焊接，严禁出现管道被电焊烧穿等问题，不同层级的管道接头需要进行错开焊接，同时在每一层焊接厚度大小需要控制在焊条实际内径的0.8 ～1.2 倍之间。在每一次管道焊接工作完成之后，需要有效使用角向磨光机对管道表面多余的残渣以及飞溅物质等进行彻底清理。

3.6 安装法兰和阀门

在管道安装工作中，要求法兰和法兰之间，法兰和管道构件之间必须要保持在一种同轴的工作状态，螺栓孔的中心偏差不能超过孔径总大小到5%，同时最大的垂直允许偏差量需要控制在0 ～2mm之间。然后需要对供热管道的分段管段阀门以及焊接球阀等进行进一步观察。在安装H焊接球阀工作当中，需要根据标准的安装工作要求来加以进行。首先，在水平焊接球阀工作过程中，需要保证球阀门始终处于完全开启状态，当垂直管道安装过程中，需要保证下方的焊接泵阀门及时关闭。在具体的焊接工作当中，需要对阀体进行必要的降温处理，防止出现温度过高等问题。最后，在管道安装工作中禁止将阀门直接作为管道的末端主板来进行使用，防止在后续的城镇供暖工作中存在阀门损坏等问题，需要将堵板设置在管道阀门到后方，同时可以铺设在阀门与主板的热水管道之间，要求管道阀门位置需要处于完全充满水的状态，同时在管道阀门安装工作完成之后需要经过1 ～2 次的测试实验，保证阀门的正常工作状态。

3.7 管道保温技术

热力管道保温施工过程中，保温层结构通常情况下通过保温层/防护层等结构部分所组成，在进行保温结构层施工之前需要有效做好管道的防锈层处理。通过保温施工主要是降低热力管道在使用工作过程中的能量损失大小，起到保温作用的是主体层材料附着于防锈层材料的外部。热力管道保温层施工过程中，比较常用的方法包含材料直接涂抹法、绑扎法以等。材料涂抹法施工过程中主要使用的是石棉粉、碳酸镁石以及硅藻土等一些不定性散状材料，通过和水进行混合之后直接涂抹在管道的表层形成良好的保温效果。绑扎处理法主要是使用预制保温瓦或者是板块材料，通过使用镀锌钢丝直接绑扎在管道的表壁上，属于热力管道比较常用的一种保温处理工作方法。