无补偿冷安装直埋供热管道安装技术的应用

蒋雪婷

（甘肃一安建设科技集团有限公司，甘肃兰州 730000）

0 前言

当下，我国无补偿安装直埋供热管道技术已经迅速发展，成为当前供热管网的主要敷设方式。对比其他供热管道安装方式，无补偿冷安装直埋技术具备施工快、占地小、成本低、寿命长、安全度高、效率高、工程量小等诸多优点，能够高效提供热度，同时还能够满足当前我国节能、减排的实际需求。但是在安装过程中，依然会存在材料无法满足需求、沟槽存在问题、阀门质量不足、焊接工艺不精等情况，导致供热管道存在风险以及问题。因此，安装人员需要加大对材料、沟槽、焊接、阀门方面的重视程度，并根据实际情况进行优化，才能真正提升质量，满足用户需求。

1 直埋管网敷设方式

通常而言，直埋管网的敷设方式主要有两种，分别是有补偿直埋敷设和无补偿直埋敷设。而如果有特殊要求的话，则可以采用介于两种方式之间的方式，即在回水管中采用无补偿直埋敷设方式、供水管中采用有补偿直埋敷设方式，从而满足需求。在管网敷设过程中。有补偿直埋敷设方式与无补偿直埋敷设方式存在较大区别。

对于无补偿直埋管网敷设方式而言，通常使用应力分类法作为强度验算的方法。即对应力进行分类，并根据类别分别采用不同的条件进行控制。在演算过程中，需要利用安定性分析理论对温度应力进行控制，从而确保管段的应力能够满足分析所得应力条件的需求，无需额外设置补偿器对现有直管段的温度应力进行控制。无补偿直埋管网敷设方式中的管道上补偿器与固定支架较少。

对于有补偿直埋管网敷设方式而言，则需要采用传统的管道强度验算方法进行验算，无需对各种载荷所生出的应力进行分类。所有应力都需要按照极限分析理论和弹性分析理论中的强度条件对应力进行控制。随后加设补偿器，主要通过补偿器吸收热位移的方式对温度应力进行控制。有补偿直埋管网敷设方式中补偿器与固定支架较多[1]。

2 直埋管网安装方式

2.1 预应力安装方式

预应力安装方式主要划分为两种，分别是一次性补偿器预热安装与敞沟预热安装，两种方式各有千秋，应根据实际情况选择。

一方面，关于一次性补偿器预热安装方式，主要是指安装人员在管道的直段划分管道阶段，分段安装补偿器，并且沟槽需要回填，只有补偿器附近的沟槽才敞口。主要原理是提前释放管道的热胀变形，并且在土壤摩擦力的影响下，管道会发生多次变化，使补偿器附近的应力和两个补偿器之间的应力一致[2]。

另一方面，关于敞沟预热安装，即在覆土之前提前对管道进行敞开式预热。由于土壤摩擦力几乎为0，管道可以提前释放热胀变形，预热的温度应当与管道应力为0时的温度保持一致，等到管道的温度已经达到了预热温度之后再进行冷却，从而让管道的平均应力水平满足需求。

2.2 无补偿冷安装

无补偿冷安装主要是指在正常环境与温度下进行管线焊接、沟槽回填等流程。在按照安定性分析理论和分类法进行分析后，依照分析结果设计直埋热水管道。管道可以不进行预热，也可以不设置补偿器，使全部安装过程处于冷态条件。由于管道在冷态环境下的应力通常为0，进行运行时热应力也不会超出可控范围，因此无补偿冷安装能够有效发挥承载能力和优势。

3 无补偿冷安装直埋供热管道的设计和施工注意事项

3.1 管材方面的要求

一方面，对于一次管网而言，管道需要满足较高要求，应当适应介质的温度和运输距离较远导致的压力。通常情况下，一次管网供水温度是130 摄氏度，管道需要能够适应且保存温度，避免由于温度过高影响到管道输送。同时，管道进行热胀冷缩时，外壳会受到极大摩擦力，因此设计外壳时需要充分考虑外壳、保温层、钢管之间的结合力，确保三者相互结合。

另一方面，工程设计过程中，三通管需要根据管径的不同分别进行特殊加固。由于三通需要在主管道上开孔，并在开孔位置焊接支管，而管道运行过程中会出现应力集中的情况，因此需要进行三通加固，从而对主管道进行保护。

3.2 沟槽方面的要求

在安装过程中，土方工程十分重要。多数土方工程中显示，沟槽开挖在回填土上，沟槽的基底没有根据实际设计进行处理，导致无法满足设计需求和使用需求，从而使基底不实，引发底部不均匀沉降的情况。开挖时，沟槽底部的高程校核不够精细，导致管底与沟底之间存在缝隙，使底部存在悬空情况[3]。焊接过程中，部分工作人员为了焊接方便，强行抬高管道，导致管道底部悬空无法受到均匀的支撑，对管道造成严重影响，引发管道的焊接口处出现开裂，导致漏水，不仅造成了严重的经济损失，还会影响到管网的正常供应，甚至引发危险。因此，在土方开挖过程中应深入校核中线、高程、横断面，并且严禁违规操作，防范风险的同时提升安装质量，确保万无一失，进而为居民提供良好的供热服务。

3.3 阀门方面的要求

阀门的选择对于无补偿冷安装直埋供热管道来说十分重要。在管道日常运行时，所有管道以及其他附件都需要经受巨大轴向荷载，同时在弯头处还存在荷载环向应力，这对阀门的选择提出了极高的要求[4]。除此之外，管道自身所处环境为地下环境，不仅环境较为恶劣，同时还会受到空间要素的制约。因此，选择阀门时应当根据荷载要求、应力要求等方面进行综合考虑，并从中选择质量最高的阀门，才能满足无补偿冷安装直埋供热管道的需求。

3.4 焊接方面的要求

对于无补偿冷安装直埋技术而言，管道自身需要在日常运行中承受较大荷载，对于焊接的要求极高。因此，加强焊接方面的管理，满足焊接环节的需求，是优化无补偿冷安装直埋技术的重要因素。主要以材质、人员、特殊措施三方面为主。首先焊条的材质需要匹配焊接材料，确保能够满足焊接需求，提升焊接质量。其次人员应当具备对应上岗证，避免由于人员自身专业性和素养不足导致焊接环节受到影响，对管道质量造成危害。最后，特殊措施方面主要指，如果是阴雨天或者零度以下的温度环境，需要及时采取特殊措施，避免管道由于温度或者湿度等外部原因受到损害，影响质量。

4 结语

无补偿冷安装直埋供热管道安装技术是我国安装供热管道的重要技术之一，不仅能够充分发挥管材的承载能力，同时还可以节约成本。虽然技术已经趋于成熟，但是依然有提升空间。因此，探究无补偿冷安装直埋供热管道安装技术的优化路径，是当前提升人们供暖条件，提高生活质量的重要研究方向。并且在日常安装工作当中把握好细节，提升自身的细心程度，才能使工程质量满足需求，真正推进节能工作，为国家节能政策的落实与推广提供有力帮助。