供热管道冷安装无补偿直埋敷设技术的应用.pdf

50STONE2023No.8STONE建筑施石材供热管道冷安装无补偿直埋敷设技术的应用柴安宁（甘肃一安建设科技集团有限公司，甘肃兰州7 3 0 0 6 0）1供热管道冷安装工程概况某城市乡镇拟利用余热进行集中供热，现需要对集中供热管道进行设计并安装施工。根据设计方案，采用的是双管闭式枝状布置系统，对于一次网管线拟采用冷安装无补偿直埋敷设技术，其中使用的管道为预制直埋保温管，管网整体结构简单、方便后续运行管理，且整个工程项目造价比较低。根据设计方案，一次管网的温度差为3 0，其中供水温度和回水温度分别为8 0 和50。集中供热共设置了三条主管网。2冷安装无补偿直埋敷设技术的特点供热管道冷安装时，采用无补偿直埋敷设技术，与其他技术相比较，存在自己的特点和优势，主要表现在以下几个方面：第一，无补偿直埋敷设技术可以保障管道更长的寿命更长，故障率低、维修量小、占地面积少，基于以上优势使其成为当前比较主流的供热管道敷设技术。如图1 所示为供热管道冷安装无补偿直埋敷设技术示意图。敷设管道前需要开挖沟槽，沟槽的具体尺寸需要结合管道直径进行设计 2 。本案例管网的温度差设计为3 0。因此，可以采用无补偿的直埋敷设技术。利用此技术对管道进行敷设时，阀门、三通以及弯头等部位是比较容易出现故障问题的区域，针对以上问题可以采用软回填、管道补偿器和自然补偿等方式对这些特殊位置实施保护。第二，利用此项技术对管网进行敷设时，涉及管材切割以及坡口加工，可以利用电动坡口机进行加工，加工质量较好，形成的表面比较平整、精度高，省略了打磨环节。使管材加工质量和效率提升，为缩短工程项目工期奠定了良好基础。第三，当需要延长管道长度时利用外对口器对管道进行连接，不仅提升了劳动效率也降低了劳动强度，同样可以缩短施工周期，保证施工质量。第四，可以采用氩电联焊的方式对管道进行焊接，可以保证焊口区域不出现损伤，能有效规避焊接时容易出现的漏、滴、冒、泡等问题。第五，本工程案例中，管网敷设时地势起伏相对较大，需要对管线进行科学合理布置，尽量降低管道的起伏，具体操作时可以使用先缓后陡的布线模式。第六，对于整个供热管道，不管是主干线还是支干线，均需要间隔3 0 0 50 0 m设置除污短管，同时加装排污阀门。具体需要设置在垂直升高低处或者管道的低点位置。利用除污短管可以将管道内部的污移物及时排出，避免堵塞管道。原土夯实细砂细砂细砂图1 供热管道冷安装无补偿直埋敷设技术示意图3无补偿直埋敷设技术的应用分析3.1方施工准备针对供热管道正式进行冷安装前，需要做好充足的准备工作，只有这样才能保证后续管道安装工程项目的顺利推进。具体需要从以下几个方面着手：第一，所有需要的施工人员全部调配到位，且所有人员必须持证上岗，对所有施工人员开展统一的培训，确保施工人员了解工程项目的施工特点和注意事项；第二，从施工机械、施工技术、施工材料、现场布置等多个层面做好施工前的准备工作；第三，根据设计方案利用先进的技术对管线进行定位测量，先对控制点、线的位置进行测定，在此基础上对管线进行测量定位。完成测量定位工作后对所有的定位点顺序作者简介：柴安宁（1 98 5一），男，工程师。目前主要从事建筑工程等相关工作石材2023年8 期51SHICAI建筑施二编号，对于一些特殊的位置，包括起点、终点、中间各转角点等需要埋设标识，做好记录工作 3 ；第四，包括管道材料在内的所有施工材料必须由生产厂家提供合格证书，具体指标包括材料的力学性能、金相结果、成分分析结果等，须达到国家或行业标准要求；第五，根据设计施工方案计算各类材料和工具的使用量，对于需要使用的各类材料和工具运输到施工现场后需要分类进行存储管理，并做好防护工作，避免材料或工具在存储阶段出现锈蚀等问题，影响后续的正常使用。3.2沟槽开挖以及管道基础施工热力管道需要铺设在地底下，因此需要开挖沟槽。沟槽开挖时有一定坡度，本案例中将坡度设置为2%左右，沟槽断面尺寸严格按照设计施工图纸执行。完成沟槽开挖工作后，需要对沟槽底面进行找平，同时对侧面和底面进行清理，沟槽内不得存在直径超过50 mm的石块。在沟槽底部利用小粒径水洗砂进行充填，充填厚度控制在2 0 0 mm左右，充填的细砂采用分层夯实方式处理，保证底层细砂的密实度。正式对供热管道进行敷设前，要对沟槽及细砂垫层施工质量进行验收，合格以后才能进人下道工序。沟槽供热管道上层需要利用原土进行覆盖，土方中不得包含其他杂物，原土覆盖厚度要超过2 0 0 mm，且进行分层夯实。对于无补偿直埋敷设技术而言，直埋管道固定支架是非常重要的构成部分，其施工质量直接影响着管道的运行可靠性。本案例利用C20钢筋混凝土结构进行施工，获得固定支架。混凝土结构中的主筋和辅筋分别使用级钢和I级钢。补偿器、阀门等检查小室，其底板同样利用C20混凝土进行直接浇筑，盖板则利用C25钢筋混凝土进行预制。侧墙在充分考虑地面载荷、水位高度等各方面因素的情况下，最终决定利用砖块进行砌筑。3.3管道安装上述基础设施完成后可以对供热管道进行冷安装，正式下管前要对沟槽及相关基础设施进行系统全面检查，对存在的问题及时处理，检查过程严格按照施工规范标准执行。另外，现场的施工人员需要详细研究施工图纸，反复核对施工图纸中的尺寸是否正确，并熟练掌握施工规范标准，做到胸有成竹，确认没有问题后可以下管。本案例利用汽车式起重机对供热管道进行转运，利用起重机将供热管道移动到沟槽对应位置。供热管道运输到施工现场后，根据施工图纸先对管道进行切割，并按照安装顺序进行编号。对于需要加工坡口的管道，利用专门的坡口机进行处理。根据设计施工要求，管道坡口全部使用“V”型坡口形式。坡口具体要求如下：夹角在6 0 7 0 范围内，间隙和钝边分别在1 1.2 mm和1 1.5mm范围内；对于需要焊接的管道对口，通常采用内壁齐平的对口模式，如果存在错口，那么组对错边量必须严格控制，通常在1 mm范围内且不超过管壁厚度的1/1 0。利用磨光机对坡口的内外部位进行仔细打磨，确保露出金属光泽，打磨宽度为2 0 mm左右。对管道进行组对前，需要对坡口内侧和外侧的杂物彻底清理干净，需要除掉的包括毛刺、油漆、污垢、铁锈等物质。同时对坡口附近进行仔细检查，确保没有夹层、裂纹等问题，一经发现管道不得投入使用。正式开展管道对口工作时，先将待对口的管道调整平直，确保在一个水平线上，再将两者的间隙慢慢调整到3 5mm，最后基于氩弧焊进行对称点焊。开展管道对口工作时，需要接口2 0 0 mm位置对其平直度进行监测，使用的工具为钢板尺，如图2 所示，图中表示平直度偏差值。不同直径的供热管道，允许的平直度偏差值存在差异。当管道公称直径低于1 0 0 mm时，平直度偏差需控制在1 mm范围内，当管道公称直径超过1 0 0 mm（含1 0 0 mm）时，允许的平直度偏差值为2 mm。另外，管道全长平直度偏差值需控制在1 0 mm范围内。管道敷设时的坡向及坡度应该满足设计施工图纸基本要求，并且每间隔一定的距离设置排气阀和排液阀，其中排气阀设置在高点，排液阀设置在低点。当在主管道上设置支管道时，需要在主管道上开孔，开52STONE2023No.8STONE建筑施石材孔直径应与支管道接头外径相匹配，接口部位的间隙均匀及大小满足设计要求 4钢板尺200图2 供热管道对口时允许的偏差示意图对管道进行焊接时，需要综合使用手工钨极氩弧焊和手工电弧焊两种焊接方式。其中使用前者对管道进行点焊实现位置固定，再利用后者进行焊接，保证焊接质量，不得出现漏焊等焊接质量问题。如表1 所示为手工钨极氩弧焊的主要工艺参数。手工电弧焊方面，使用的焊条型号为E4303，焊条直径为2.5mm，焊接时的电流在8 0 90 A。焊接不同区域时的焊接电流有一定差异，对于比较平缓的位置可以适当加大焊接电流，提高焊接效率，对于仰、立、横等特殊位置，可以适当降低焊接电流，通常降低幅度为1 0%20%。焊接速度要根据焊接电流大小进行控制，若焊接速度过慢则会加大热影响区，影响焊口的强度，若焊接速度过快会导致焊缝变窄，出现咬边、凹凸不平等问题，同样影响焊接质量。表1 手工钨极氩弧焊的主要工艺参数工艺参数具体数值工艺参数具体数值喷嘴直径10 mm焊丝规格2.5 mm钨极伸出长度6 7 mm焊接电流8090A氩气流量10 L/min3.4 井室施工供热管道施工过程中，为了方便施工及后期维护保养工作，需要设置井室。本案例中将阀门井室设计成砖砌筑保温结构模式。盖座和井盖全部利用球墨铸铁进行加工。施工过程可描述如下：先做好相关施工准备工作，按照设计图纸进行测量放线，然后对土方进行开挖，对加工的基槽进行验收合格后，利用混凝土进行垫层施工，在垫层面上进行测量弹线，利用M7.5水泥浆和砂浆对Mu10红砖进行砌筑，砌筑的墙体厚度为2 4 0 mm。井室外墙先进行抹灰，再涂抹两层沥青。最后对爬梯和井盖框进行安装，清理墙面和勾缝，同时做好养护工作。3.5水压试验、保温管补口、沟槽回填第一，水压试验。所有热力管道安装完成、所有焊接工作全部施工结束后，需要对每个施工环节进行质量验收，确保达到设计施工质量要求后，可以开展水压试验工作。此项工作开展前需要将沟槽内的水全部排除干净，并确保沟槽排水的畅通性，目的是一旦热力管道出现渗漏问题，可以将沟槽中的水及时排出 5。第二，保温管补口。基于衬套接头进行处理，接头套管材质为聚乙烯材料，利用此材料加工得到的接头套管，密度与预制保温管道套管完全相同，可以确保接头的水密性。接头发泡后可以对发泡孔进行密封。第三，沟槽回填。上述工作全部完成后可以对开挖沟槽进行回填处理，回填时在管道周围先用细砂进行回填，待细砂完全覆盖管道后再利用原土进行覆盖。具体操作时采用分层回填的方式进行操作，采用机械振捣方法进行压实。此环节回填的压实度必须达到设计施工要求。3.6竣工验收供热管网的竣工验收过程分为两个环节，分别为单项工程验收和总项目验收。首先对单项工程进行验收，由建设单位组织此项工作。单项工程验收合格以后再上报给政府主管部门，由主管部门组织开展总工程项目验收工作。供热管道验收合格后才能正式投入应用，使用阶段还需要按照维护保养计划开展维护工作，这样才能延长供热管道的使用寿命。参考文献1】李娟娟.市政热力管道直埋敷设技术研究D.住宅与房地产。2022(10):241-243.2张冬瑾.供热管道直埋敷设技术探讨D.智能城市.2 0 2 0,6(10):65-66.3】李伟.市政热力管道直埋敷设技术探析D.工程技术研究.2019,4(12):222-223.4】孟祥丰，刘纳.高温热水管道无补偿冷安装直埋敷设技术D.节能.2 0 1 8,3 7(6):4 6-51.