常见问题
供热聚氨酯保温管应用分析
更新时间 2021-11-16 07:09 阅读
聚氨酯保温直埋管是一项比较成熟的先 进技术。近十几年,我国供热工程技术人员通过 消化、吸收这项先进技术。正推动着国内管网敷 设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成 果充分证明了聚氨酪保温直埋管敷设方式与传 统的地沟及架空敷设相比,具有诸多优点。这也 正是聚氨酯保温直埋管在我国供热工程上得以 迅猛发展的原因。
猛发展的原因。
1聚氨酯保温直埋管的优点
1.1降低工程造价。据测算,双管制供热管 道,一般情况下可以降低工程造价的25%(采用 玻璃钢做保护层)和lO%(采用高密度聚乙烯做 保护层)左右。
1.2热损耗低,节约能源。由于直埋管采用 聚氨酪硬质泡沫塑料进行保温,其导热系数为: )L=0.013-0.03keal/m·h·℃。比其他过去常用的 管道保温材料低得多.保温效果提高和9倍。再 有其吸水率很低,约为0.2ks/m2。吸水率低的原 因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。 低导热系数和低吸水率,加上保温层和外面防 水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳,改 变了传统地沟敷设供热管道”穿湿棉袄”的状 况,大大减少了供热管道的整体热损耗,热网热 损失为2%,小于国际10%的标准要求。
1.3防腐,绝缘性能好,使用寿命长。直埋 保温管由于聚氨酯硬质泡沫保温层紧密地粘结 在钢管外皮,隔绝了空气和水的渗入,能起到良 好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的,吸 水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具 有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此,工作钢 管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管 道内部水质处理好,据国外资料介绍,聚氨酪保 温管道的使用寿命可达50年以上,比传统的地 沟敷设、架空敷设使用寿命高3-4倍。
1.4占地少,施工快。有利环境保护。直埋 供热管道不需要砌筑庞大的地沟,只需将保温 管埋人地下,因此大大减少了工程占地,减少土 方开挖量约50%以上,减少土建砌筑和混凝土 量90%。同时,保温管加工和现场挖沟平行进 行,只需现场接头。可以缩短工期约50%以 上。
1.5国外生产聚氨酪保温预制管,均设有 渗漏报警线,一旦管道某处发生渗漏。通过报警 线的传导,便可在专用检测仪表上显示出保温 管道渗水、漏水的准确位置及渗漏程度的大小, 以便通知检渗人员迅速处理漏水的管段,保证 供热管网的安全运行。国内生产的保温管目前 末设渗漏报警线。有待补上这一空白。
总之,聚氨酯保温直埋管不仅具有传统地 沟和架空敷设管道难以比拟的先进技术、实用 性能,而且还具有显著的社会效益和经济效益。 也是供热节能的有力措施。采用直埋供热管道 技术,标志着我国供热管道技术发展已经进入了新的起点。
随着这项先进技术的进一步完善 和发展,供热管道直埋取代地沟和架空势在必 行。
2聚氨酯保温直埋供热管设计和施工应 注意的问题 聚氨酯保温直埋管从节约能源、降低造 价、缩短施工周期、保护环境多方面来看,不仅 具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的技术 和实用性能,而且具有显著的社会效益和经济 效益,但一个优质的直埋供热管道工程还必须 具备设计合理、保温管道质量可靠l精心施工 3个条件。由于直埋供热技术在我围起步较晚, 以上3个条件尚需不断完善。
从工程实践中出 现的质量问题来看,应在设计和施工中特别注 意以下几个问题:
2.1在没计和施工中,~定要真正理解供 热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无 补偿直埋敷设两种方式。确实掌握两种方式各 自的工作原理,特点及其应用场合,以便在设计 上合理选用,施工上安全、可靠、经济。
2.1.1首先要掌握概念:有补偿直埋敷设方 式,是通过管线自然补偿和补偿器(如方形和波 纹管补偿器)来解决管道热伸长餐的,从而使热 应力为最小;无补偿直埋敷设,简单地说就是管 道在受热时没有任何补偿措施,而是靠管材本 身强度来吸收热应力。
2.1.2无补偿敷设方式的基本原理:在安装 管道时,首先给管道加热到一定温度,然后将管 道焊接同定,当管道恢复到安装温度时(温度降 低),管道预先承受了一定的拉应力。当管道通 热工作时,随着温度的升高,管道应力为零,当 继续升温时。管道的压应力增加,当温度升到工 作温度时,管道的压应力(热应力)仍小于许用应 力。这样,管道可以不用补偿装置而正常工作 了。这种无补偿方式应用第四强度理论,施工时 需要对管道预热,施工比较麻烦,但国内外已有 大量工程实践。理论计算可靠,能确保安全。另 一种无补偿方式是近几年由我国北京煤气热力 设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性 分析,应用第三强度理论。这种方式充分发挥钢 材塑性潜力,施工方便,无需预热。
2.1.3两种敷设埋设深度考虑不同因素。 &是当确定采用有补偿直埋敷设方式时, 埋设深度只考虑由于地面荷载的作用不会破坏 管道的稳定便可,从经济、施工方便等方面考 虑。当采用有补偿直埋敷设方式时,尽鼍浅埋, 一般覆土厚度大于0.6m即可,且与管径大小无 关。 b.是当采用无补偿直埋敷设方式时,埋设 深度要考虑管道的稳定要求,稳定性主要与覆 土厚度有关,一般比有补偿埋得深,当采用不预 热的无补偿直埋敷设管道时,最小覆土深度应 按《城市热网设计规范)(CJJ34—90)第7.2.15条。执行,覆土厚度应与管径大小成正比。
2.1.4设计中究竟采用无补偿敷设还是有 补偿敷设方式,原则是直管道较长,中间分支较 少,供热介质不超过100℃时,应优先选用无补 偿敷设方式,否则,应考虑有补偿敷设方式。具 体的热网主干线应采用无补偿敷设方式,而分 支庭院管网则应采用有补偿敷设方式,但目前 有的设计者偏爱有补偿敷设,应提倡优化设 计。
2.2施工前必须对生产预制聚氨酪保温直 埋管的厂家进行调研,进场后认真进行检验,对 不合格的保温管拒绝使用。
2.3在直埋管道施工中,焊接是一项保证 工程质量的关键工作。
2.3.1必须是取得合格证书的焊工,方可在 合格证书准许的范围内施焊,没有合格证书的 焊工绝对不能参加焊接施工。
2.3.2焊接管接头时,应做好工作坑,且应 注意接头打坡口及接头焊接质量。
2.4固定支架,各种井室的施工质量直接 影响工程质量和管道的使用寿命,如井室防水 不好,将使部件因浸水遭到破坏。因此,应认真 施工,确保施工质量。
2.5必须重视直埋管管道的打压,在满足 打压条件下。首先进行灌水排净空气,然后分两 步做:
2.5.1强度试验:把管道内的压力升至工作 压力的1.5倍后,在稳压10分内无渗漏。
2.5.2严密性试验:把管内的压力降至工作 压力时,用lkg的小锤在焊缝周围对焊缝逐个 进行敲打检查,在30分钟无渗漏且压力降不超 过0.2个大气压即为合格。
2.5.3应按规范要求做好试压记录。
2.6现场接头保温施工。这一项内容是直 埋管道施工特有的,施工质量好坏直接影响使 用寿命,必须引起足够重视。保温管现场接头保 温须在试压合格后方可进行,保温层有现场发 泡施工和保温瓦施工两种方法,不管采用哪种 方法施工,都不能出现环形空间,开裂、脱层等 缺陷,保护层的做法有多种(如高密度聚乙烯和 玻璃钢保护层),但都必须保证接头的整体性, 严密性,防水性。
2.7回填土应在管道试压,接头。竣工测 量,清扫完毕后方可进行,且必须按直埋管施工 特点回填规定厚度砂子。千万不可偷工减料。
2.8工程验收,因直埋供热管埋于地下,绝 大部分属于隐蔽工程,如果竣工验收不认真。竣 工资料不详细,将会影响以后的使用。
猛发展的原因。
1聚氨酯保温直埋管的优点
1.1降低工程造价。据测算,双管制供热管 道,一般情况下可以降低工程造价的25%(采用 玻璃钢做保护层)和lO%(采用高密度聚乙烯做 保护层)左右。
1.2热损耗低,节约能源。由于直埋管采用 聚氨酪硬质泡沫塑料进行保温,其导热系数为: )L=0.013-0.03keal/m·h·℃。比其他过去常用的 管道保温材料低得多.保温效果提高和9倍。再 有其吸水率很低,约为0.2ks/m2。吸水率低的原 因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。 低导热系数和低吸水率,加上保温层和外面防 水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳,改 变了传统地沟敷设供热管道”穿湿棉袄”的状 况,大大减少了供热管道的整体热损耗,热网热 损失为2%,小于国际10%的标准要求。
1.3防腐,绝缘性能好,使用寿命长。直埋 保温管由于聚氨酯硬质泡沫保温层紧密地粘结 在钢管外皮,隔绝了空气和水的渗入,能起到良 好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的,吸 水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具 有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此,工作钢 管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管 道内部水质处理好,据国外资料介绍,聚氨酪保 温管道的使用寿命可达50年以上,比传统的地 沟敷设、架空敷设使用寿命高3-4倍。
1.4占地少,施工快。有利环境保护。直埋 供热管道不需要砌筑庞大的地沟,只需将保温 管埋人地下,因此大大减少了工程占地,减少土 方开挖量约50%以上,减少土建砌筑和混凝土 量90%。同时,保温管加工和现场挖沟平行进 行,只需现场接头。可以缩短工期约50%以 上。
1.5国外生产聚氨酪保温预制管,均设有 渗漏报警线,一旦管道某处发生渗漏。通过报警 线的传导,便可在专用检测仪表上显示出保温 管道渗水、漏水的准确位置及渗漏程度的大小, 以便通知检渗人员迅速处理漏水的管段,保证 供热管网的安全运行。国内生产的保温管目前 末设渗漏报警线。有待补上这一空白。
总之,聚氨酯保温直埋管不仅具有传统地 沟和架空敷设管道难以比拟的先进技术、实用 性能,而且还具有显著的社会效益和经济效益。 也是供热节能的有力措施。采用直埋供热管道 技术,标志着我国供热管道技术发展已经进入了新的起点。
随着这项先进技术的进一步完善 和发展,供热管道直埋取代地沟和架空势在必 行。
2聚氨酯保温直埋供热管设计和施工应 注意的问题 聚氨酯保温直埋管从节约能源、降低造 价、缩短施工周期、保护环境多方面来看,不仅 具有传统地沟和架空敷设管道难以比拟的技术 和实用性能,而且具有显著的社会效益和经济 效益,但一个优质的直埋供热管道工程还必须 具备设计合理、保温管道质量可靠l精心施工 3个条件。由于直埋供热技术在我围起步较晚, 以上3个条件尚需不断完善。
从工程实践中出 现的质量问题来看,应在设计和施工中特别注 意以下几个问题:
2.1在没计和施工中,~定要真正理解供 热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无 补偿直埋敷设两种方式。确实掌握两种方式各 自的工作原理,特点及其应用场合,以便在设计 上合理选用,施工上安全、可靠、经济。
2.1.1首先要掌握概念:有补偿直埋敷设方 式,是通过管线自然补偿和补偿器(如方形和波 纹管补偿器)来解决管道热伸长餐的,从而使热 应力为最小;无补偿直埋敷设,简单地说就是管 道在受热时没有任何补偿措施,而是靠管材本 身强度来吸收热应力。
2.1.2无补偿敷设方式的基本原理:在安装 管道时,首先给管道加热到一定温度,然后将管 道焊接同定,当管道恢复到安装温度时(温度降 低),管道预先承受了一定的拉应力。当管道通 热工作时,随着温度的升高,管道应力为零,当 继续升温时。管道的压应力增加,当温度升到工 作温度时,管道的压应力(热应力)仍小于许用应 力。这样,管道可以不用补偿装置而正常工作 了。这种无补偿方式应用第四强度理论,施工时 需要对管道预热,施工比较麻烦,但国内外已有 大量工程实践。理论计算可靠,能确保安全。另 一种无补偿方式是近几年由我国北京煤气热力 设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性 分析,应用第三强度理论。这种方式充分发挥钢 材塑性潜力,施工方便,无需预热。
2.1.3两种敷设埋设深度考虑不同因素。 &是当确定采用有补偿直埋敷设方式时, 埋设深度只考虑由于地面荷载的作用不会破坏 管道的稳定便可,从经济、施工方便等方面考 虑。当采用有补偿直埋敷设方式时,尽鼍浅埋, 一般覆土厚度大于0.6m即可,且与管径大小无 关。 b.是当采用无补偿直埋敷设方式时,埋设 深度要考虑管道的稳定要求,稳定性主要与覆 土厚度有关,一般比有补偿埋得深,当采用不预 热的无补偿直埋敷设管道时,最小覆土深度应 按《城市热网设计规范)(CJJ34—90)第7.2.15条。执行,覆土厚度应与管径大小成正比。
2.1.4设计中究竟采用无补偿敷设还是有 补偿敷设方式,原则是直管道较长,中间分支较 少,供热介质不超过100℃时,应优先选用无补 偿敷设方式,否则,应考虑有补偿敷设方式。具 体的热网主干线应采用无补偿敷设方式,而分 支庭院管网则应采用有补偿敷设方式,但目前 有的设计者偏爱有补偿敷设,应提倡优化设 计。
2.2施工前必须对生产预制聚氨酪保温直 埋管的厂家进行调研,进场后认真进行检验,对 不合格的保温管拒绝使用。
2.3在直埋管道施工中,焊接是一项保证 工程质量的关键工作。
2.3.1必须是取得合格证书的焊工,方可在 合格证书准许的范围内施焊,没有合格证书的 焊工绝对不能参加焊接施工。
2.3.2焊接管接头时,应做好工作坑,且应 注意接头打坡口及接头焊接质量。
2.4固定支架,各种井室的施工质量直接 影响工程质量和管道的使用寿命,如井室防水 不好,将使部件因浸水遭到破坏。因此,应认真 施工,确保施工质量。
2.5必须重视直埋管管道的打压,在满足 打压条件下。首先进行灌水排净空气,然后分两 步做:
2.5.1强度试验:把管道内的压力升至工作 压力的1.5倍后,在稳压10分内无渗漏。
2.5.2严密性试验:把管内的压力降至工作 压力时,用lkg的小锤在焊缝周围对焊缝逐个 进行敲打检查,在30分钟无渗漏且压力降不超 过0.2个大气压即为合格。
2.5.3应按规范要求做好试压记录。
2.6现场接头保温施工。这一项内容是直 埋管道施工特有的,施工质量好坏直接影响使 用寿命,必须引起足够重视。保温管现场接头保 温须在试压合格后方可进行,保温层有现场发 泡施工和保温瓦施工两种方法,不管采用哪种 方法施工,都不能出现环形空间,开裂、脱层等 缺陷,保护层的做法有多种(如高密度聚乙烯和 玻璃钢保护层),但都必须保证接头的整体性, 严密性,防水性。
2.7回填土应在管道试压,接头。竣工测 量,清扫完毕后方可进行,且必须按直埋管施工 特点回填规定厚度砂子。千万不可偷工减料。
2.8工程验收,因直埋供热管埋于地下,绝 大部分属于隐蔽工程,如果竣工验收不认真。竣 工资料不详细,将会影响以后的使用。
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