韓冰
長春市銘晟熱力有限責任公司
暖通工程中熱力管道直埋技術(shù)的應用研究
韓冰
長春市銘晟熱力有限責任公司
熱力管道工程是暖通工程的重要組成部分,良好的熱力管道鋪設技術(shù)也是城市供暖的基礎(chǔ)。所以,本文以較為常見的熱力管道直埋技術(shù)作為研究對象,探討不同直埋技術(shù)形式的特性,從而以理論研究挖掘更為理想的直埋技術(shù)類型,以期能夠?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域提供些許理論借鑒。
暖通;熱流管道;直埋技術(shù)
我國擁有廣袤的土地,正因如此,也導致了不同區(qū)域氣候的差異。目前來看,中國北方地區(qū)均需要在冬季進行集體供暖,由此需要面積較大的熱力管道鋪設。不過,從新中國成立至今,雖然已然構(gòu)建龐大的熱力管道網(wǎng),但是,卻由于長年累月的使用,大量管道因地質(zhì)運動、土壤腐蝕、早期技術(shù)不足等問題,出現(xiàn)了較為嚴重的破損。故此,本文在管道修理、換新等過程中,先行提出對于新型技術(shù)的應用的探討,希望能夠以成本更加低廉,質(zhì)量更加優(yōu)越的管道直埋技術(shù),使我國暖通工程工作更加有序的進行。然而,鑒于熱力管道直埋技術(shù)涉及范圍較廣,而本文篇幅相對有限,故而本文較多關(guān)注于高溫蒸汽管道直埋技術(shù)進行研究。
熱力管道的直埋技術(shù)并非管道的掩埋技術(shù),其中還涉及到管道的成型。目前,管道直埋技術(shù)主要包括四種形式:第一,澆灌。該形式的管道優(yōu)勢在于成本低廉,但是,混凝土澆灌的劣勢卻更為明顯,即防水性能相對較差,并且物理延展性較低,容易出現(xiàn)斷裂等問題;第二,填充。此類型管道也存在密封性不足的問題,并且保溫層容易被破壞,進而出現(xiàn)斷裂和滲漏,溫度流失問題尤為明顯。所以,填充式直埋技術(shù)近年來較少使用,只有少部分城市采取深層直埋時,會將其考慮在內(nèi);第三,氰聚塑。該技是基于澆灌直埋技術(shù)的改進,其仍舊是以澆灌技術(shù)為基礎(chǔ),以氰聚塑材料進行表面涂層,從而進行防腐蝕和保溫的效果;第四,管中管。以澆筑管道作為外層,內(nèi)設抗腐蝕性較差,但成本低廉卻保溫性能優(yōu)良的供暖管道,而在兩管之中,會采取聚乙烯填充,既起到保護作用,同時更加深程度的實現(xiàn)保溫。相比而言,管中管雖然制作成本相對較高,但是其使用周期更長,熱力損耗較低,綜合成本優(yōu)勢十分明顯。
2.1 直埋蒸汽管道與直埋熱水管道的區(qū)別
我國集體供暖主要采取兩種管道方式:第一,蒸汽管道。顧名思義是以水蒸氣作為取暖的主要形式,其優(yōu)勢在于流通速度快,而劣勢則在于蒸汽損耗率較高。不過,在綜合成本方面,蒸汽管道仍舊有著一定的優(yōu)勢。從管道層面來看,蒸汽管道的核心要求在于良好的抗壓能力,需保證蒸汽熱移動過程中,管道能夠有效的承受壓力,同時釋放應力;第二,熱水管道。由于管道中需要持續(xù)流通高溫度熱水,所以,管道和保溫材料的抗高溫能力十分重要。通常情況下,無論是澆筑管道,還是管中管中采取的特殊材質(zhì),其抗高溫能力均符合我國當前熱力供應的要求。而保溫材料在抗高溫能力上卻存在著一定的問題,直埋熱水管道的熱水溫度最高可達140℃,目前僅有聚氨酯涂層保溫能夠承受,但該材質(zhì)的成本相對較高。
2.2 高溫蒸汽管道的直埋敷設技術(shù)
直埋敷設技術(shù)是由我國一線施工團體組織研發(fā)的高溫蒸汽管道直埋技術(shù),并根據(jù)不同情況,設置了多樣的技術(shù)形式。具體在于:第一,內(nèi)滑動外固定敷設。該技術(shù)攻破了保溫層必須以涂層形式存在的技術(shù)壁壘,采取保溫層與管道外壁脫離的方式,從而即使在管道受熱發(fā)生物理形態(tài)轉(zhuǎn)變時,也不會出現(xiàn)因應力而發(fā)生破裂的情況。而保溫層則從涂料轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴夤堋钡男问?,并以固定“外管”而保證管道不會整體發(fā)生位移;第二,外滑動內(nèi)固定。由于一些特殊機理的保溫材質(zhì)可能存在因受熱而發(fā)生形變的情況,若對此類材質(zhì)采取外固定的形式,必然會因應力而導致整體位移,甚至影響到管道。故此,采取將內(nèi)管道固定,并任由保溫層所形成的“外管”移動;第三,內(nèi)滑動內(nèi)固定。以管套固定的方式,確保物理延展空間可靠的基礎(chǔ)上,將內(nèi)管固定并起到滑動的效果。該技術(shù)主要是以管套技術(shù)替代混凝土澆筑,從而保證管套的壽命。
2.3 直埋高溫蒸汽管道的保溫結(jié)構(gòu)
在蒸汽管道的敷設中管道屬于相對容易處理的范疇,原因在于管道的耐熱能力較強,并且延展空間較大,在輔以正確的設置技術(shù),基本能夠保證較長時間的使用。而相對困難之處在于保溫層的處置,通過上文的描述可以發(fā)現(xiàn),保溫層一般分為涂層和“外管”形式層,由于管道在導熱過程中,會直接影響到涂層,所以,涂層的受熱能力要求較高,若其熔點較低則會高溫融化狀況,導致蒸汽管道的保溫性能下降。相比而言,“外管”雖然與管道留有空間,但仍舊會有耐熱的基本要求。并且,管道加熱會直接作用管道外層的空氣,從而加熱空氣中的水分子直接形成蒸汽,如此也需要保障涂層的防水能力。
本文因熱力管道直埋技術(shù)涉及范圍過廣,而選擇主要內(nèi)容僅對直埋蒸汽管道進行研究,原因在于蒸汽管道對于承壓、防位移、耐高溫、防滲水等方面的要求相對較高,并容易造成事故。故而選擇在管道技術(shù)形式、直埋敷設技術(shù)、保溫結(jié)構(gòu)三個方面進行詳細闡述,以期能夠?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域的應用提供些許理論借鑒。
[1]李娜,鄒平華.供熱管道直埋敷設技術(shù)現(xiàn)狀探討[J].工廠建設與設計,2013,(04).
[2]路清泉,尉旭平.熱力管道直埋技術(shù)的完善與配套[J].中國建設信息,2010,(07).