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技术指南丨直埋供热管道的关键施工措施

冷暖在线  · 公众号  ·  · 2018-07-20 12:04

正文

简单地了解《城镇直埋供热管道工程技术规程》。


预制保温管施工技术也有了很大的发展,已颁布的《城镇直埋供热管道工程技术规程》标志着直埋技术在我国已经趋于成熟,因此,在供热管道的施工中,直埋敷设越来越多地被采用。


但由于管道直接埋于地下,不便于检修、漏点难发现等原因,要求施工中必须严格控制管道施工工艺,并且应从管材的选择、阀门安装、三通加固、固定墩、线路选择等方面加强节点处理技术。同传统的地沟敷设相比,直埋供热管道敷设方式具有很多优点,比如工程施工时间短、施工占地面积少、管网使用寿命长、人工维护量小等。


直埋敷设非常适合目前城市及地方建设的要求,其技术的的发展越来越成熟,在工程中也越来越多地被采用。


本文是对《城镇直埋供热管道工程技术规程》(以下简称为规程)的一点理解。


一、规程适用条件


本规程适用于公称直径 ≤ DN500、供热介质温度 ≤ 150℃的钢制内管、保温层、保护外壳结合为一体的预制保温直埋热水管道。规程的适用条件有两个界限,即管径和温度,且必须同时满足这两个条件。


规程总则条文说明中的解释:


1、管径


因为在管道进行热伸长计算、强度计算中对荷载作了简化处理,计算结果对大管径管道来说,偏差较大,其性能是不安全的,但是对小管径管道影响不大;

2、温度


供热管网的安全性和经济性与设计温度密切相关,直埋供热管道保温材料的使用寿命、耐温能力也是根据设计温度来选择的,这个温度界限在强度方面是安全的。


二、直埋供热管道的施工方法


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直埋供热管道的保温结构组成是:

  • 保温层;

  • 保护外壳。


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直埋供热管道保温结构的功能:

  • 管道保温;

  • 抵抗土壤压迫和传递力。


为了克服管道在土壤中横向位移时土壤对管壳的挤压和土壤对管壳在管道径向产生的压力、保证保温结构形状完整,保温层和外壳必须具有足够的强度,规程中要求保温层的抗压强度 ≥ 200 kPa。

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保证保温结构完整的另一个必须条件是:

  • 外壳;

  • 保温层;

  • 钢管相互之间的粘结强度。

为了克服管道轴向位移时土壤对管道外壳的摩擦力,直埋供热管道的保温层需要能传递剪切力。


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土壤与管道外壳之间的摩擦力,其计算公式为:

F = πρgμ(H+Dc/2)Dc

公式中:

  • F:轴线方向每米管道的摩擦力,N / m;

  • Dc:管外壳直径,mm;

  • g:重力加速度,9.81 m2 / s;

  • ρ:施工所在地的土壤密度,kg / m3;

  • μ:施工所在地的土壤与管壳之间摩擦系数;

  • H:施工所在地的管顶覆土深度,当H>1.5 m时,取1.5 m。


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直埋供热管道保温层与内钢管、外壳与保温层都传递轴向剪切力,剪切强度的计算公式为:

Τ = Fmax/πDc = ρgμmax(H+Dc/2)

公式中:

  • μmax :土壤与管壳之间最大摩擦系数;

  • Fmax :土壤与管壳最大摩擦力,N / m。


例如:对于DN500保温管外壳与内保温层粘结抗剪强度要大于13.6kPa;对DN20保温管保温层与内钢管表面粘结抗剪强度必须大于37.2kPa。在规程中,要求直埋供热管道的保温层剪切强度(含与内管和外壳粘结)≥120kPa。


三、供热管道工程质量控制措施


1、砂层回填的质量控制


槽底砂垫层的质量控制,首先要控制砂的质量,砂料应干湿度适中,粒径均匀,不含淤泥结块,其次,严格控制砂垫层回填的厚度和高程,在回填前要复核槽底的密实度和槽底标高,当确认无误后,方可允许回填。


砂垫层应该回填夯实,一般应采用夯实机进行夯实,夯实完后对厚度和密实度进行检查,密实度一般为95%,厚度一般不少于二百毫米,高程应符合安装热力管道管底高程的要求。


2、沟槽开挖的质量控制


在沟槽开挖前,要根据现场土壤类别、土质情况确定适当的放坡坡度。对设支撑的沟槽坡度一般采用1:0.05,对于较深的沟槽,宜分层开挖。

挖槽土方应妥善安排堆放位置,一般情况堆在沟槽一边,在另一边留出工程材料和施工机械进出场的道路,以方便下管施工,堆土下坡脚与槽边的距离根据槽深、土质、槽边坡来确定,其最小距离不应小于一米。


同时,在沟槽开挖前还要确定合理的开槽断面和槽底宽度,开槽断面由槽底宽、挖深、槽底、各层边坡坡度以及层间留台宽度等因素确定,槽底宽度应为管道结构宽度加上两侧工作宽度。

因此,确定开挖断面时,要考虑工程安全和质量,做到开槽断面合理。


另外,在雨季施工时,应防止槽底泡水,在沟槽四周叠筑闭合的土埂,必要时要地沟外开挖排水沟、集水井,用水泵进行抽水,沟槽见底后应随机进行下一道工序,否则,槽底应留二十厘米土层不挖作为保护层。

来源:供热制冷  易筑暖通







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