聚氨酯鋼套鋼地埋供水保溫鋼管設計及應用
聚氨酯保溫管已經(jīng)成功應用了三十多年，硬質泡沫聚氨酯不僅具有良好的隔熱效果，同時還具備良好的機械性能、高的抗熱性能和低的吸水性，因而非常適用于管道保溫，特別是直埋式熱力管道。應用聚氨酯保溫的管道有很多種，如熱力管道、石油輸送管道、化工管道，本文所討論的是直埋式熱力管道。由于直埋式熱力管道直接埋入地下，不僅易受多種因素影響，而且傳輸介質溫度較高、要求服務時間長，而目前普通的熱力管道保溫材料均難以滿足以上條件，因此泡沫聚氨酯保溫管應運而生。 近幾年隨著城市住宅小區(qū)建設的發(fā)展，開發(fā)商對能源節(jié)約意識的不斷提高，小區(qū)集中供熱、熱電聯(lián)體得到了快速的發(fā)展，尤其是從國外發(fā)達引進聚氨酯保溫直埋管以后，在輸送熱媒的各種技術中直埋供熱管網(wǎng)技術顯示了其突出的優(yōu)點，如防水效果好、熱損耗能低、占地地面積小、設施投資少、環(huán)境污染少等。目前，該項*技術正推動著國內管網(wǎng)敷設技術向更高的層次發(fā)展。十幾年來的實踐成果也充分顯現(xiàn)了聚氨酯保溫直埋管敷設相比傳統(tǒng)地溝及架空敷設的優(yōu)勢，這也正是聚氨酯保溫直埋管在我國供熱工程上得以迅猛發(fā)展的內在動力。
聚氨酯鋼套鋼地埋供水保溫鋼管設計及應用
聚氨酯保溫管的特點、直埋管道的施工工藝方法及注意事項。 聚氨酯保溫管的應用 3.1聚氨酯保溫管道結構 聚氨酯保溫管道的結構分為三層：鋼管、保溫層、防腐抗壓保護層。內層為螺旋縫埋弧焊鋼管或無縫鋼管，經(jīng)水壓試驗合格后，進行除銹處理，外刷防銹防腐材料。中間層為保溫層，采用導熱系數(shù)小、吸濕性小、強度高的硬質泡沫聚氨酯保溫材料。外層為是保護層，采用強度高、抗剪能力強、耐腐蝕并有良好防水作用的聚乙烯外殼。直埋管道機械性能良好，可按設計要求在工廠集中加工后運到現(xiàn)場，避免管件管材在運輸搬運工程中損壞。預制管出廠時每根管道兩端均預留100mm長的光管未做保溫，現(xiàn)場安裝管道只需將兩端進行焊接，經(jīng)水壓檢驗合格后，刷防銹防腐瀝青， 再用簡易的發(fā)泡模具現(xiàn)場發(fā)泡成型。
聚氨酯鋼套鋼地埋供水保溫鋼管設計及應用
這種設計施工方式技術可靠性高，防水防腐性能好，施工占用場地小，工期短，經(jīng)濟效益著。3.2聚氨酯保溫直埋管的特點 3.2.1降低工程造價。據(jù)有關部門測算，采用聚氨酯保溫直埋管，一般情況下可以比地溝敷設降低工程造價的25％左右。 3.2.2熱損耗低，節(jié)約能源。由于直埋管采用硬質泡沫聚氨酪保溫，導熱系數(shù)λ＝0．013—0．03kcal／m.h.o c，比其他過去常用的管道保溫材料低得多，保溫效果提高4～9倍。另外其吸水率很低，約為0.2kg／m2 。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的閉孔率高達92％左右。低導熱系數(shù)和低吸水率，加上保溫層和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護殼，改變了傳統(tǒng)地溝敷設供熱管道“穿濕棉襖”的狀況，大大減少了供熱管道的整體熱損耗，熱網(wǎng)熱損失為2％，小于10％的標準要求。
防腐絕緣性能好，使用壽命長。直埋保溫管由于硬質泡沫聚氨酯保溫層緊密地粘結在鋼管外皮，隔絕了空氣和水的滲入，能起到良好的防腐作用。同時它的發(fā)泡孔都是閉合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外殼具有良好的防腐、絕緣和機械性能。因此，工作鋼管外皮很難受到外界空氣和水的侵蝕。只要管道內部水質處理好，據(jù)國外資料介紹，聚氨酯保溫管道的使用壽命可達50年以上，比傳統(tǒng)的地溝敷設、架空敷設使用壽命高3～4倍。 3.2.4占地少，施工快，有利環(huán)境保護。直埋供熱管道不需要砌筑龐大的地溝，只需將保溫管埋入地下，大大減少了工程占地，減少土方開挖量約50％以上，減少土建砌筑和混凝土量90％。同時，保溫管加工和現(xiàn)場挖溝平行進行，只需現(xiàn)場接頭，可以縮短工期約50％以上。 4 聚氨酯直埋保溫管的施工工藝 硬質聚氨酯保溫直埋的機械性能良好，可以根據(jù)設計的保溫防腐結構要求，在工廠預先加工后運到現(xiàn)場，現(xiàn)場施工按照設計要求挖溝進行土方作業(yè)，在槽底滿鋪15cm細砂或中密填土，將在工廠內加工合格的保溫管焊接連接并進行焊口處理，進行水壓試驗，進行管道防腐
處理并現(xiàn)場發(fā)泡做接頭部分的保溫，zui后進行管溝回填，回填密實度保證在95%以上。 保溫管道直接承受土壤及地面活荷載，同時又受到地下潮氣及地下水侵蝕，保溫直埋管在防水、防腐及機械強度等方面性能都要求較高，僅管道一項直埋管工程造價較高。但因其工程綜合造價較低，且保溫性能優(yōu)越，施工工藝簡單有效，質量易控制等各方面優(yōu)勢，這種工藝在我國北方應用廣泛。 現(xiàn)將保溫直埋管與地溝敷設工藝流程比較如下表。 保溫直埋管與地溝敷設工工藝流程比較表 工藝名稱 施 工 工 藝 流 程 直埋敷設 鋼管試壓 除銹 直埋管制作 現(xiàn)場挖溝 直埋管焊接 水壓試驗 現(xiàn)場發(fā)泡 回填土 可在專業(yè)工廠進行地溝敷設 現(xiàn)場挖溝 預制水泥蓋板、 打混凝土墊屋 磚砌地溝 埋設角鋼支架 加工固定卡 鋼管除銹 鋼管焊接 鋼管固定水壓試驗 纏玻璃布 刷瀝青 蓋溝蓋板 回埋土 由此可見，保溫直埋管施工工藝相比磚砌地溝施工工藝更為簡化。一般情況，土方工程量約減少50%，磚砌和混凝土的工程量減少90%，施工工期縮短一半以上，而且施工質量容易保證，經(jīng)濟性明顯。 實踐證明，管道直埋敷設與傳統(tǒng)的地溝敷設相比，具有保溫性能好、施工安裝方便、占地面積小、施工周期短、工程造價低等優(yōu)點，尤其在節(jié)能和環(huán)境保護方面，更顯示其優(yōu)勢。