關于熱水管道直埋無補償敷設技術的探索

我國對于管道地下鋪設有著明確要求，本文淺析熱水管道直埋無補償敷設技術，希望對實踐工作開展起到借鑒意義。

一、直埋敷設與地溝敷設

直埋敷設是指將熱水供熱管網直接埋于土壤深處，并且管道的外表面會直接與土壤成分接觸。與其相對應的是地溝敷設，不難理解地溝敷設是指將供熱管道敷設在特制的地溝內。地溝大多數都是用磚配合混凝土制成，供熱管道不直接與土壤接觸，從而一點都不會承受土壤帶來的壓力，更不受土壤中有機成分的腐蝕。管理簡單維護方便，維護時不需要二次破土，給維護人員的維護和檢修帶來了極大的方便。地溝敷設的缺點是工程量大，工時長，投入的資金高，需要大量消耗建造地溝的費用，整體施工的工作量都較高，而且地溝需要占用額外的土壤，造成土地局部空間的浪費。相比之下，直埋敷設優勢顯著。

二、直埋無補償敷設

通過補償器吸收熱位移降低直管段的溫度應力并進而控制管道的總應力，管道與土壤之間摩擦產生的預應力較大，但是補償段長度缺很短，因此必須在管網中設置大量補償器來進行彌補。從而導致出一個問題那就是管網空間占有過大且形狀復雜，并且保溫管的斷開點非常多，防水性大大降低。直埋無補償敷設是指在熱水供熱管網工作溫度允許的最大范圍內，當管道熱延伸受阻產生的溫度應力滿足強度條件并不會破壞管道穩定性時，從管道韌度的方面考慮，網絡中可以不安設補償器。但由于管道安設所需要的零部件韌度或其位移的局限性，需要根據實際情況采取適當的防護措施，因而綜上考慮可以適當減少投入補償器的使用，而非完全放棄不用。由此以來管網所占用空間減小，布置形勢簡單，保溫管斷開點減少，防水性提高。

三、保溫直埋管的結構和其施工工藝

據當前形勢來看，在直埋管道技術來講，其工藝最為成熟的是聚氨酯直埋管道。就以此為例來對其進行研究。在經過水壓進行測試后，并且沒有發生滲漏等情況下，對聚氨酯直埋管道需要進行除銹與脫脂工作，而后需要把氰凝包裹在管道上，最后形成的玻璃鋼和硬質聚氨酯泡沫塑料的保溫管道。氰凝是以聚氨酯為材料添加助劑組合而成的高分子化學漿液。在直埋管道時，其管道會直接承受來自土壤以及簡介承受來自地面的靜荷載和動荷載，與此同時，管道還會受到來自地下水、地表水以及潮氣的腐蝕，因此，保溫直埋管道必須要有超好的防腐蝕性能和防水性能以及很好的韌度。雖然這些難題造成其造價的升高，但是在宏觀上來看其整體工程的造價相對降低很多，并且保溫性能大大提高，施工工藝簡單方便，效果出眾，因此這種方法暫時在我國應用的非常廣泛，特別是在北方地區。

我們發現，與混凝土配合磚砌地溝相比較，保溫直埋管施工工藝簡單快捷。在正常的情況下，施工的工期則會縮短至原有時間的一半左右，磚砌與混凝土工程的工程量將會減少到 90% 左右，土方工程的工程量約減少 50% 左右，此外，其施工的質量容易得到保障，施工時安全系數大大降低。因此，在室外地下條件符合要求的情況下，并且管內的介質的工作溫度不會超出范圍，使用效果十分明顯。

四、熱水管道直埋管道對保溫材料的要求

1、保溫直埋管材料要具備更好的防腐蝕性能，使其能夠獲得更長的使用壽命，且在使用時不會出現安全問題。

2、直埋管道的保溫材料必須具有一定的強度和韌度，使其能夠承受覆蓋土壤以及頂面可能會出現的靜荷載或者是動荷載。

3、對于直埋管道的保溫材料來說，除了與地面設備和管道對保溫材料對保溫材料的常規要求類似外，還要具備更加優秀的防水性，使其能夠嚴密無縫。

五、保溫直埋管道在施工時應注意的事項

1、無補償直埋敷設的管道都是依靠外套管與土壤之間產生的摩擦力來進行的。因此，提前預熱工作很關鍵，必須在管道敷設全部完成后，且在覆土之前，進行此項工作。無補償直埋敷設在管線上不需要大批量安設補償器，因此通常很少需要固定的支架。對管道進行預熱的同時可以進行水壓的測試和對管道的接頭處進行保溫發泡工作，這樣不但可以節省時間而且可以減少資金的投入。

2、管道安裝時，安裝溫度如果高于15攝氏度，那么直敷設供熱管道 （ <100°C ） 可以任何措施都不采用，按照無補償安裝的形式直接將管道埋設進入地下，且不需要固定支座以及補償器，管道就可以正常安全地使用。通過以上的文字介紹我們可以看出，無補償的安裝形式是非常便捷，安全性可靠，且經濟實惠的。

3、針對于供熱管道采用無補償安裝形式的敷設，其水平彎頭等處的應力非常集中。實際工作中，其彎頭可以使用 p=2.5M Pa 的熱壓彎頭，三通可以采用 p=2.5M Pa 的加強型三通，主支管都應使用 20 號無縫鋼管。

4、對于本文中所涉及到的熱水管道來說，在其中供暖熱水是水溫較高的，其溫度最高是 95°C 左右，因此直埋管道就不會承受很高的熱應力，在實際工程之中，無補償直埋敷設的選用必須要根據情況而定。

六、結語

供熱工程中，熱水管道直埋無補償敷設的保溫效果及優勢十分出眾，其資金投入較少、保溫性能優越、施工所需條件簡單、工程量較少以及維護方便，必將隨著科學技術不斷進步，為供熱工程發展帶去更多有利的條件。

（作者單位：天津市供熱工程建設公司）