淺析城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)施工中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

李丹丹

（長治市城鎮(zhèn)熱力有限公司， 山西 長治 046000）

近些年來， 隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高， 對熱力資源的需求量也在不斷上漲， 進而對供熱管網(wǎng)工程施工質(zhì)量提出了更高的要求和標準。 在城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工過程中， 需要從工程施工質(zhì)量、 安全控制以及降低環(huán)境污染等多方面角度出發(fā)， 在實現(xiàn)良好的節(jié)能減排工作條件下， 探索城鎮(zhèn)建設(shè)工作發(fā)展的新路徑， 不但為人們的日常生活提供有力保障， 同時還可以實現(xiàn)整個城鎮(zhèn)經(jīng)濟的快速提升。 供熱管網(wǎng)施工中主要的施工技術(shù)環(huán)節(jié)體現(xiàn)在管道的安裝施工方面， 如果供熱管道安裝施工質(zhì)量不符合要求， 很容易在后續(xù)的使用過程中產(chǎn)生嚴重的安全隱患。 因此， 應(yīng)有效總結(jié)以往的城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)施工經(jīng)驗， 對施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)要點進行嚴格把控，從根本上提高整個城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性， 推動我國城鎮(zhèn)化建設(shè)快速向前發(fā)展。

1 供熱管網(wǎng)工程施工過程中存在的主要問題

1.1 管道滲漏問題

我國城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程項目建設(shè)工作過程中，供熱管道是整個供熱系統(tǒng)當中的一個重要組成部分，并且在工程施工當中應(yīng)用非常普遍， 同時我國很多區(qū)域均已經(jīng)大面積覆蓋了相應(yīng)的供熱系統(tǒng)， 因此管網(wǎng)工程項目建設(shè)規(guī)模也在不斷擴張。 現(xiàn)階段， 在我國某些城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工當中管道的滲漏問題仍然沒有得到徹底解決， 不但會造成大量的能源浪費問題， 同時還會直接影響到人們的供暖工作效果形成一定的安全隱患。 產(chǎn)生管道滲漏問題的主要原因， 表現(xiàn)在管道安裝工作過程中存在技術(shù)應(yīng)用不當，以及工程施工質(zhì)量管理工作沒有落實， 同時在后續(xù)的供熱管網(wǎng)施工過程中， 由于管道沒有進行有效的檢修和維護工作也會產(chǎn)生一定的安全隱患問題。 因此， 在城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工過程中， 必須要對管道安裝施工質(zhì)量進行嚴格控制， 有效遵循每一個施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點控制工作， 全面提高管網(wǎng)工程的施工質(zhì)量， 同時制定出科學(xué)嚴謹?shù)臋z修與維護工作機制， 保證供熱管道在使用過程中的各項功能問題的快速排查和解決[1]。

1.2 管網(wǎng)保溫性能問題

在城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)工程建設(shè)工作過程中， 不但需要保證熱能資源可以實現(xiàn)高效化運輸和利用，同時還需要保證整個供熱系統(tǒng)的運行工作安全性，要有效保證供熱管網(wǎng)， 運輸工作過程中管道具有良好的保溫性能， 只有實現(xiàn)管道具有良好的保溫效果，才可以避免大量的熱能散失形成不必要的能源消耗以及經(jīng)濟浪費問題。 但是， 現(xiàn)階段我國一些城鎮(zhèn)內(nèi)部， 對于供熱管網(wǎng)的保溫性能方面問題并沒有加以充分重視， 同時使用的保溫工作方法也比較落后，因此造成了熱能的傳輸效率下降形成了一定量的資源浪費問題， 后續(xù)的發(fā)展過程中必須要進行有效改進。

1.3 熱力管道安裝工作問題

在供熱系統(tǒng)的運行工作過程中， 故障問題的產(chǎn)生不但表現(xiàn)在管網(wǎng)工作方面， 其中某些管網(wǎng)的附件在安裝工作過程中， 會產(chǎn)生一些故障問題和影響，其中比較常見的管道附件問題， 通常情況下， 表現(xiàn)在補償器或者是閘閥等位置， 如果產(chǎn)生嚴重的故障情況， 很容易造成管網(wǎng)產(chǎn)生嚴重的故障， 進而形成非常嚴重的安全隱患， 同時也降低了供熱管網(wǎng)的整體工作效果。 其中產(chǎn)生的主要故障問題表現(xiàn)在閘閥工作方面， 閘閥損壞問題表現(xiàn)在腐蝕或者是外部材料脫落等。 不但如此， 其他方面上的影響因素也會造成管網(wǎng)產(chǎn)生嚴重的故障情況， 因此在供熱管網(wǎng)工程施工過程中必須要加強管道安裝施工質(zhì)量控制工作， 有效保證供熱管網(wǎng)工程的整體施工效果。

2 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)施工中常用的技術(shù)方法

2.1 無補償?shù)睦浒惭b施工方式

無補償?shù)睦浒惭b方法是供熱管道安裝工作中比較常見的問題， 在管道的回填處理工作過程中， 針對運用力來講不需要對其進行過多的補償和處理，供熱管道通常情況下會在外部和內(nèi)部溫度變化的條件下保持一種牢固的心態(tài)。 無補償?shù)睦浒惭b處理方法屬于一種比較經(jīng)濟， 同時也是比較簡單的安裝工作方式， 但是經(jīng)常會承受較大的管道應(yīng)力作用， 這種應(yīng)力問題是管道運行工作中無法避免的直接問題。因此， 在采用無補償?shù)睦浒惭b工作方式條件下， 管道安裝工作的前提， 需要保證加固強度得到充分的滿足[2]。

2.2 有補償?shù)陌惭b施工方式

有補償?shù)陌惭b工作方式， 主要是通過外觀補償器等相關(guān)設(shè)備， 對供熱管道的形變量以及受到溫度作用下產(chǎn)生的應(yīng)對影響進行補償和消除。 在管道的補償裝置附近區(qū)域， 管道經(jīng)常會處于一種特殊的工作狀態(tài)， 不管是彎式管道補償器還是波紋管式補償器， 設(shè)備在安裝和使用過程中都會加大整個管道工程項目的施工投資量。 同時對于波紋管的補償裝置來講， 在實際的施工過程中會消耗更多的經(jīng)濟成本，同時施工過程中的控制工作要點也比較復(fù)雜， 因此對于整個管網(wǎng)的設(shè)計和施工來講， 如果管道工程施工需要使用有補償?shù)桨惭b工的方式， 則需要在局部需要的位置來進行一系列設(shè)計和施工， 以此來最大程度上控制經(jīng)濟成本的投入量， 并且提高整個管道工程施工的安全性[3]。

2.3 預(yù)應(yīng)力的安裝施工

預(yù)應(yīng)力管道安裝工作方法， 在城鎮(zhèn)供熱管道的施工過程中使用非常廣泛， 在安裝工作的本質(zhì)上是通過安裝溫度的變化來有效改變管道的安裝工作環(huán)境， 使得管道在安裝工作過程中溫度和預(yù)熱過程中的溫度相匹配， 此時管道所受到的內(nèi)外應(yīng)力作用相互抵消， 管道處于一種不受力的工作狀態(tài)。 預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生主要是在管道的溫度和環(huán)境溫度相對等的條件下， 所產(chǎn)生的工作效果， 預(yù)熱和一次性的補償器主要是這預(yù)應(yīng)力安裝工作方法來加以實現(xiàn)。

首先， 管道加熱之后直接進行回填工作， 會造成管道表面直接產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的工作效果， 在這一方式的使用過程中預(yù)熱的熱源需要得到有效的保障，同時管道溝需要以敞口的方式存在。 在這一施工條件下， 必須要保證現(xiàn)場的施工環(huán)境符合工程的整體施工要求。

其次， 有效使用一次性補償設(shè)備， 可以在管道安裝工作完成之后直接進行回填處理。 管道補償段的補償器焊接工作完成之后， 需要對管道的膨脹量大小以及自由變形量的大小進行合理的控制， 在溫度經(jīng)過多次反復(fù)變化之后， 管道的受力仍然是以均勻的分布方式。 此時預(yù)應(yīng)力的安裝工作效果完全達成， 通過使用一次性補償器的施工方法， 不需要預(yù)熱熱源同時只需要補償器附近的廣告保持敞口狀態(tài)，但是這種施工方法也增加了一次性補償器的費用，需要依照實際的施工狀況來進行針對性的選擇和調(diào)整[4]。

3 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)施工中關(guān)鍵技術(shù)要點分析

3.1 管道前期質(zhì)量檢查

要想保證城鎮(zhèn)供熱管道安裝工作的順利開展，需要在前期有效做好管道材料的質(zhì)量檢查工作， 要對供貨單位所提供出的供熱管道、 管件材料、 管道接口材料等合格證明進行詳細檢查， 同時要有效做好管道性能檢測工作。 各個環(huán)節(jié)施工材料入庫之后，需要有效組織監(jiān)理工作人員， 對供熱管道質(zhì)量與管道外觀質(zhì)量進行全面檢查， 要確認管道的外壁厚度、單根管道長度、 焊縫和坡口情況， 同時， 需要檢查管道的對接角度、 閥門在啟閉過程中的靈活性， 同時需要根據(jù)標準的檢測工作規(guī)范對管道進行水壓實驗。

3.2 管道材料運輸和吊裝

在供熱管道的安裝施工當中， 使用寬度超過50mm的柔性吊帶來進行吊裝工作。 在材料的裝卸過程中， 禁止出現(xiàn)管道相互之間的碰撞或者在地面上進行拖拉等現(xiàn)象， 要有效保證供熱管道外觀的完整性以及防止出現(xiàn)刮碰等現(xiàn)象。 在供熱管道的兩端需要配備相應(yīng)的防護措施， 保證材料可以有序的堆放，周圍不能存在各種硬質(zhì)雜物或者大量積水等[5]。

3.3 供熱管道的布置和敷設(shè)

在城鎮(zhèn)供熱管道的布置和鋪設(shè)過程中， 需要對管道的材料進行針對性選擇， 由于城鎮(zhèn)供熱管道內(nèi)部壓力相對較低， 由管道內(nèi)部壓力所形成的一次薄膜應(yīng)力作用不足以最大允許值的50%， 因此管道所產(chǎn)生的直接爆裂破壞的可能性相對較小， 管道產(chǎn)生破壞的主要因素是由于溫度應(yīng)力所形成的塑性疲勞破壞問題。 因此， 必須要對管道的材料進行有效選擇， 對管道的熱塑性能進行充分保證以此來提高管道的使用壽命和周期[5]。

城鎮(zhèn)供熱管道經(jīng)常會穿越一些比較復(fù)雜的地質(zhì)條件， 比如穿越河底等， 受到地下水環(huán)境因素的影響， 在長期的水流沖刷條件下， 會對管道的使用穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生影響， 城鎮(zhèn)供熱管道的閥門會受到管道軸向荷載的作用， 需要使用鋼制閥門進行焊接， 管道的變徑區(qū)域大小厚度變化明顯， 需要使用補償器或者固定墩來進行加固處理， 城鎮(zhèn)供熱管道的補償器需要使用直接焊接的方法來進行加固。 在城鎮(zhèn)供熱管道的鋪設(shè)工作中， 需要在轉(zhuǎn)角區(qū)域使用自然補償?shù)姆椒▉磉M行處理， 同時補償器或者彎管的距離大小不能超過20m， 分支點在線軸方向上產(chǎn)生位移時， 軸向位移量不能超過50mm。

3.4 管道組對

首先， 在管道溝槽驗收工作完成之后， 需要做好管道對口之間的銜接， 門字架搭設(shè)在工廠內(nèi)部，完成管道相互之間的組對， 同時進行后續(xù)的管道焊接工作。 在具體的焊接工作中需要對管道焊接縫的具體位置加以明確。 首先， 需要將管道焊接縫設(shè)置在一些工作人員容易焊接檢查以及維修的位置， 為工作人員到后續(xù)操作提供出必要的空間， 同時盡可能和應(yīng)力集中區(qū)域保持一定的距離。 其次， 供熱管道的任何部位都不能形成十字焊接縫， 管道支架的部位不能存在環(huán)形焊接縫。 當遇到焊接縫管道對口問題時， 則需要根據(jù)不同的焊接縫縱向錯開縫隙大小對其進行進一步調(diào)整。 最后， 兩個相鄰的環(huán)形焊接縫之間要求中心點之間的距離需要超過150mm以上， 同時間距大小需要超過鋼管構(gòu)件的外部直徑。在工程施工現(xiàn)場需要對管道安裝工作環(huán)節(jié)進行全面控制， 管道焊接口在保溫處理前期， 需要使用專用的塑料布直接纏繞在管道的焊接口位置， 同時使用麻繩進行二次捆綁， 對管道形成良好的保護效果， 每一道管道焊接縫設(shè)置的塑料布寬度需要在1m上下[6]。

3.5 管道焊接處理

在本次城鎮(zhèn)工程供熱管道的焊接工作中， 選用DN＜200 屬于無縫鋼管， DN＞200 屬于螺旋焊接鋼管， 相關(guān)設(shè)計工作人員將管道直接鋪設(shè)在城市主干道線路的正下方， 為了有效保證城鎮(zhèn)工程管道安裝工作的質(zhì)量和安全性， 通過使用氬氣保護焊對焊接管道以及整個管件進行統(tǒng)一處理， 有效防止焊接過程中管道表面形成裂紋、 氣孔以及夾渣等質(zhì)量缺陷問題。 當焊接管道的厚度超過8mm， 并且?guī)в忻摽诮宇^的情況下， 要求焊接工作的層數(shù)需要超過三層以上。 在第一層焊接工作中， 尾部需要保證均勻并且充分焊接， 嚴禁出現(xiàn)管道被電焊燒穿等問題， 不同層級的管道接頭需要進行錯開焊接， 同時在每一層焊接厚度大小需要控制在焊條實際內(nèi)徑的0.8 ～1.2 倍之間。 在每一次管道焊接工作完成之后， 需要有效使用角向磨光機對管道表面多余的殘渣以及飛濺物質(zhì)等進行徹底清理。

3.6 安裝法蘭和閥門

在管道安裝工作中， 要求法蘭和法蘭之間， 法蘭和管道構(gòu)件之間必須要保持在一種同軸的工作狀態(tài)， 螺栓孔的中心偏差不能超過孔徑總大小到5%，同時最大的垂直允許偏差量需要控制在0 ～2mm之間。 然后需要對供熱管道的分段管段閥門以及焊接球閥等進行進一步觀察。 在安裝H焊接球閥工作當中， 需要根據(jù)標準的安裝工作要求來加以進行。 首先， 在水平焊接球閥工作過程中， 需要保證球閥門始終處于完全開啟狀態(tài)， 當垂直管道安裝過程中，需要保證下方的焊接泵閥門及時關(guān)閉。 在具體的焊接工作當中， 需要對閥體進行必要的降溫處理， 防止出現(xiàn)溫度過高等問題。 最后， 在管道安裝工作中禁止將閥門直接作為管道的末端主板來進行使用，防止在后續(xù)的城鎮(zhèn)供暖工作中存在閥門損壞等問題，需要將堵板設(shè)置在管道閥門到后方， 同時可以鋪設(shè)在閥門與主板的熱水管道之間， 要求管道閥門位置需要處于完全充滿水的狀態(tài)， 同時在管道閥門安裝工作完成之后需要經(jīng)過1 ～2 次的測試實驗， 保證閥門的正常工作狀態(tài)。

3.7 管道保溫技術(shù)

熱力管道保溫施工過程中， 保溫層結(jié)構(gòu)通常情況下通過保溫層/防護層等結(jié)構(gòu)部分所組成， 在進行保溫結(jié)構(gòu)層施工之前需要有效做好管道的防銹層處理。 通過保溫施工主要是降低熱力管道在使用工作過程中的能量損失大小， 起到保溫作用的是主體層材料附著于防銹層材料的外部。 熱力管道保溫層施工過程中， 比較常用的方法包含材料直接涂抹法、綁扎法以等。 材料涂抹法施工過程中主要使用的是石棉粉、 碳酸鎂石以及硅藻土等一些不定性散狀材料， 通過和水進行混合之后直接涂抹在管道的表層形成良好的保溫效果。 綁扎處理法主要是使用預(yù)制保溫瓦或者是板塊材料， 通過使用鍍鋅鋼絲直接綁扎在管道的表壁上， 屬于熱力管道比較常用的一種保溫處理工作方法。

4 結(jié)語

綜上所述， 隨著現(xiàn)階段我國城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展速度不斷加快， 城鎮(zhèn)內(nèi)部各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作規(guī)模和質(zhì)量都在不斷提升， 尤其對于城鎮(zhèn)的供熱管網(wǎng)工程建設(shè)而言， 直接關(guān)系到人們?nèi)粘５恼Ｉ睿?必須要引起工程單位的充分重視， 對供熱管網(wǎng)施工中各個環(huán)節(jié)的技術(shù)要點進行嚴格把控， 提高供熱管網(wǎng)整體施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。