供熱過程中,管道由于熱脹冷縮,在彎頭、三通和拐彎處產(chǎn)生較大的變形,如果這些變形不加以控制會(huì)產(chǎn)生拉裂縫隙,造成水分沿裂縫浸入腐蝕鋼管。因此在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)必須予以控制。本工程采取的措施是利用在適當(dāng)位置設(shè)置固定墩,保證彎頭、三通等處不會(huì)因變形過大而將聚乙烯保護(hù)層拉裂。同時(shí)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用軸向波紋補(bǔ)償器。波紋補(bǔ)償器采用抗腐蝕的不銹鋼波紋管,補(bǔ)償器設(shè)專門的檢查井。
每一個(gè)補(bǔ)償段設(shè)一個(gè)補(bǔ)償器,兩補(bǔ)償器之間用固定墩分隔。補(bǔ)償器靠固定墩布置,以防止軸向失穩(wěn)。補(bǔ)償器是整個(gè)直埋系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié),因此一定要選擇自導(dǎo)向性能好、抗失穩(wěn)能力強(qiáng)的產(chǎn)品,這樣熱伸量通過補(bǔ)償器能夠吸收。
有補(bǔ)償直埋敷設(shè)供熱管路的強(qiáng)度計(jì)算(1)管道保護(hù)層土壤的摩擦力按下式計(jì)算:FL=fLL(kN)式中:L補(bǔ)償器至固定支座實(shí)際長度(m);fL單位長度軸向摩擦力(kNm),按下式計(jì)算。fL=。.H..D100(kNm)式中:摩擦系數(shù),計(jì)算fL時(shí)取=0.6;計(jì)算Lmax及Lr時(shí)取=0.2;土壤的平均密度,取1800kgcm2;H地面至管中心的距離(m);D管道保溫層外徑(m)。(2)直埋管道由于受到周圍土壤摩擦力的作用,與自由熱伸長不同,彈性狀態(tài)下直埋管道實(shí)際熱伸長量為自由狀態(tài)下的伸長量減去受摩擦力約束而減少的伸長量:Lr=。L(t2-t1)-fLL22.E.A(m)式中:Lr管道實(shí)際熱伸長量,m;鋼管的線性膨脹系數(shù),=1210-6mm(m.);t2管道最高運(yùn)行溫度;t1管道安裝溫度;L補(bǔ)償器至固定支架實(shí)際長度(m);E鋼管彈性模量,E=20.6103kNcm2;fL單位長度軸向摩擦力(kNm);A鋼管橫截面積(cm2)。(3)固定支座(或駐點(diǎn))至補(bǔ)償器的間距不得超過管道的最大安裝長度Lmax。Lmax=AfL(m)式中:鋼管許用應(yīng)力,一般取13kNcm2;3直埋供熱管網(wǎng)的施工
鋼管的施工(1)所有材料等要有合格證,管材、管件在施工過程中應(yīng)妥善保管和維護(hù),不得銹蝕和損壞,必須對(duì)聚氨脂直埋管產(chǎn)品、認(rèn)真檢驗(yàn),確保質(zhì)量。(2)管材的加工:焊接前管子兩端均作V型坡口,對(duì)坡口內(nèi)外側(cè)進(jìn)行清理,范圍大于200mm,管子坡口必須清潔無污物。(3)吊裝下管:向溝內(nèi)下管可用5t吊車吊裝,在溝內(nèi)管道接口處,挖出工作坑,坑深為管底以下200mm,坑處溝壁距保溫管外殼不小于500mm。吊管時(shí),用寬度大約150mm的編織帶兜托管子,吊起時(shí)要慢,放管時(shí)要輕。(4)管道的焊接:焊接時(shí)應(yīng)將管子墊牢,焊接分23層焊成,每層的焊縫搭接點(diǎn)應(yīng)錯(cuò)開,必須用焊工錘、鋼絲刷清除藥皮后,再進(jìn)行下層施焊。每層出現(xiàn)的裂紋、氣孔、焊瘤等必須鑿出。每一個(gè)接頭焊縫,必須當(dāng)天焊完,焊縫表面不允許有裂紋、氣孔、夾渣、焊瘤及飛濺等缺陷。焊完后清理干凈。(5)管道安裝中斷的敞口處,應(yīng)臨時(shí)封閉,以防堵塞。
水壓試驗(yàn)(1)用水泵
將自來水打入供熱管內(nèi),選壓力塊,精度不低于1.5級(jí),表盤刻度值應(yīng)為實(shí)驗(yàn)壓力的1.52倍。(2)水壓試驗(yàn)過程:將泵、壓力表串接于供暖管路上,然后灌水,打開高點(diǎn)放氣閥,待其放完空氣開始出水時(shí)關(guān)閉,試壓開始。(3)水壓試驗(yàn)過程如有泄漏,必須泄水后再修理,試壓完畢放水時(shí),應(yīng)先將高點(diǎn)放氣閥打開,然后打開放水閥,試壓與放水過程要觀察伸縮節(jié)變化情況,試壓完畢,一定要將管路水放干凈,以防冬季凍裂管子。(4)水沖洗:水源必須充足且清潔,水沖洗的排水管接入可行的排水井或溝內(nèi),排放管子截面積不得少于管子截面的60%.水沖洗必須連續(xù)進(jìn)行,以出口的水色和透明度與入口處目測(cè)一致為合格。水沖洗結(jié)束,立即將水放凈。
管路接頭的保溫管路接頭處一定要用鋼絲刷和砂布打干凈,接頭處的保溫必須與管子相同,用聚氨脂現(xiàn)場發(fā)泡保溫,一定要保證施工質(zhì)量,不能出現(xiàn)環(huán)形空間、開裂、脫層等缺陷。管溝回填人工回填,原土必須過篩,土中不得有大于30mm的磚或石塊,不能用淤泥和濕粘土回填,當(dāng)填至管頂以上0.5m時(shí),用人工或蛙式夯夯填,每回填0.2m夯三遍,直至地面。回填后,溝槽上的土面應(yīng)留略呈拱型,地面隆起高度為150mm.
確保施工質(zhì)量及資料保存(1)要確保固定支座、閥門井、伸縮節(jié)井等各種井室的施工質(zhì)量。(2)因直埋供熱管路埋入地下,屬于隱蔽工程,竣工資料一定要做好,以利于以后的維修。
解決好管道應(yīng)力、補(bǔ)償、防水密封等問題,技術(shù)上是可行的,改造運(yùn)行3年情況來看,供暖效果優(yōu)于傳統(tǒng)的地溝敷設(shè)供暖形式,用戶反映良好,值得注意的是,從設(shè)計(jì)到施工及管網(wǎng)運(yùn)行,每一環(huán)節(jié)都要保證質(zhì)量,延長管道使用壽命,同時(shí)一定要嚴(yán)把伸縮節(jié)的質(zhì)量關(guān)。 ??