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无补偿聚氨酯直埋供热管道施工工艺探讨作者：车涛刘利涛来源：《城市建设理论研究》2013年第06期摘要：本文主要对国网能源哈密大南湖电厂一期2×300MW机组配套供热工程DN1020mm 主管网直埋聚氨酯热水供热管道的敷设、焊接、检测及强度试验、严密性试验等技术要点进行探讨，为大口径直埋供热管道的敷设安装提供借鉴。
关键词无补偿聚氨酯直埋供热管道施工工艺中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：无补偿冷安装方式以其构造简单、占地少、施工周期短、维修量小、运行耗电量少、寿命长等优势，已成为城镇热网的主要安装方式。
1999年6月建设部颁布实施的CJJ/T 81—98《城镇直埋供热管道工程技术规程》的适用范围为公称直径≤500mm的直埋热水供热管道，随着我国城镇供热事业的迅速发展，《规程》的适用范围已不能满足热网建设的需要，直埋热水供热管道的最大管径已达到DN 1000～1200mm，由于对大管径直埋热水供热管道还没有制定相应的规范和验收标准，大管径聚氨酯直埋保温管道的设计、安装在国内鲜有先例。
;热水管道直埋敷设在我国开始于20世纪80年代初，经过20多年的应用和发展，热水管道直埋敷设从设计、制造、安装、验收等方面皆有了长足的进步，大口径聚氨酯直埋保温管与以往传统的地沟及架空敷设相比，具有诸多优点：;1、工程造价低。
据有关部门测算，双管制供热管道，可以降低10%左右。
2、热损耗低，节约能源。
直埋保温管采用聚氨酯硬质泡沫塑料作保温材料，其导热系数比过去常用的管道保温材料低得多，保温效果提高4~8倍。
其次由于聚氨酯硬质泡沫塑料的闭孔率高，因而其吸水率低，小于10%。
低导热系数和低吸水率，加上保温层外面防水性能好的高密度聚乙烯材料，大大减少了供热管道的整体热损失。
3、防腐、绝缘性能好，使用寿命长。
高密度聚乙烯外护管因其具有良好的防腐、绝缘和抗拉、抗压等机械性能，只要管道内部水质处理好，高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管使用寿命可达30年以上，比传统的地沟、架空等方式敷设的管道使用寿命可以提高3~4倍。
无补偿直埋敷设技术工程实例介绍【摘要】随着我国供热事业的迅速发展，热力管网的直埋敷设已被广泛地应用在许多供热工程中。
本文通过对通辽市集中供热四期工程的实际设计，介绍了大口径热水供热系统采用无补偿直埋敷设技术的技术要点和工程实际应用。
【关键词】大口径；热水管道；无补偿直埋敷设技术；应力分析1 工程概述通辽市集中供热四期工程是利用通辽发电总厂的纯凝机组改造作为热源，向通辽市的新城区、河西镇以及老城区进行供热。
供热面积为1200万m2，设计温度为120/60℃，工作压力为1.3mpa，电厂出口最大管径为dn1200，管线延线长度60余公里。
通辽市集中供热四期工程分三年设计并实施完成，工程具有管道口径大、障碍特殊、地下情况复杂等特点。
2 工程设计技术通辽市集中供热四期工程是我院首次承接dn1200管道的设计工程。
经过我院的多次实地踏勘和方案论证，针对本工程的具体特点，最终我院确定采用无补偿直埋敷设技术进行工程设计。
土壤对直埋供热管道应力的影响包括土壤的支撑作用和土壤对管道热胀冷缩的束缚作用。
一方面土壤的支撑作用使管道自重不会产生横向弯曲变形；另一方面，土壤与供热管道外保护层表面间所产生摩擦力束缚了供热管道的热胀冷缩，使管道产生了较大的二次应力即热应力。
与地沟敷设或者架空敷设相比，热应力作用对直埋敷设供热管道的影响更加突出，直埋供热管道中热应力的水平远远高于内压力产生的一次应力。
当供热管道热膨胀变形不能完全释放时，温度应力超过管道屈服极限时，会使管道钢材内部结构产生塑性变形，塑性变形产生的应变只要是在安全范围内，不会对管道结构造成危害，管道仍能在安全工作条件下运行，管道就处在安定状态。
充分发挥钢材自身的弹塑性潜力，使管线形成一种自身平衡的状态，这就是无补偿设计的主要出发点。
3 热网设计3.1热网设计敷设原则3.1.1 本工程热网布置应在《通辽市城市总体规划》和《通辽市城区供热规划》指导下，综合考虑发展热负荷、各种地上地下管道和建（构）筑物、水文地质条件等诸多因素。
城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法一、前言城镇供热是城市基础设施建设中的重要组成部分，传统的供热管道施工方式存在着一定的局限性，如工期长、施工难度大等问题。
为了提高施工效率和工程质量，城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法应运而生。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法主要具有以下特点：1. 施工周期短：采用电预热技术，可以大大缩短供热管道的施工周期，提高工程效率。
2. 施工质量高：电预热技术可以准确控制供热管道的温度，对焊接过程进行监控，从而保证施工质量。
3. 施工过程简便：采用一体化施工方式，避免了传统施工方式中的多次填埋和焊接操作，减少了施工难度和人力物力资源消耗。
4. 施工适应性强：适用于各种不同环境条件下的供热管道施工，如市区道路、建筑工地、厂区等。
5. 施工成本低：由于施工周期短、人力资源消耗少，所以施工成本相对较低。
三、适应范围城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法适用于城镇供热工程中的大直径直埋管道的施工，包括供热干线、支线、辅助线等。
该工法适用于各种地质条件和施工环境，能够满足供热工程对质量、效果和安全的要求。
四、工艺原理城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法的工艺原理是通过电预热技术实现供热管道预热，然后进行焊接。
具体实施过程如下：1. 温控系统设置：根据供热管道的规格和材质，设置电预热设备的参数，包括温度范围、预热时间等。
2. 管道布置：将预制的供热管道按照设计要求进行布置，并进行预热器的安装。
3. 电预热操作：通过连接电源，将预热器加热到设定的温度范围内，进行管道预热，保持一定时间以达到焊接温度要求。
4. 管道焊接：在管道预热后进行焊接作业，确保焊接质量稳定可靠。
五、施工工艺城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 原料准备：准备好所需的供热管道材料、电预热设备等。
大管径直埋供热管道的电预热技术随着城市的不断发展和人们对生活质量的要求逐渐提高，供热行业也迎来了大发展。
传统的蒸汽供热和热水供热已经无法满足人们的需求，于是就出现了大管径直埋供热管道，在保障供热质量的同时提高了供热效率。
而电预热技术作为大管径直埋供热管道的一种先进设备，对供热行业的发展具有重要的意义。
本文就对大管径直埋供热管道的电预热技术进行了深入的探讨。
一、大管径直埋供热管道的优点大管径直埋供热管道主要以预制的钢管、聚乙烯泡沫塑料等材料为主，直接埋入地下，通过供热站的蒸汽或低温热水来进行加热，然后通过管道将热能输送到用户家中，从而达到供暖的目的。
相较于传统的供热方式，大管径直埋供热管道有以下优点：1.管路稳定性强。
大管径直埋供热管道不受室内条件限制，不会受到室内篇幅、改造等因素的影响，使其在使用过程中更加的稳定可靠。
2.供热效果好。
大管径直埋供热管道可以在冬天提供更加充分的供热，从而使人们的生活更加舒适。
3.低噪音。
相较于传统的供暖设备，大管径直埋供热管道的噪音几乎可以忽略不计，使其更加适合生活环境。
二、大管径直埋供热管道的电预热技术大管径直埋供热管道虽然具有很多优点，但其运行过程中也存在一些问题。
如供居民社区的北线较长，温差较大，易形成“热头冷脚”现象，进一步导致部分冬季供热不足等问题。
针对这些问题，大管径直埋供热管道的电预热技术应运而生。
电预热技术是一种利用电场能量对直埋管道进行预热的技术，形成一个预热带，以提高直埋管道输送热量的效率。
主要的组成部分为电极系统、控制系统、管道与土壤的复合介质及胶带保护层等。
下面对其具体工作原理进行说明：1.电极系统。
电极系统一般采用双线圆环式，平均分布在直埋管道周围，以形成一个旋转对称的环形电场，提高预热效率。
2.控制系统。
控制系统主要包括高压开关、ZVS控制器、保护继电器等组成部分。
高压开关通过开启和关闭电极系统中的电源，实现对管道的预热和保护。
ZVS控制器可以保持管道电压稳定，控制预热动环的换向和功率大小。
浅析大口径供水管道的基础处理【摘要】供水安全性是供水首先要考虑的核心问题，管道基础的好坏对供水的安全性为有着极为重要的影响。
引起管道破坏、造成管网漏水的重要原因之一是管道基础，笔者根据自己的经验，通过对大口径供水管道几种不同地质条件下基础处理的论述,总结出大口径供水管道基础处理的基本思想和操作方法。
【标签】大口径；管道；基础一、概述随着科学技术的进步，城市建设的发展，城市用水量不断提高，供水距离也随之增大。
因此，较大口径的供水管道的使用也随之增多。
特别是对于大口径（直径在300mm以上）的供水管道，在远距离管道安装中，采用最为普遍的方法是直埋管道。
而直埋管道的基础对不同土质、地基有着不同的要求。
因此，在不良地基地段敷设供水管道，其基础必须要在技术上做处理。
本文着重向大家介绍几种大口径供水管道基础处理的方法。
二、影响地基的几个因素(1)当地基的抗剪强度不足够支撑其上部的自重强度时，地基就全产生整体或局部的剪切破坏。
(2) 车辆的振动、地震造成的地基下陷或发生爆破等有可能引起地基土失稳。
(3) 压缩及不均匀沉降。
当地基由于其上部结构的自重强度作用而产生过大的压缩变形时，尤其是大于管道所允许的不均匀沉降时，就会引起管道下沉、管道接口开裂，从而影响其正常使用。
三、大口径供水管道地基的确定在对供水管道进行敷设时，当设计路线确定后，就要勘察沿线地段的地质，了解和掌握地基岩层的成因、构造，分析可能发生的影响场地稳定性的不良地质现象，对该区域地段地质做出确定并采取相应的技术处理。
四、大口径供水管道基础处理与施工方法在对供水场地地质做出正确评价后，对于在各种不良地基地段敷设的供水管，其基础根据不同情况必须做如下相应的技术处理。
4.1 怎样处理膨胀土地段管道的基础膨胀土是由强亲水粘土矿物所组成的粘性土，具有吸水膨胀、失水收缩、反复胀缩变形且变形量大等特性。
在敷设膨胀土区域的供水管道中通常采用使用柔性接口连接的球墨铁铁管。
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[导读] 直埋管道上的阀门应能承受管道的轴向荷载，宜采用钢制阀门及焊接连接
王吉祥杨瑞平（黑龙江省牡丹江市）
摘要：近年多次接触大口径管道保温采用玻璃钢外护层的工程项目，并进行了Φ1220大口径管道玻璃钢外护保温管的工程实践，发现玻璃钢有许多优点，对大口径管道保温用它做保温外护,要优于高密度聚乙烯。
为此，本文对高密度聚乙烯和玻璃钢两种外护用到大口径管道保温时的利与弊进行了分析，认为利用后者对大口径管道比较有利，建议优先选用。
关键词：大口径直埋供热管道类型施工工艺外护层
1 直埋敷设管道的管段类型
直埋敷设供热管道根据管道变形及应力分布特点一般可分为过渡段、锚固段。
1.1 过渡段过渡段的一端为固定端(指固定点、驻点或锚固点)，另一端为活动端(补偿器或弯头)，当管道温度变化时，能产生热位移。
在过渡段的活动端处，温度变化时管段基本处于自由伸缩状态，随着温度的不断升高，管段活动截面从活动端逐渐移向固定端，由于管段与周围土壤之间的摩擦力作用，管段热伸长受阻。
随着管段活动截面逐渐接近固定端，摩擦阻力增加至与温升产生的热应力相等，该点管道截面受力平衡，管段不能再向活动端伸长，从而进入自然锚固状态，该点即为自然锚固点。
过渡段中由于各点都有不同程度的热位移，热应力得到部分释放，因此过渡段的轴向热应力从活动端的零值逐渐增加至固定端的最大值。
1.2 锚固段锚固段由于受土壤摩擦力的作用，管段热伸长受阻，当管道温度发生变化时，不产生热位移。
在锚固段内管道的热伸长完全转变为轴向应力留存在管壁内，使该管段应力达到最大值。
2 直埋供热管道施工工艺
施工工艺：施工准备－管坑开挖－垫层施工－套管施工－供热管道防腐保温、安装－补偿器安装－水压试验－防腐保温修补－管坑回填－路面修复。
其中施工准备、供热管道安装、补偿器安装、水压试验、防腐保温、路面修复等工序跟架空管道施工工序施工方法相同，在此不在赘述，具体施工方法和技术措施参见架空管道施工部分内容。
在这里主要叙述直埋管段管坑开挖、垫层施工和套管施工方法和技术措施。
2.1 直埋管段基坑开挖
2.1.1 基坑开挖采用挖掘机挖土，人工配合的方式进行。
2.1.2 基坑开挖支护根据工程地质资料及现场的情况，基坑开挖深度较浅，采用4m 钢板桩密支支护的方式进行基坑开挖。
2.1.3 管沟土方开挖及运输①根据本标段土质、地下水位、地下及地上构筑物以及施工环境等情况。
沟槽的开挖采用直槽开挖的形式，挖掘机械采用2方斗容量的挖掘机，运输土方利用10T的自卸汽车配合。
②开挖前设置探坑，以摸清地下管线的情况，深度不少于2m，管线复杂或情况不明时加密探坑，探出的地下管线必须请管线的业主单位至现场进行确认和交底，同时请管线的业主单位对管线保护方面等内容对我施工单位的施工进行指导，作好保护措施。
③为加快工程进度，沟槽开挖及其它土方工程都以挖掘机施工为主，如有地下管线路段则只能用人工开挖，而挖到距设计标高20-30cm后由人工检平，避免超挖、扰动土基。
需转运的土方采用自卸汽车运土。
④基坑开挖时，尽量考虑土方平衡，以尽量减少土方外运的数量，土方平衡以详细的基坑断面平衡计算来实现，多余的弃土采取随挖随运走，以减少占用场地影响施工和交通。
⑤基坑开挖分层、分段依次进行,层层下挖。
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⑥基坑开挖至接近底部时，留有一定厚度的保护层，一般0.2-0.3m，以保证不造成基底超挖，在基底底部施工前，分块依次挖除该层保护层。
⑦钢板桩的打、拨采用机械施工，人工配合。
2.2 垫层施工①按垫层的结构尺寸，测量放样出垫层面标高，每4-5米设置高程控制桩。
按垫层面标高挂线，人工摊铺垫层材料，检平垫层面，人工夯实或用打夯机夯压密实。
垫层与槽底同宽。
②砂垫层厚度按照设计要求。
人工夯实或用打夯机夯压密实。
2.3 套管安装①垫层经过检验合格后，即可开始套管的安装，复测基础面标高符合设计规范要求后，在基础面上测量放样，测放出检查井的中心点及管道中线，根据检查井中心点及管道中线挂设管道边线，利用边线来控制管道的走向和高程。
②按设计图纸要求，采用预制管构件，按设计管道尺寸、质量要求，验收预制管。
预制管机械运输到现场基坑旁边，用汽车吊吊装到基坑底，人工配合管道就位、安装。
③下管及安装从下游向上游进行。
吊机下管时，由专人指挥，有明确、统一的指挥信号。
放管时下降速度均匀，到达沟底时低速轻放。
④下管以后，将管排好，然后对线校正。
全井段管子移正垫平后，在管底两旁用石子楔
稳不使移动。
⑤管道稳定后，再复核一次流水高程，符合设计标高后才进行接管工作。
2.4 直埋供热管安装
2.4.1 直埋供热管道的坡度不宜小于2‰。
高处宜设放气阀，低处宜设放水阀。
从干管直接引出分支管时，在分支管上应设固定墩或轴向补偿器或弯管补偿器，并应符合规定。
2.4.2 直埋管道上的阀门应能承受管道的轴向荷载，宜采用钢制阀门及焊接连接。
管道变径处(大小头)壁厚变化处，也应设补偿器或固定墩，固定墩应设在大管径或壁厚较大一侧。
2.4.3 管道焊接及附件等施工方法和技术措施详见架空管施工部分内容。
3 对大口径管道保温中玻璃钢外护层的优势
对管道保温成型，玻璃钢外护和聚乙烯外护同属两步法，但两者工艺不同。
前者是先在工作钢管外表面扣摸发泡，然后再在泡沫保温层的外表面缠绕玻璃钢外护层。
后者则是先制作聚乙烯套管，再把它套到工作钢管外，在形成的环形间浇注泡沫保温层。
由于工艺不同，玻璃钢外护除了可以避免聚乙烯在制作套管和“管中管”发泡中出现的弊病外，而且具有下列优势：①玻璃钢外护与聚氨酯同属于极性材料，有良好的粘结性能，可以实现工作管—保温层—外护层三位一体。
据北京鼎超公司委托北京质检单位对Φ1020玻璃钢外护层聚氨酯泡沫塑料保温管剪切强度的实际测试，其轴向剪切强度达0.15Mpa，高于CJ/T114和CJ/T129两标准的要求(0.12Mpa)。
②玻璃钢外护保温管可分段扣摸发泡，不仅泡沫密度均匀，而且避免了注泡时间过长，影响泡沫塑料的性能。
③可以不加或少加支承环或支承块，减少或避免了冷桥对外护层寿命的影响。
而且玻璃钢的耐温性高于高密度聚乙烯,偶遇冷桥，也不会影响玻璃钢的性能和寿命。
④玻璃钢外护属开放式作业，便于对各工序做质量检查。
例如“管中管”的发泡是否泡满，有否孔洞，很难检查。
而玻璃钢外护系扣摸发泡，拆摸后一目了然。
关于现场保温补口问题，以前人们对玻璃钢的可靠性比较担心。
通过近几年的攻关，技术有了发展，并已在高地下水位地区的大口径120℃高温水保温管工程应用考验，证明是成功的。
高密度聚乙烯外护对大口径管道的现场补口质量问题，到是成了问题。
热熔接聚乙烯补口对中小口径管道效果较好，但对大口径管道，由于聚乙套袖壁厚、发硬，如遇稍有变形，熔接时，很难使套袖与母管聚乙烯两张皮紧贴粘牢。
