无补偿冷安装技术在直埋供热管道工程的应用

贾俊才

摘要：本文首先分析了无补偿冷安装技术在直埋供热管道工程施工中具有的优势，并结合某工程项目实际施工过程中的具体情况，探讨了无补偿冷安装技术在供热管道安装施工的工艺流程和要点，以保证供热工程从施工、调试并能够安全稳定如期运行。

关键词：直埋供热管道;无补偿冷安装技术;施工工艺;调试运行

1 项目概述

某项目是一个城市规划的新区，整个地区现有的建筑规模有200万㎡，按照城市新区的规划要求需实施集中供热项目。规划的集中供热热源距离该城市新区约有12公里，供热管道需由热源敷设至该城市新区，并按照规划要求沿道路敷设至各用热商业区及住宅小区。

为了充分利用该城市新区地形开阔、道路弯道多的优势，经与规划设计单位进行充分沟通，在满足设计要求情况下，本项目供热管道设计采用无补偿冷安装直埋敷设施工工艺，并尽可能将直线管段的长度进行延长，使管网路由更加合理。无补偿冷安装工艺不仅工程投资降低，施工也较为简单，施工周期短，减少了固定墩和补偿器，大大提高了管网后期运行的安全稳定性。

2 施工的过程和过程控制

2.1 供热管道的材料

本工程项目规划设计充分考虑该地区的发展规划，设计供热管道管径DN600—DN150，其中DN600主管道长度2×13公里，其它分支管线长度2×3.5公里。所有供热管道均采用预制直埋保温管，采用耐高温聚氨酯保温（厚度为30-70毫米），高密度聚乙烯外护，结构形式为工作钢管+聚氨酯+外套高密度聚乙烯。保温前工作钢管应进行除锈处理，外套内壁做电晕处理。

工程设计要求工作钢管>DN200均选用螺旋钢管，材质为Q235B，≤DN200的工作钢管均采用无缝钢管，材质为20#钢。每根钢管均要求进行水压试验以确保严密性。

2.2 管道方向和施工顺序

本项目供热管道将从规划的集中供热热源敷设管道，向该规划新区的商业聚集区及各个住宅小区供热，所有供热管道将沿道路一侧敷设，并设置局部限制区，供热管道埋深不低于1.5米，如遇交叉路口或过河将采用顶管或托管方式，管顶埋深结合现场实际情况而定。

如果同时施工数公里的供热管道，不仅施工周期较长，管道的清洁度也会因雨天沟槽积水而降低，这对焊接作业、接缝防腐保温都有不利影响，长期明沟也有安全影响。因此，本工程确定施工方案采用分段施工的方法，划分标段，以缩短各分段的工期，将环境因素对施工的影响降到最低。

2.3 施工顺序的整个流程

该工程施工包括沟槽开挖、道路的破碎和恢复、管道焊接和安装、管道无损探伤、工程范围内所有阀门井的安装和施工、上部种植物的修复等。

具体施工流程：施工准备→测量和放样→沟槽开挖→管道安装→阀门井砌筑及阀门安装→强度及密封性试验→接缝防腐和隔热处理→隐蔽验收→沟槽回填和路面修补。

2.3.1 测量放线和沟槽开挖

根据图纸所提供的坐标位置，测量并标注管道的实际位置，在拐角、三通等处做标记，绘制高程基准，并和现场实际情况进行核对，管沟开挖在数据满足设计和现场实际要求后进行，所有道路之间的开挖宽度、坡度系数、深度和宽度必须符合设计要求。特别是为了保证补偿弯曲管的补偿能力，管道拐角处应适当加宽管沟，管道与沟槽壁之间的净距离和膨胀区域的长度应满足要求，以充分满足运行中管道热胀冷缩引起的膨胀和收缩。

该工程项目位于城市规划的新区，道路交通系统尚不完善，已建道路的结构较为复杂且较长，地形变化较大，地形标高可能有误差，直埋管道覆土深度应符合《城镇供热直埋热水管道技术规程》GB/T81-2013相关要求以防止管道内产生过大的轴向应力或引起管道发生纵向失稳。

沟槽开挖后需在沟槽底部铺设200毫米厚的中砂，在有石头的区域，垫层底部还应加厚铺设200毫米的中砂，为了防止管道的扩张受阻并产生巨大推力，有必要检查垫层中是否有阻碍管道扩张的大石头和其他障碍物。

2.4 管道安装和建井

管道在进行安装之前，需要清除内部存在的铁锈和管底砂垫层上的杂物。焊接件的切割和破口处理应采用机械焊接或氧气焊接，划痕应打磨平整，凹槽及其内外表面应清除油污、污垢、铁锈等。在焊接件组装前，在一定的范围内不得有裂纹和夹层等缺陷存在，管道对接焊组装的时候，内壁应保持平整，其偏移量不得超过所有管壁厚度的1O%，且不能大于2毫米，为了防止在焊接的过程中出现焊渣飞溅烧坏保温管的现象，工作点每侧的保温管应覆盖毛毡布或橡胶布。

2.5 管道组对

当直埋管道直接敷设在管沟内进行组装和对准时，应采用龙门架或钢梁作为支撑，用倒链进行吊装和调整，用吊车进行协调。在组对程序之前，需要检查所有开口是否合格，打磨除锈，组对并检查对口间隙和外壁错边量。对准完成后，应及时检查对准间隙的斜角和錯边悬挂等参数。当管道组对进行对中时，管道和弯管应尽可能对中，以减少转弯对中的工作量。管道沟槽为“V”形，沟槽角度应不小于60°。

2.6 压力测试和管道清洁

本工程压力测试应采用分段压力试验和分段填充的方法，试压前，管道沟槽应回填完毕或回填至填土层以上确保管道受到限制，以防止压力测试期间不稳定。也可设置临时支架，临时支架一定要保证牢固可靠，并能防止试压时鞭打通道移位。

考虑到工程应用的可靠性，直埋管道隐蔽工程按照强度试验标准进行。设计压力为1.6MPa，强度试验压力为2.4MPa，压力稳定10分钟内应无渗漏。管道内的压力降至工作压力，在30分钟内无渗漏且压力降不超过0.02MPa即为合格。

本工程应采用闭式循环清洗，运行前再整体冲洗。为使残存在管道内的杂物（泥沙、焊条、碎石、泥土等）清洗时不再附着管壁，最小清洗流速应不小于1.5m/s，并应以系统能达到的最大流量和压力进行清洗。

2.7 焊接接头的防腐保温处理

直埋管道两端留有200-250毫米非保温接头，强度试验和渗漏试验合格后，焊缝应进行保护和保温，焊缝两侧的氧化皮应人工清除，非保温部分应涂两层红丹防锈漆。油漆涂层干燥后，应使用聚乙烯外护层密封，聚乙烯外护层与保温管道外护层搭接面应不小于200毫米，并预留注料孔。填料工具应使用移动发泡机将聚氨酯注入钢管与外部保护层之间的间隙，以进行发泡和绝缘。

聚氨酯泡沫发泡后，泡沫注料孔应使用配套孔塞密封严实，防止进水。由于其良好的耐水性，聚氨酯泡沫是一种致密的微孔泡沫材料，没有防水层或防潮层，发泡过程中，温度应尽可能控制在1℃至23℃之间，湿度应低于8p，聚氨酯泡沫固化前，应进行保护工作以防止损坏。

3 结语

直埋供热管道的无补偿冷安装不仅对管道壁厚有严格的设计要求，更需要在弯头处进行严格处理，最终满足吸收热膨胀的效果。因为该地区特殊的地质条件和地形，在施工过程中必须注意该地区的地势特点，排水和沟渠处理必须严格控制，以防止工程施工中出现问题。

参考文献：

[l]张倩，浅析室外热力管道的无补偿直埋敷设[J];科技资讯，2019

[2]韩华，试论室外热力管道的无补偿直埋敷设技术的应用[J];建筑技术，2017