王 昱
(太原市热力集团有限责任公司,山西 太原 030000)
供热管道的敷设方式主要包括地上敷设与地下敷设。由于地下敷设是一种隐蔽性敷设方式,对于城市规划和城市地面建设影响较小,有利于城市景观和交通的发展,因此地下敷设就成为了目前城市供热管网最主要的一种敷设方式。
地沟是指用来保护管道在地下敷设时而开凿坚固的一种围护结构。主要是用来承受管道上部土壤与来自地面上部各种压力,并同时起到隔绝空气与水的作用,防止管道及保温材料在潮湿环境下发生腐蚀。地沟的建设形式通常有砌筑式、整体式和装配式等,根据是否可以通行又分为通行地沟、半通行地沟、不通行地沟。地沟敷设的优点是管道隔绝在一个相对封闭的环境中,不会直接与土壤接触,管道很少受到来自土壤中的各种物理及化学因素的影响,同时也不会受到阳关曝晒及雨水浸湿,相对于直埋敷设来说,管道的保存方式更好,管道的寿命也较长一些[1]。但这都需要地沟在施工与后续的管理维护过程能够严格按照施工要求及维护保养要求进行,若是管道防腐施工、焊接施工、保温施工等某一过程没有严格按照施工要求,达不到施工验收标准,施工质量不合格,就会可能出现保温结构就及早被损坏,水通过保温层接触到内部管道,导致管道热量大量流失,同时管道在潮湿环境下腐蚀程度加快,使得管道的使用寿命严重下降,造成严重的经济效益与社会效益损失,这种想象的发生在供热管网的敷设案例中时有发生,因此,在进行地沟敷设施工时要严格按照施工技术要求,要严把质量关就显很重要。地沟敷设的也存在一些缺点,就是地沟敷设施工工艺要求相对来说较高,工序较为繁琐,主要工作包括热网管道的安装工作、管道保温工作、支架与支座安装,还包括有地沟垫层浇筑,砌筑粉刷地沟,预制盖板缝间灌缝等工程,其土建工程量十分巨大,繁重的任务量及较高的施工质量要求导致地沟敷设的投资巨大,因此近年来在我国的供热工程中采用地沟敷设方式逐渐减少。
供热管网直埋敷设技术是将供热管道直接埋设于土壤中的一种敷设方式,该种敷设方式是国外某些国家应用的比较成熟的一项技术,在国内近几年来,集中供热领域也一直在积极发展并采用该项技术进行管网敷设,目前已成为我国供热管网最主要的敷设方式。直埋敷设方式通过把管道、保温层与保护壳黏在一起的聚氨酯保温管直接埋入土壤中[2]。直埋敷设技术具有如下的优点:
1)相比于地沟敷设方式,省去了地沟施工工序,工程量减小了很多,预制保温管施工工艺成熟可靠,采用工厂预制,流程简单快速,且质量能够得到保证,对整个项目来说,施工工作量相对较小,整体成本容易控制。
2)用来作为管道保护层的保温材料一般都采用的是玻璃钢或高密度聚乙烯。这两种材料的性能十分稳定,且运输、安装起来比较方便,不易损坏。而且这两材料的透水性能差,水不容易进入管道里,保证内部管道的干燥,防止腐蚀。
3)直埋敷设管道,保温材料常采用聚氨酯保温材料,其导热系数小,吸水率低,热损失低,可以显著节约能源,其导热系数≤0.027W/(m·℃),比过去用的管道保温材料要低得多,保温效果改善非常明显。
4)直埋敷设由于直接埋在地下,对其他专业管道和设施的安装影响较小。由于城市住宅区密集,各种生活供需管道铺设较多,供热管网直埋敷设就显得非常有优势。
直埋敷设也有一些弊端:对于一些地区,土壤的酸碱性性,这种情况管道腐蚀很厉害,其次是一些水位很高的地区也不适合。
供热管网敷设的保温结构主要由保温层和保护层两部分组成。保温层的施工一般可以通过缠绕、预制、填充、涂抹等几种方式来完成[3]。通过缠绕的方法来完成保温层的施工主要是采用片状或条状保温材料对管道进行不断地缠绕,优点是操作工艺没有什么难度,且拆换起来很方便;预制的方式主要是是将保温材料预先制成管壳形状,通过粘接或捆扎再将其安装在官道上,其的优点主要是预制好的材料在管道上上安装非常便捷;填充的方式主要是通过把散的保温材料填充在管道与外壳之间形成保温层,目前已经很少采用该种方式;涂抹的方式是将保温材料涂抹在管道上,干燥成型后形成保温层,该种方式也已经基本很少采用。
保护层在保温层的外边,其作用是用来防止保温层被破坏同时起到防水的作用。为了保证管道具有良好的使用性能,延长管道的使用寿命,增加一层保护层,要求该保护层具有一定机械强度和一定的防水性能。保护层按照施工方法和保护材料的不同,一般有金属保护层、非金属塑料类毡布保护层、涂抹式保护层等几种分类。金属保护层经常采用薄铝板、钢板、或者铝合金等;非金属类材料毡布保护层主要采用铝箔、沥青油毡、玻璃钢和高密度聚乙烯等,该类方法防水性能优越,施工方便,应用广泛,并且玻璃钢和高密度聚乙烯保护层经常用在预制保温直埋管上;涂抹式保护层目前已经很少采用。
供热管网敷设是城市住宅区集中供热系统中比较重要的一个环节,供热管网敷设方式是决定供热系统项目投资大小的很重要的一个部分,选择合适的管网敷设方式,不仅可以减少工程施工量,同时还有利于城市住宅区的建设规划。