基于直埋管道特性的室外熱力管道施工質(zhì)量研究論文
摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，冬季供暖始終牽動著民生問題。我國地緣以溫帶氣候為主冬季漫長，特別北方城市采暖供熱是必須的生活條件，因此對供熱管道的施工質(zhì)量更加關(guān)注。
關(guān)鍵詞：室外直埋熱力管道；施工質(zhì)量；研究
熱力管道是采暖供熱的主要載體，其施工質(zhì)量一方面關(guān)系著管道本身的質(zhì)量安全，另一方面關(guān)系著正常的供暖供熱，保障著人們的生產(chǎn)生活。特別是在嚴(yán)寒的北方，一天沒有暖氣就無法生活。采取直埋式熱力管道進(jìn)行供熱有許多優(yōu)越性：一是直埋式管道受力均衡，不管是來自內(nèi)部的熱力壓力還是來自外部的重力受壓，都是均衡的，因此有利于保護(hù)管道質(zhì)量，防止受壓不均衡而產(chǎn)生的爆管現(xiàn)象。二是直埋式管道可以避免與下水道、自來水管道、天然氣管道的交叉沖突，因為供熱管道往往與這些管道交織在一起，若是采取直埋式就可以避免與這些管道交叉敷埋，一旦哪一種管道發(fā)生破裂就會影響其他管道正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而發(fā)生更大的安全隱患，處理起來也很麻煩。三是直埋式管道可以減少管道鏈接，縮減施工時間和施工費(fèi)用，從而降低了管道安裝的成本，有利于施工企業(yè)的生存和發(fā)展。而且維修方便容易查找熱力管道的裂縫，降低了供熱管道的危害保障了人們的生產(chǎn)安全。
1室外直埋供熱管道的受力分析
做好熱力管道的施工質(zhì)量首先應(yīng)分析直埋供熱管道的受力情況，只有準(zhǔn)確把握管道受力情況，才能找到影響管道質(zhì)量的因素，從而才能提高施工質(zhì)量。供熱管道受力來自兩方面的因素：一是管道內(nèi)部的受力，供熱管道內(nèi)部不管是汽暖還是水暖，都要承受汽暖和水暖的沖擊力，溫度的壓力，這就需要供熱管道質(zhì)量過關(guān)，能承受起這兩種力的影響，管道質(zhì)量過關(guān)才能保障施工質(zhì)量。二是管道外部的受力，主要是管道重力和覆土的壓力影響，這兩種力也是對管道質(zhì)量的考量，也是反應(yīng)施工質(zhì)量的因素，如管道鋪設(shè)不平在重力的影響下直埋管道就會發(fā)生斷裂現(xiàn)象，所以受力平衡才能保障供熱管道的安全，同時也反映出了施工質(zhì)量好壞。
2直埋熱力管道的特點(diǎn)
2.1滑動導(dǎo)向支架形式
滑動導(dǎo)向支架一般都是“鋼套鋼”形式的`，通常情況下從里到外的順序分別為工作芯管、滑動導(dǎo)向支架、玻璃棉層、空氣隔熱層及鋼外護(hù)管。在工作狀態(tài)下，芯管溫度會受熱氣溫度的影響變高，但是鋼外護(hù)管的整體溫度大都處于40℃左右，若內(nèi)芯與外管是一體的化會產(chǎn)生極大的內(nèi)應(yīng)力對管道造成破壞。使用滑動導(dǎo)向支架形式后，使芯管能在外管內(nèi)有一定幅度的滑動空間，將由于溫差而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力基本抵消。
2.2熱力直埋管道的固定方式
2.2.1內(nèi)固定。即內(nèi)外管道間的固定，內(nèi)管因為管道的自身結(jié)構(gòu)固定在了外圍保護(hù)管上，在工作過程中可以利用外圍保護(hù)管道的高硬度、高強(qiáng)度及其與外部土壤產(chǎn)生的摩擦力來完成對內(nèi)管的固定工作，節(jié)省了建筑材料。只有在使用的保護(hù)管為鋼質(zhì)管的情況下才能使用內(nèi)固定方法。
2.2.2外固定。即工作芯管與外保護(hù)管同時被固定，想要以這種方式完成固定，需要在每一段管道和補(bǔ)償器的兩邊設(shè)立兩個大型的鋼筋混泥土搭建成的墩架。“塑套鋼”及“玻璃鋼套鋼”的保溫結(jié)構(gòu)必須采用此種方式來完成固定。
3熱力管道室外施工實例
以某市的熱力工程為例，該市預(yù)備利用市區(qū)化肥廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的過熱蒸汽作為熱源，將蒸汽通過DN500的螺旋焊接式的鋼管輸送至換熱站，通過換熱站內(nèi)部的熱交換器來實現(xiàn)將熱蒸汽轉(zhuǎn)化為熱水為市區(qū)居民提供供暖。用以輸送蒸汽的螺旋焊管為該工程的施工方所購買，在購買后由保溫廠家實施保溫，然后運(yùn)輸至施工地點(diǎn)由施工單位實施管道安裝。該熱力管道補(bǔ)償器采用的是只具有單一的軸向補(bǔ)償功能的波紋管補(bǔ)償器，并以25米為間隔設(shè)置固定支架。中間兩個補(bǔ)償器之間的距離為20米，在固定支架的中間還設(shè)置了一些混凝土滑動支架。固定支架是在臨時澆筑的鋼筋混凝土基礎(chǔ)之上搭建而成，在供氣主管道上還有一些閥門井，閥門井內(nèi)設(shè)有疏水閥，在管道正常工作時熱力公司負(fù)責(zé)及時使用潛水泵抽出其中的凝結(jié)水。
3.1施工過程中出現(xiàn)的相關(guān)質(zhì)量問題
該工程施工在4-10月，為當(dāng)?shù)氐挠昙荆以擁検┕ぴ谑袇^(qū)內(nèi)進(jìn)行，對市區(qū)的交通及居民的日常生活帶來很大的不便，所以施工方實施的是邊挖邊裝，邊裝邊填的施工方式將影響控制在最小范圍內(nèi)。該單位在施工過程中發(fā)生了這些質(zhì)量問題：
（1）施工期間實施管道試壓的過程中，波紋補(bǔ)償器產(chǎn)生了輕微的變形，管道整體出現(xiàn)了橫移。
�。�2）由于天氣即將下雨所以在實施回填時，施工人員在安裝補(bǔ)償器后未安裝好固定支架便匆忙開始了試壓工作，導(dǎo)致補(bǔ)償器過度拉伸損害了波紋補(bǔ)償器。
（3）在管道的預(yù)熱過程中，管道內(nèi)部的水產(chǎn)生了強(qiáng)烈的波動，管道也隨之產(chǎn)生了跳動。
（4）在清洗過管道并通過檢驗得知其中無雜質(zhì)之后，仍然在管網(wǎng)發(fā)現(xiàn)了若干固體雜質(zhì)。
3.2上述質(zhì)量問題出現(xiàn)的原因及解決方案
3.2.1安裝方式錯誤。該施工單位在管道和補(bǔ)償器安裝過程中采用的是邊挖邊裝，邊裝邊填的方式，把管道一根一根的往前接，補(bǔ)償器也是如此，這樣就造成對用戶管道支架的位置調(diào)整不能做到最佳，管道安裝時彎曲度偏差大。在實施試壓過程中由于產(chǎn)生了一定的膨脹，管道橫向位移。正確的做法是，將補(bǔ)償器的安裝工作放在后面，將管道整體安裝完成后，保證管道整體的同心度符合相關(guān)規(guī)定及固定支架的安裝足夠堅固。等到上述步驟完成后在管道上標(biāo)明補(bǔ)償器安裝的定位中線，根據(jù)所使用的補(bǔ)償器具體長度畫出補(bǔ)償器的安裝邊線，在對管道實施切割并在處理過切口之后安裝補(bǔ)償器。補(bǔ)償器在安裝過程中要使用臨時支架予以支撐。
3.2.2施工人員專業(yè)知識不足。對于補(bǔ)償器的伸縮性沒有一個清晰的概念。補(bǔ)償器安裝的作用就是利用其伸縮性實現(xiàn)對管道產(chǎn)生熱脹冷縮時予以補(bǔ)償。所以在需要試壓時若該管道系統(tǒng)已安裝了補(bǔ)償器，就要先按照管道圖紙的設(shè)計方案，完成固定支架的安裝工作，對補(bǔ)償器的伸縮度給予一定的限制，再實施試壓。
3.2.3工作人員操作失當(dāng)。在進(jìn)行暖管工作時閥門打開太大，導(dǎo)致管道中瞬間涌入了大量蒸汽，并產(chǎn)生了過多的凝結(jié)水無法及時排除，在管道內(nèi)回蕩產(chǎn)生水擊并引起了管道的劇烈跳動。這種情況極易造成管道或閥門破裂，影響整個管道系統(tǒng)的安裝進(jìn)度。正確的做法是在啟動管道暖管工作時緩慢開啟蒸汽閥門，使蒸汽逐步進(jìn)入管道并產(chǎn)生一定量的凝結(jié)水，凝結(jié)水在水蒸氣的推動下管道深處流去達(dá)到暖管的目的。在開始暖管之前要對疏水閥的狀態(tài)予以確認(rèn)，保障疏水閥在暖管結(jié)束后能做到排出凝結(jié)水。
4結(jié)語
總而言之，室外直埋熱力管道施工是一項綜合技術(shù)強(qiáng)、質(zhì)量要求高的工作。施工單位的工作人員必須在施工之前對整個工程的特點(diǎn)、技術(shù)要求、難點(diǎn)重點(diǎn)以及施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)牢牢掌握，并且要制定真實可行的施工方案、應(yīng)急方案等，這樣才能全面管控好施工質(zhì)量，保證工程順利完工。
參考文獻(xiàn)
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