对供热管网直埋敷设技术的探讨

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摘要：结合城市集中供热管网的改造和十一五规划的总体要求，为了解决经济发展带来的能源及环境问题，我国提出了节能与开发并重的方针。在供热系统供应方面推广直埋管道敷设，从而实现供热系统节能降耗的目的。

关键词：供热管网 直埋保温管道 施工技术

经济的发展带动各地基础设施不断完善，而城市供热系统又是城市建设的重要组成部分，近几年来我国实行集中供暖，而在供热管网施工方法中管道直埋敷设技术广泛应用，并取得了很好的效果。直埋敷设技术被广泛应用的主要原因是其施工时间短、维护量小、节约投资和寿命长的的优点。以下是对供热系统中直埋管道施工技术的分析。

中图分类号：TU833+.1文献标识码：A

一 供热管道敷设方式概述

供热管道是指将供热系统中所用的管道及附件等设备，按设计组成整体使之固定就位的工作。供热管道敷设分为地上敷设和地下敷设两种方式。地上敷设又称架空敷设，是独立设在地面上或建筑附墙支架上的敷设方式，它受自然因素影响很小，而且维修方便，但是有一个缺点热损失大，影响美观。地下敷设分为地沟敷设、直埋敷设、套管敷设和隧道敷设几种，地下敷设不影响市容和交通，但是受水文地质、施工维修等因素的影响较大，如果合理的选择供热管道敷设方式，可以很大程度上节省资金，保证正常运行的情况下还可以达到节能降耗的目的。

二 供热管道直埋敷设的发展现状

随着供热系统的发展，供热系统管道直埋敷设不但代替了地沟敷设，而且还做到了供热管道无补偿直埋敷设技术。

近几年来，我国供热管道沿袭采用地沟敷设方式，但是这种方式在施工过程中存在许多问题。例如：地沟敷设管道用的岩棉、矿棉等保温材料防水性能较差，一旦经水浸泡，不仅降低保温功能，而且还要每年都需要维修，这不仅浪费时间还增加了供热成本。再有就是为了加强保温性能，大多采用缠绕包扎方式，这样造成的接缝多，热量损失大。不仅这样，地沟敷设的工序还相当麻烦，在恶劣的条件下还需要挖沟、砌沟和地沟回填土等，这样不仅需要车辆大量运输土方、砖灰等材料，还给交通和环境带来巨大压力，影响市容，工程造价也比较高。因此，为节约能源、降低成本、传统的地沟敷设方式必须以管道直埋方式所取代。

早在20世纪50年代我国的供热管道直埋技术已经开始应用，利用矿渣棉、预制泡沫混凝土瓦块作为保温材料用于管道直埋施工中 ，但因防水性能差、腐蚀严重，管道直埋技术一直发展缓慢。直到20世纪80年代我国的管道直埋技术才有了新的发展，开始采用聚氨酯泡沫喷涂技术、外缠玻璃丝布、图沥青等保温技术进行供热管道直埋敷设，使保温技术有了长足的发展。

三 供热管道直埋敷设技术的施工过程

供热管道直埋敷设方式比地沟敷设方式更具有节能、节资的优点，其工程量小、占地少、使用寿命长、维护量小，而且还不影响市容。供热管道直埋敷设分为无偿直埋、补偿直埋和一次性补偿直埋三种方式。以下内容是对前两种方式的介绍和分析。

管道布置形式

（1）无补偿直埋敷设按照设计要求在供热管网的工作范围内，当管道热伸长受阻产生温度应力能够满足安定性的强度条件时，管网中可不用设补偿器。但是由于强度或对其位移的限制，应有可能设置少量补偿器和固定支座。这样管网占用空间小、布置简单、保温性能和防水性能都特别好。

（2）有补偿直埋敷设按设计要求为控制管道总应力，需要采用补偿器吸收热位移来降低温度应力。由于管道和土壤之间产生的应力较大，补偿段较短，因此管网需要设置补偿器和固定支座。所以，管网占用空间大、布置复杂、保温管保护层多、防水性能较差。

施工难度大

（1）无补偿直埋敷设热水管及构件只需要在现场焊接在一起，并安装保温接头即可，结构简单、补偿器和支座数量少，因此施工简单。

（2）有补偿直埋敷设除了保温接头、补偿器、固定支座在现场安装外，结构复杂、体积大、补偿器和支座数量多，因此工期长、工程量大。

运行维护

（1）无补偿直埋敷设在施工过程中，只要严格按照供热管道的制造和施工要求施工，管道发生泄漏的可能性很小，因此维护量小，管理成本比较低。

（2）有补偿直埋敷设管道补偿器无论是直埋安装还是检查室安装其泄漏性都很大，因为补偿器和固定支座对保温管的保护层出容易断裂，长时间会导致保温层进水，增加管道的腐蚀性，其使用寿命低于直埋热水供热管道。因此在运行当中安全可靠性差，维护量大造成管理成本过高。

经济性比较

（1）工程造价比较。供热管网工程造价包括土方、管道及结构工程造价。无补偿直埋敷设方式工程总造价远远低于有补偿敷设方式。

（2）运行成本和设备费用比较。在运行成本中，无补偿敷设方式只设有阀室和放气井，其运行成本比有偿管道敷设成本每年节约很多。

设备更新费用。虽然管道补偿器材质为不锈钢，但是其使用寿命远远低于实际使用寿命，因此有补偿直埋敷设需更换补偿器其设备更新费用高于无补偿管道敷设费用。

供热管道直埋敷设整体和结构的优点

直埋供热管道的结构由供热管道、保温层、和保护外壳三部分组成形成整体的保温结构。保温材料多采用硬质聚氨酯泡沫塑料，其优点是密度小、保温性能好、吸水性小、缺点是耐热温度不高。保护外壳多采用高密度聚乙烯硬质塑料管，其特点是力学性能较高，耐磨损，抗冲击性能较好，化学稳定性好，具有良好的耐腐蚀性和抗老化性能，可焊接且便于施工。供热管道直埋敷设比其它方式简便，不需要砌地沟，明显减少土建工程，施工进度较快，可节省供热管网的投资。整体式预制保温管严密性好，管道不易腐蚀，使用寿命长。由于受土壤摩擦力的约束，预制保温管可实现无补偿直埋敷设，节省了基建费用，也缓解了现今综合管线各专业管系繁多、路面紧张的局面,利用保温管直埋敷设技术节省了大量空间。

从整体上有以下特点：

供热管道从整体上优越于其它敷设方式：其工程造价低；热损失小，节约能源；防腐绝缘性能好，使用寿命长；占地少、施工快、有利于环境保护和减少施工扰民。

供热管道中采用直埋敷设比起其它管道敷设有不可比拟的优越性，具有显著的社会效益、经济效益，节能效益，这些优点是集中供热管网直埋敷设得以实现的有力保证。

结语 随着供热体系的不断完善，根据实际情况选择合理的供热管道敷设方式是保证供热系统安全可靠运行的有力保障。完善供热管道直埋敷设方式有利于实现供热系统的经济价值和使用价值。

总之直埋无补偿敷设方式优于有补偿敷设方式，直埋无补偿敷设技术在供热管道安装设计中除按照规程进行强度设计外，同时还应采取相应的措施来避免出现整体失稳、局部失稳和椭圆化变形。无补偿敷设施工中减少补偿器和固定墩的设置，以减少管网的投资和出现事故的概率。这样先进的应力分析法，已经得到国内外的普遍认可，而且事实证明无补偿管道敷设技术是完全可以保证供热管网安全、经济地运行的。

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