探讨集中供热管网工程在高地下水位地区的施工工艺

探讨集中供热管网工程在高地下水位地区的施工工艺

钱卓

钱卓

（唐山曹妃甸热力有限公司，河北，唐山，063200）

【摘要】随着我国人民生活水平的提高，城市化步伐的不断加快，集中供热事业取得了长足的发展。本文简要分析了集中供热管网工程在高地下水位地区施工和使用过程中存在的问题，并提出了相关的改进建议。

【关键词】集中供热管网工程；高地下水位；施工工艺

集中供热标志着城市的现代化，以其环保、安全、稳定、高效的优势承担着建设城市、美化城市的重任，我国集中供热发展到今天，经历了近六十年的发展历程，主要采取热电联产、区域联合供热和小区锅炉房供暖等几种方式。采用热电联产集中供热方式的是从1958年由北京市建设第一热电厂开始的。近年来，随着改革开放的深入，国民经济的发展和人民生活水平的提高，人民的居住环境不断改善，我国的集中供热事业得到了迅猛发展。目前，许多城市已具备多个大型热源，如北京、沈阳等集中供热系统较发达的城市，已经实现初级多热源并网运行。从国家实施节能长远发展战略的角度来看，也必须大力发展城市集中供热系统。

1．集中供热系统概述

1.1集中供热系统

集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供应热能的方式。目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。

供热系统包括热源、热网和用户3部分。热源主要是热电站和区域锅炉房（工业区域锅炉房一般采用蒸汽锅炉，民用区域锅炉房一般采用热水锅炉），以煤、重油或天然气为燃料；有的国家已广泛利用垃圾作燃料。工业余热和地热也可作热源。核能供热有节约大量矿物燃料，减轻运输压力等优点。热网分为热水管网和蒸汽管网，由输热干线、配热干线和支线组成，其布局主要根据城市热负荷分布情况、街区状况、发展规划及地形地质等条件确定，一般布置成枝状，敷设在地下。主要用于工业和民用建筑的采暖、通风、空调和热水供应，以及生产过程中的加热、烘干、蒸煮、清洗、溶化、致冷、汽锤和汽泵等操作。

1.2集中供热管网敷设方式

供热管网敷设方式分为直埋敷设、地沟敷设和架空敷设3种方式。直埋敷设与架空敷设相比，具有不影响城镇景观、热损失小等优点；与地沟敷设方式相比，具有施工周期短、造价低、占地少、使用寿命长、维护量小等优点，直埋敷设供热管道对防水、防腐蚀和降低散热损失方面比其他两种方式有着极大的优势,同时直埋管道多为在管道生产厂家预制，大大降低了施工难度，因此在供热行业得到广泛应用。

1.3直埋预制保温管

我国的直埋保温管道研究从20世纪50年代开始，经历了预制泡沫混凝土、填充矿渣棉保温管道时代，经历了沥青珍珠岩保温管时代、“氰聚塑”预制保温管时代，在80年代末迎来了以聚氨酯硬质泡沫塑料为保温层,高密度聚乙烯为外护管的直埋管道时代。工作钢管一般采用无缝钢管，螺旋缝钢管及直缝钢管（材质为Q235B）性能指标符合国家标准及石油部标准，钢管表面经过先进的抛丸除锈工艺处理后，钢管除锈等级可达GB8923-1988标准中的Sa2.5级，表面粗糙度可达GB6060.5-88标准中R=12.5微米。高密度聚乙烯外套管保护层采用高密度聚乙烯材料预制成一定壁厚的黑色聚乙烯管材，其作用一是保护聚氨酯保温层在运输安装和使用过程中免遭机械硬物破坏，二是防腐防水。聚氨酯保温层用高压发泡机在钢管于外护层之间形成的空腔中一次性注入聚氨酯硬质泡沫原液而成。其作用一是防水，二是保温，三是支撑热网自重。

这种直埋预制保温管较之传统的各类保温管材具有十分突出的优点：1）保温性能好，热损失仅为传统管材的25%，长期运行可节约大量能源，显著降低能源成本。2）具有很强的防水和耐腐蚀能力，不需附设管沟，可直接埋入地下或水中，施工简便迅速，综合造价低。3）在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性，可直接埋入地下冻土。4）使用寿命可达30年以上，正确的安装和使用可使管网维修费用极低。5）可设置报警系统，自动检测管网渗漏故障，准确指示故障位置并自动报警。该产品被广泛应用于城市集中供热和制冷工程,节能效果显著,施工安装方便,具有良好的经济效益和社会效益。

二、高地下水位地区集中供热管网工程特点及存在问题

在地下水位线以下的直埋供热管网工程，施工难度大幅增加，而且对于管网系统的质量要求也相应提高。主要有以下几方面：

2.1沟槽开挖

在高地下水位地区，土壤含水量大，沟槽开挖时造成边坡坍塌。因此，在施工过程中，放坡角度一般偏大，造成土方开挖量增加；在沟槽开挖空间条件受限的现场条件下，还需考虑使用钢板桩等边坡支护措施，增加了施工措施费用。

2.2井室砌筑

在高地下水位地区，为保证井室的整体性，集中供热管网的阀门井、补偿器井等均采用现浇混凝土结构。井室浇筑过程中对施工缝做好处理，浇筑完成后还需要对井室外壁、底板进行防水施工，穿墙套管需要进行特殊防水处理。

2.3管网运行

目前，集中供热直埋管网工程中一般使用蝶阀作为管网调节、关断阀门，这类阀门和套筒补偿器等设备均需安装在检查井室内。由于地下水位偏高，地下水从管道穿墙套管进入检查井室，设备长期在地下水的浸泡下，易造成锈蚀，阀门执行机构卡死、开关困难；补偿器保温长期浸泡造成积水渗入，腐蚀设备本体；在供热运行中，井室内的积水被管道和设备加热，出现井室冒汽现象。不但加大了供热管网运行的热量损失，而且对设备的使用寿命造成了重大威胁。

高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管在我国集中供热水网中已大量应用。因此，直埋保温管的生产厂家应该不断的提高技术水平、加强质量监督，力争在外护管外把水截住，不再出现保温层渗水的现象。

三、高地下水位地区集中供热管网工程建议

通过上面对高地下水位地区集中供热管网工程中存在的问题分析可以看出，地下水对管网造成的危害的主要原因是保温保护层失去隔水能力。因此在未来的管网施工中，应重点改进管道、井室和设备的保温施工工艺。

3.1直埋预制保温管接头保温工艺

聚乙烯外护管是直埋式保温管防水的重要屏障。因此，要求保温层外壳做到严密无缝。集中供热直埋管道工程直埋预制保温管接头保温工艺有3种类型，分别为电热熔焊接头保温、热收缩带接头保温、电热熔焊+热收缩带接头保温。其施工方法是前两种方法的结合，应满足两者相应的技术要求。

3.2直埋套筒补偿器的应用

为避免井室积水长期浸泡补偿器，建议采用直埋型套筒补偿器。这种补偿器主要用于输送各种单相或多相流体的管道之中，用于补偿管道的轴向伸缩和任意角度的径向旋转。

该型补偿器可在生产厂家进行高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制保温，施工现场只需进行直埋预制保温管接头保温，保温质量能够得到很好保障。

3.3直埋球阀的应用

在经济条件允许的情况下，可以借鉴城市燃气工程经验，在集中供热管网工程中使用直埋型焊接球阀代替蝶阀。

四、结束语

通过以上分析，高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管符合在高水位地区铺设集中供热管网的技术要求，但应提高接头保温的质量要求，并在工程设计阶段选用合理的材料、设备尽量减少检查井室设置。工程施工过程中，尽量选用生产厂家预制件，有利于提高工程整体质量水平，缩短施工周期。

参考文献：

[1]张琪欣.供热直埋管道技术的发展与应用[J].科技情报开发与经济,2002,12(4):209-210.

[2]CJJ/T81-98城镇直埋供热管道工程技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社.

[3]韩磊.浅谈聚氨酯发泡接口保温［N］山西建筑，2010（8）：166-168.