高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法

2023-04-24 15:14:06 2

專利名稱：高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法
技術領域：
本發明涉及一種城鎮供熱管道敷設的方法，即是一種高溫熱水管道常態無補償直
埋敷設方法。
背景技術：
目前，由於對節能減排的技術要求越來越高，熱電聯產的規模也越來越大，北方城市以及周邊城鎮的供熱網建設也越來越多、越來越大，人們對敷設熱網的結構簡單、費用低的需求越來越強烈。 如今，高溫熱水管道的直埋敷設有補償敷設和無補償敷設兩大類。有補償敷設是管道在正常狀態下，需在一定的距離內安裝一個補償器，並在補償器的兩端設固定點，該方法雖然解決了熱水管道熱脹冷縮的問題，但同時增加了工程的難度和工程造價。無補償敷設，大都採用將管道深埋及採用大曲率半徑彎頭或特種鋼鋼構件，當管道在敷設中對發生的不規則折角在處理時，採用工廠預製的壓彎角等方法，該方法不僅給施工帶來很大難度，增加工程造價，而且由於壓彎角是工廠預製的，而現場發生的實際折角往往與圖紙設計的折角會發生變化，這給施工帶來很大難度等。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，該
方法不使用補償器，也不用將管道深埋和預製壓彎角的方法，採用該方法不僅能縮短熱網施工周期、降低工程投資，還能提高熱網運行的可靠性，降低熱網運行的耗電量。
為解決以上問題，本發明的具體技術方案如下一種高溫熱水管道常態無補償直
埋敷設方法，適用於公稱直徑DN100 DN1200的管道敷設，本方法包括以下步驟 (1)將供熱管道的介質溫度、壓力及管徑設定在一定的範圍內； (2)按照敷設路線確定管道敷設深度並開挖溝槽，然後將槽底鋪lOOmm厚的沙墊
層； (3)將符合CJ/T114-2000標準的複合聚氨酯保溫管道放入其中；[ooog] (4)將管道相互焊接連接； (5)進行試壓試驗，試壓合格後在管道的連接處作管道補口處理；
(6)在三通、變徑連接及折角a > 10°處設置配方混凝土敦；
(7)在折角3°《a《10°處管道外壁上增設加強筋；
(8)溝槽回填。 所述的步驟(1)設定的範圍應控制在供熱介質溫度在2. 5°C 14(TC之間，介質工作壓力控制在0. 05 2. 5MPa之間。 所述的步驟(6)當變徑將兩個直管道進行連接時，需將變徑兩側焊接環盤，然後將變徑及其上的環盤埋入配方混凝土敦內。 所述的步驟(6)當兩個連接管的連接角度a > 10° ，將兩根管的連接處焊接環盤並埋入配方混凝土墩內。 所述的步驟(6)當三根管道連接採用三通時，三通處直接埋入配方混凝土敦內。
所述的步驟(7)當兩個連接管的連接角度3。《a《10°時，可以不設置配方混凝土敦，在兩根管道的外壁焊接兩道角度13為30°的加強筋。 所述的步驟(8)溝槽回填在環境溫度下進行，在管道周圍回填中、粗沙不留空隙，以超過管頂10cm高為第一層，以後可回填不含石塊的原土每30 50cm為一層，分層夯實，直至回填到設計地面。 所述的配方混凝土敦為添加了墩用水泥量的1. 5% 2%的混凝土泵送防水外加劑的鋼筋混凝土敦。 古往今來熱力管道的設計理論都是基於鋼材的彈性理論，即在彈性限度之內鋼材按"虎克定律"原理遇熱伸長遇冷收縮，所以在管道上設置熱補償器，這就解決了它的熱脹冷縮問題。本發明基於一種新的設計理論的創新，該常態無補償直埋敷設方法是利用了鋼材既具有彈性性能外，它還具有塑性性能這一特性，即鋼材在外力作用下，應力大到一定程度以後它還具有一定的塑性形變能力，也就是鋼管在巨大的外力作用下其鋼材的金屬晶格會發生蠕變(即進入鋼材塑性狀態)，晶格發生蠕變後也就吸收了鋼管的熱伸長，這就是利用鋼材的彈塑性理論使熱力金屬管道不設補償器也能安全運行的基礎理論依據。
與原技術相比的優點及效益如下
①降低工程投資 由於熱力管道敷設時取消了補償器，減少了混凝土固定墩，它總計能減少工程總投資約10% 12%。
目前城市集中供熱熱網單項工程投資已達6 7億元，按可節省10%計算，單項工程可節省6 7千萬元，此數值相當可觀。
②提高了工程的質量 由於管道取消了補償器，等於取消了管道運行事故點，使熱力管道基本可做到了免維修運行。 ③減少熱網的運行費用。 由於取消了補償器，減少的熱網局部阻力(約佔熱網總局部阻力的40% 50%)，即減少了熱網的運行電耗。同時由於取消了補償器裝置，也減少了混凝土數量這樣也就減少了混凝土墩向土壤的散熱量，再加上取消了補償器也就取消了補償器本身的散熱量，兩者相加約能減少原來熱網總散失熱量的3/5 4/5。按此法敷設管道能做到每Km管內介質溫降在o.2t:以下。這些都會降低熱網的運行費用，提高熱網的運行效益。
④提高了整體熱網的使用壽命 原直埋敷設管網中的混凝土墩內鋼管壽命僅為IO餘年，而非墩內其它正常直埋敷設的鋼管壽命能達30年以上，由於採用了配方混凝土敦添加了混凝土泵送防水外加劑，防止了墩內管道腐蝕，使墩內鋼管與正常直埋管道中的鋼管使用壽命同樣可達30年以上，即提高了整個熱網的使用年限。
⑤縮短了施工周期 由於採用了常態無補償直埋敷設技術，熱網取消了補償器及大大減少了混凝土墩數量，使整個熱網施工速度大大加快，與原施工方式相比平均可縮短施工期約1/3 1/4。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明 圖1為變徑連接管道時的結構示意圖。 圖2為連接管的連接角度3。《a《10°時的主視圖。 圖3為圖2的左視圖。 圖4為本發明實施例的剖面圖。
具體實施例方式實施例一 高溫水供熱管網 採用本發明高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，主幹線管徑DN1200，敷設方法包括以下步驟 (1)設定介質溫度13(TC，管內壓力1. 3Mpa ; (2)依據設計圖紙確定管道敷設深度，按圖4所示開挖溝槽，槽深H^ 2.9m、同時
保證h > 1. 5m，將溝底部找平，並將槽底鋪設lOOmm厚的沙墊層； (3)將符合CJ/T114-2000標準的複合聚氨酯保溫管道放入其中； (4)將管道相互焊接連接，不設任何補償器及固定支架； (5)當連接過程中，遇到折彎處，做如下處理 ①當遇到三通時，將三通埋入配方混凝土敦內； ②當遇到變徑連接管道時，需將變徑兩側焊接環盤，然後將變徑及其上的環盤埋入配方混凝土敦內，如圖1所示； ③當遇到折角a > 10°時，在折彎處設置環盤並置於配方混凝土墩內； 當折角3°《a《10°時，如圖2和圖3所示作加強筋處理； ⑤當折角a《3°時，視為直線，不做任何處理； (6)進行試壓試驗，試壓合格後在管道的連接處作管道補口處理； (7)在所有焊口處，待試壓合格後作補口處理，該處理方法按常規複合聚氨酯管道
補口處理方式進行； (8)在環境溫度下，在管道周圍回填中、粗沙不留空隙，以超過管頂10cm高為第一層，以後可回填不含石塊的原土每30 50cm為一層，分層夯實，直至回填到設計地面。
在熱網某個部位為了分解集中推力可按圖1所示設置混凝土敦，在變徑3將兩個管道進行連接時，需將變徑3的兩側焊接環盤4，然後將變徑3和兩個管道1、2的端面的小部分埋入配方混凝土敦5內。這樣，熱脹冷縮的管道產生的力，通過環盤轉移到配方混凝土敦上，從而減小了管道上的集中作用力，保證了管道連接處的安全。 同理，當兩個連接管的夾角a >10°時，夾角處焊接環盤，然後直接埋入配方混
凝土敦內；當管道遇到三通時，也可將三通處直接埋入配方混凝土敦內。 如圖2和3所示，當兩個連接管1、2的連接角度3。《a《10°時，可以不設置
配方混凝土敦，在兩根管道的外壁焊接兩道角度P為30°的加強筋6。 上述的配方混凝土敦為添加了墩用水泥量的1. 5% 2%的混凝土泵送防水外
加劑的鋼筋混凝土敦，其混凝土泵送外加劑採購於遼寧省建築科學研究院研製的型號為
5幾i44-m。
實施例二 採用的主幹線管徑為DN100，其中供熱介質設定為l(TC，管道內壓力為0. lMPa，依據設計圖紙確定管道敷設深度，按圖4所示開挖溝槽，槽深H > 1. 2m、同時保證h > 0. 8m，將溝底部找平，並將槽底鋪設100mm厚的沙墊層，其他敷設方法同實施例一的步驟。
實施例三 採用的主幹線管徑為DN800，其中供熱介質設定為12(TC，管道內壓力為1. lMPa，依據設計圖紙確定管道敷設深度，按圖4所示開挖溝槽，槽深H > 2. 2m、同時保證h > 1. 2m，將溝底部找平，並將槽底鋪設100mm厚的沙墊層，其他敷設方法同實施例一的步驟。
權利要求
一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，適用於公稱直徑在DN100～DN1200之間的管道敷設，其特徵在於本方法包括以下步驟(1)將供熱管道的介質溫度、壓力及管徑設定在一定的範圍內；(2)按照敷設路線確定管道敷設深度並開挖溝槽，然後將槽底鋪100mm厚的沙墊層；(3)將符合CJ/T114-2000標準的複合聚氨酯保溫管道放入其中；(4)將管道相互焊接連接；(5)進行試壓試驗，試壓合格後在管道的連接處作管道補口處理；(6)在三通、變徑連接及折角α＞10°處設置配方混凝土敦；(7)在折角3°≤α≤10°處管道外壁上增設加強筋；(8)溝槽回填。
2. 如權利要求1所述的一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，其特徵在於所 述的步驟(1)設定的範圍應控制在供熱介質溫度在2. 5°C 14(TC之間，介質工作壓力控制 在0. 05 2. 5MPa之間。
3. 如權利要求1所述的一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，其特徵在於所 述的步驟(6)當變徑將兩個直管道進行連接時，需將變徑兩側焊接環盤，然後將變徑及其 上的環盤埋入配方混凝土敦內。
4. 如權利要求1所述的一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，其特徵在於所 述的步驟(6)當兩個連接管的連接角度a > 10° ，將兩根管的連接處焊接環盤並埋入配方 混凝土墩內。
5. 如權利要求1所述的一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，其特徵在於所 述的步驟(6)當三根管道連接採用三通時，三通處直接埋入配方混凝土敦內。
6. 如權利要求1所述的一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，其特徵在於所 述的步驟(7)當兩個連接管的連接角度3。《a《10°時，可以不設置配方混凝土敦，在 兩根管道的外壁焊接兩道角度13為30°的加強筋。
7. 如權利要求1所述的一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，其特徵在於所 述的步驟(8)溝槽回填在環境溫度下進行，在管道周圍回填中、粗沙不留空隙，以超過管頂 10cm高為第一層，以後可回填不含石塊的原土每30 50cm為一層，分層夯實，直至回填到 設計地面。
8. 如權利要求1至5任一項所述的一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，其特 徵在於所述的配方混凝土敦為添加了墩用水泥量的1. 5% 2%的混凝土泵送防水外加 劑的鋼筋混凝土敦。
全文摘要
本發明涉及一種高溫熱水管道常態無補償直埋敷設方法，適用於公稱直徑DN100～DN1200之間的管道敷設，本方法步驟如下1.將供熱管道的介質溫度、壓力及管徑設定在一定的範圍內；2.按照敷設路線確定管道敷設深度並開挖溝槽，然後將槽底鋪100mm厚的沙墊層；3.將複合聚氨酯保溫管道放入其中；4.將管道相互焊接連接；5.進行試壓試驗，試壓合格後在管道的連接處作補口處理；6.在三通、變徑連接及折角α＞10°處設置配方混凝土敦；7.在折角3°≤α≤10°處管道外壁上增設加強筋；8.溝槽回填。該管道敷設方法不僅能縮短熱網施工周期、降低工程投資，還能提高熱網運行的可靠性及使用壽命，同時降低熱網運行的耗電量。
文檔編號F16L1/028GK101737560SQ20091024888
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者劉楓, 黃壽山 申請人:劉楓