直埋供热管道施工工艺及防腐措施

2022-09-01吴丽雅

建材与装饰 2022年25期

吴丽雅

（山西省安装集团股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

在当今科技高速发展的年代，各行各业的技术层面都有着不同程度的更新和完善，人们的生活水平达到一定理想值之后，更加追求生活品质。供热系统作为人们提高自己生活品质的方式之一，直埋供热管道是供热系统中的关键单元，它本身的质量也得到了更多关注。直埋供热管道的具体安装方式方法随着现代施工技术的不断创新，逐步得到了优化和创新，但考虑到生产工艺和施工问题，管道铺设方面还是有着很大问题。为了能消除上述问题，施工单位在安装管道时必须遵守国家相关规定，针对现场实际操作情况中的潜在问题进行讨论分析并给出解决方案，尤为需要值得注意的是在施工过程中所涉及需要使用的材料，工艺及管道保温等方面，要制定专项对策，从而减少安装管道时可能产生的质量隐患，提高各方面的施工和运营的安全系数。

1 直埋供热管道的优越性

直埋供热管道铺设是我国在20 世纪80 年代中期由外国引进，因其较传统方式有特有的优越性而发展较快，在现阶段我国的供热管线中被普遍使用。

首先，直埋供热管道实在原有钢材外层运用了新的保温材料和保护层，保温层使用的是聚氨酯泡沫材料，有多元醇和异氢酸盐两种液体按比例勾兑构成，材料密度小，散热系数低，抗压能力强，拉伸强度大等优点[1]。

其次，外保护层使用的玻璃钢以及高密度聚乙烯管，使其拥有较不错的抗磨耐损能力、耐腐蚀和稳定的化学反应等优势，可以直接焊接，方便施工。

再次，此类保温管道有两个特点使其使用寿命长：①保温管提前制作，保护层、保温层、钢管作为一个整体紧密结合，在运作过程中，一同进行热胀冷缩反应，使之不会产生错位，保护层、保温层、钢管之间不会受到破坏，从而提高了钢管的耐腐蚀防腐效果。②在实际运作过程中产生损耗小，直埋供热管道由于使用的是聚氨酯类型的泡沫保护层，传导热量系数低，土壤如果是干燥状态，本身也可作为保护层，保护供热管道线路的温度流失，所以直埋供热管道由于热能损耗大大降低，充分提高热能的利用，节约有效能源。

最后，在安装方面也比较灵活，由于现代城市给水、电力电网、通讯线网、燃气等各种线路管网设施繁多，且错综复杂，一旦设计出现偏差，就会造成未来施工管理，维修维护难题。直埋保温管施工中，如果涉及建筑物或其他繁杂地下管网时，可以轻易躲避，施工程序简单，速度快，不会因为施工影响城市面貌和城市公共交通。

2 直埋供热管的施工工艺

图1 为直埋供热管道的施工流程。

2.1 测量放线

作为直埋供热管道施工的首要一步，也是做好全线施工的最重要的一个环节；所以要求施工单位必须要让施工工作人员对管道结构、运转原理，包括阀门等环节了如指掌；在实际施工期间要使用专业的技术人员利用专业化配备进行测量并对需要测量的位置进行测量，并记录数据，在测量完某一阶段工作后，相关的技术人员需要重新对测量过程进行重复检验，以防在后续实际操作过程中出现差错，同时在测量后定期测量确定数据是否有变动，保障测量放线完全符合设计要求标准；另外在实际的测量放线期间会遇到一些结构物，在此情况下，尽量躲避这些结构物，各施工单位，设计部门和测量工作者要相互协同，相互帮扶，结合实际施工现场和施工规则一同商讨增加转向及设计情况。为使各方面施工都要严格遵守所设计图纸内容，要求每个测量数据必须要严格把控确保测量真实、准确，防止一旦出现测量数据偏差，导致在施工工程中产生不必要的安全隐患甚至影响供热管道的安装进度的情况。所以施工中一定要把测量放线作为重中之重，把握测量的准确性、真实性、及时性、记录性、重复性。

图1 直埋供热管道的施工流程

2.2 沟槽开挖

在进行管道沟槽开挖之前，施工工作人员要做好各阶段相关土质土壤的调查并计算出每一施工阶段放坡坡度，确保沟槽符合设计图纸和施工标准。在沟槽开挖后，要及时进行土方的整理，确保土方和沟槽之间的合适距离，一方面方便后期土方的回填，另一方面确保堆载安全距离；一般来说，施工方根据实际的沟槽深度来设计放坡坡脚和沟槽边的安全距离，不能小于1m，而沟槽底部的宽度一般是管道结构的宽度和层间留台宽度的总数，沟槽底部充分预留大约20cm 厚的土层，进行人工开挖清理；如果施工方在雨季施工，还要着重做好沟槽底一旦出现积水的解决方案，施工中预留排水沟排水或使用水泵排水，及时排水，防止沟槽坍塌。图2 为沟槽开挖。

2.3 砂层回填

图2 沟槽开挖

沟槽回填之前，要做好回填土的筛查，回填土中严禁出现较大碎砂石，碎砖头，碎混凝土等对管道有损害的杂质；除此之外，还要对土壤密度做实验，严禁使用冻土和淤泥等物质进行回填；沟槽在铺设过程中需先铺设一层垫层，但必须控制好砂的大小、质量、干度以及湿度，确保在回填过程中无残留泥土；进行回填中，还要注意回填厚度和密度是否符合施工要求，回填后仍需夯实管道填充；回填管道中间部位时，确保管道中心始终保持一致，未发生任何偏移；而在整个回填的过程，每一层都要夯实且每一层压实实验合格后再进行下一步操作[2]。

2.4 管道的运输、安装及接口处理

热力管道安装之前要确保管道整体的直顺度，将符合要求的管道进行安装，合格管道的运输安装可以使用带起重设备的双单车进行安装，在确定安装管道之前，必须对沟槽底的砂层进行夯实并反复检测，反复夯实，保障符合供热管道符合安装要求再进行下管安装；然后进行管道接口，需要注意的是在接口过程中，一定要确保接口的位置处于同一状态，并及时使用胶带粘贴好管道两边；另外，在接口进行焊接时必须做好焊料废渣的及时处理，防止掉落的焊渣损坏管道；与此同时，安装期间还要做好保温层的有效防水防潮，尤其在雨季，如有需要则用堵板做好防水封闭，有效防止泥沙随雨水灌入管道内部；而在施工过程中出现间断，则需安装管套在管口处，并在补偿器两端安装导向支座，确保管道后期的拉伸数值能够达到施工标准。

最后是接口保温。管道安装结束后要注意管道的接口保温处理，第一，要确保保温材料与直埋段一致，即管道接口的保温材料和管道的保温材料一致；第二要确保管道清洁，在准备做保温措施之前，清洗管道，防止管道内部出现砂石、水分、土壤等杂质；第三要根据保温设计要求研究并确定聚氨酯黑白料的特性，配置好配比，进行反复实验研究，然后寻找适合的发泡工艺，发泡问题解决后，对已研究出的发泡密度做研究检验；例如，两布三油热沥青所制作的聚氨酯保温管；使管道达到一定防腐蚀和保温高的基础目标。

2.5 管道设置

在确保安装管道质量之前一定要设计出不同管道不同类型的管道安装保护方案，依据管道的材料，安装方向以及特殊材料的类型进行突出设计；其次，确定不同管道所实际安装的具体方位，确保管道设计和坡度相同，确保在直埋管道中可以做出分管安装，以及对管网精密度和作用强度进行测试，确保是设计压力值得1.5 倍以上；需要注意的是二级管网必须做好清洗；最后，检测管道是否达标，如果不达标，则代表管道内部仍需及时清除，管道内部仍存在杂质。

2.6 管道回填及试运行

一般情况下，土方回填采取的主要是人工回填，在回填期间务必保障管道两边同时进行回填，确保管道位置保持一致不会出现偏移，回填过程中要不断夯实管道两侧确保管道位置固定，如果回填到马上盖过管道顶部了，人工回填夯实力度要差不多，适可而止。而直埋供热管道在投入运营之前，还要做好试运营；设计出科学、合理、安全的通讯和保障方案，确保管道在试运营阶段的安全，高效迅速应对突发紧急情况；试运营阶段的时间一般要超过72h，而且运营中的持续温度提升速度要确保在10℃/h 以内，分时间段记录相关数据并保存[3]。

3 供热管道防腐措施

3.1 供热管道防腐问题

供热管道腐蚀问题究其根本，无外乎以下5 种。

（1）电化学腐蚀，由于钢材本身各部分在锻造时的金属组织分布有差异，使得这一块金属可能出现电离情况，而带正电离的铁离子则由管道移动到接触管道体的土壤层，这一小范围管道的电离子过剩，电位就越负；另一范围金属不易产生电离，电位相对正常，所以在管道内会出现电子流动，而流出去电子的部分管道作为了阳极，另一部分成了阴极，周边土壤作为电解质，带正电的铁离子源源不断的从阳极溜走，进入土壤，再通过土壤放回阴极，所以阳极部分受腐蚀，钢管出现缺陷，以致损坏，阴极区无碍[4]。

（2）肆意横行的杂电流，由于城市社会不断发展进步，直流电器设备逐步增多，由各种直流电器设备的漏电和接地在地下土壤组成了杂乱无章的散电流，电流进入钢管，再从钢管进入土壤，从而破坏管道；尤其我国现代居民普遍使用天然气，而埋藏天然气管道选用的是各种各样的阴极保护设施，而这类阴极保护所产生的杂电流也将影响到没有设计阴极保护的直埋供热管道。

（3）细菌所造成的腐蚀。

（4）化学腐蚀，直埋供热管道的外层保护，相对耐腐蚀性和对电离的绝缘性就是比较好的，但不能避免的是在加工期间出现小问题，尤其是管道安装的时候都是在现场施工，接头处的保温层及保护层极有可能受到损坏，而现场施工也因为环境和加工条件等因素的影响，焊接质量及管道的回填质量都不能得到根本性保障，电化学腐蚀和杂电流腐蚀的部分就是发生在这类部位上。

（5）内部腐蚀，由于水资源近年来造破坏严重，水内的含碱度和水解质对管道造成不同程度的影响。