[发明专利]大管径热水管道无补偿直埋敷设方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城镇供热管网建设方法，特别是一种大管径热水管道无补偿直埋敷设方法。

背景技术

目前，随着我国城市建设和集中供热事业的大规模发展，高效、节能的高温热水管网建设日益增多，同时供热管网规模越来越大。而热网规模的扩大，就要求其直埋供热管道的管径要足够大，才能满足规模日益扩大的供热管网的供热需求。因此在工程实践当中管径在DN500以上管道直埋敷设的情况很多。众所周知，当管道内热水温度升高或降低时，钢管会随之热胀冷缩。管道安装时必须考虑如何吸收因热胀冷缩引起的热伸长，以保证管道不破坏。此外，为了避免在热水输送过程中的能量损失，热水管道敷设时需要保温。保温层应适合管道敷设方式，具有足够的强度和长期的保温效果，在运行中不易破坏。

一般来说，地下敷设大管径热水管道的常规方法为管沟敷设，管沟结构形式为钢筋混凝土或砖混结构。管道安装在管沟内，钢管焊接就位后外包保温层，管沟结构能保护管道和保温结构不受外力和地下水的侵袭。管沟内的管道，在升温降温的循环工作过程中可以自由地热胀冷缩。对较长距离敷设的热水管道，为了限制管端总位移量不致过大，就需要用固定支架将整个管道划分为若干管段，每个管段分别设置补偿器，吸收本管段的热伸长量。管径DN600～DN1200的热水管道，一般情况固定支架间距为不超过170米，两个固定支架之间需设一个补偿器。管沟敷设方法便于管道检查和维修，但结构复杂、施工周期长、费用较高、占用地下空间大。因此如果能采用直埋敷设方式，将能有效节省施工周期和地下空间。

然而我国现行的行业标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81-98是建设部1999年发布实施的，该规程是我国唯一针对直埋敷设热水热力网设计计算的标准，当敷设条件满足规程规定时，可以实现无补偿直埋敷设，但其采用的管道强度验算方法仅适用于直埋管道管径≤DN500的情况。同时国外目前也没有针对直埋热力管道的设计标准，只有欧洲区域供热管道厂商协会编制的《区域供热手册》，该手册对管径在DN500以上的大管径管道直埋敷设没有详细的设计数据和示例。

我国目前常见的针对管径DN500以上大口径、输送温度100℃以上高温热水管道的直埋敷设，多数设计采用有补偿方式，少数设计采用预热方式。有补偿敷设方法不进行详细的应力分析，按照传统热力管沟的设计方法，将管道划分为一定长度的补偿段，结果是固定支架和补偿器的数量很多，一个补偿段长度一般为几十米。补偿器的安装方式主要有两种，一种方式是采用常规型式的补偿器，安装在检查室内，需要建设检查室，并及时排除检查室内积水，保持补偿器及保温管端头不被水浸泡；另一种方式是采用直埋补偿器，不建设检查室，因补偿器的作用是吸收管道变形，安装补偿器处管道及保温结构必须断开，地下水会接触补偿器的金属部分造成腐蚀，运行人员不易及时检查和发现设备故障。

由于补偿器的寿命比钢管短很多，因此有补偿直埋敷设管道运行时，事故隐患多，需要经常进行维护并更换补偿器，工程投资和运行维修成本很高。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是为了降低工程投资和运行维修成本，减少占用土地资源、节约建设和运行中的能源消耗，消除补偿器等管件的事故隐患，提高供热系统的可靠性，提供一种可以大量减少补偿器和固定支架在管道上使用的大管径热水管道无补偿直埋敷设方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种大管径热水管道无补偿直埋敷设方法，适用于公称直径在DN600～DN1200之间的管道敷设，管道上不必在固定的间距内安装补偿器来吸收因热水升温引起的热胀冷缩，在环境温度下安装管道不需要预热，本方法包括以下步骤：

(1)将供热介质温度和管道内压力设定在一定范围内；

(2)按照敷设路线确定直埋管道敷设深度并开挖沟槽；

(3)将沟槽的底部夯实找平；

(4)在工厂加工预制直埋保温管；

(5)将预制直埋保温管安放入沟槽内；

(6)将各段预制直埋保温管相互连接，不必在固定的间距内安装补偿器；

(7)沟槽回填。

其中步骤(1)设定的范围应控制在供热介质温度在50～135℃之间、管道内压力在0.1～2.5MPa之间。

其中步骤(4)预制直埋保温管包括直管管件、弯管管件和弯头管件；所述预制直埋保温管采用在钢制管道外表面上设置保温层和外护层的方式，并且钢制管道与其保温层、外护层紧密结合为一体，使保温层可随钢制管道同步热胀冷缩。

其中步骤(6)中预制直埋保温管连接的方法采用钢制管道焊接方式，并在焊接完成后在未保温部位装设一接口套袖，在接口套袖内填充接口保温层。