[发明专利]大口径供热管道无补偿冷安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及供热管道的敷设方式，具体地涉及大口径供热管道无补偿冷 安装方法。

背景技术

在二十世纪八十年代前后城市集中供热热网一般都采用管沟敷设方式， 即热网沿砖或钢筋混凝土的管沟，管沟结构庞大、材料消耗多、施工周期长， 是热网建设速度缓慢的主要矛盾所在。二十世纪八十年代，我国逐渐开始采 用城市供热管网直埋技术；由于直埋技术具有其独特的优势，如能耗低、施 工简单、节省投资、不会对周围环境造成破坏等，直埋技术在我国发展很快。

目前，国内在城市直埋供热管道的设计中普遍采用的安装方法主要是有 补偿安装方式和无补偿冷安装方式。有补偿安装是指在供热管道上加装补偿 器和固定支架，利用补偿器来吸收管道的热膨胀变形，从而使管道应力下降 的模式。以前在井室内设置套筒或波纹补偿器，并配套设置套筒导向支座、 管道固定支墩，因而造成了井室过大，这样施工周期长，增大了投资；后又 发展为直埋式套筒补偿器及波纹补偿器，虽然降低了一些投资。但有些地方 由于地下水中氯离子浓度较高对补偿器产生腐蚀，造成直埋补偿器破裂失 效，不仅增加了检修及维护量，而且，增加了供热管道的安全运行隐患。

所谓无补偿冷安装技术是指直埋供热管道管段不设置补偿装置且不必 预热，供热管道的整体焊接温度等于沟槽回填时的温度，即管线焊接和沟槽 回填等安装过程都是在正常的环境温度下进行的。在冷态的环境温度下管道 处于零应力状态，在运行工况下热应力增大，但应力变化范围始终控制在允 许值之内。该设计方法在热水管道直埋敷设中可以发挥明显优势，利用温度 应力具有自限性的特点，充分发挥管材的承载能力。无补偿冷安装直埋敷设， 改变了以往利用补偿器来吸收管道的热膨胀变形从而使管道应力下降的模 式，而是充分利用了钢材本身的强度应力特性，在降低应力水平的前提下实 施的一种供热管道安装方法。对于无补偿冷安装方式，由于该方法技术难度 高，对从设计、管道材料、保温、保护外壳以及施工等各个环节的要求非常 高，所以采用无补偿冷安装的供热主管径一般都≤DN1000。

虽然无补偿冷安装具有很多优点，但是由于无补偿冷安装锚固段中管道 轴向力较大，应力集中通常发生在管路附件处。在温度和压力变化过程中， 应力集中引起的峰值应力，虽然将在很小的局部范围内产生循环塑性变形， 仍然对这些管路附件要求强度较大。

目前，在国内≤DN1000管道的无补偿冷安装技术已经基本成熟，但是 ＞DN1000管道的无补偿冷安装技术在国内、乃至世界供热行业尚无先例， 而随市场需求的变化开发大口径的无补偿冷安装技术就十分必要。

随着城市集中供热的区域越来越大，供热需求量也越来越高，对供热所 要求的主管道也越来越粗，而且供热参数(主要是供水/回水温度)也越来 越高，因此，对采用无补偿冷安装提出了更高要求，供热主管径≤DN1000 的无补偿冷安装技术已经不能满足市场的实际需求，需要在主管径＞DN1000 的无补偿冷安装技术进行探索。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种大口径供热管道无补偿冷 安装方法，可适用于主管径大于DN1000的供热管道的敷设，并且安装简单， 施工周期短，降低了维护费用，安全可靠。

为实现上述目的，本发明提供了大口径供热管道无补偿冷安装方法，本 发明中所提及的“大口径”是指主管径大于DN1000的供热管道，该安装方 法包括以下步骤：开挖沟槽，用来放置所述供热管道；向所述沟槽内填砂； 将所述供热管道和相应的管道附件安装到所述沟槽内；进行沟槽回填；其中， 所述供热管道的直埋净深度大于1.7m；所述管道附件包括大弯曲半径的弯 头、折角、三通、异径管和阀门，其中所述折角为包括若干小于1度的小折 角或采用半径大于5.0DN的弯头替换；所述阀门采用三偏心双向硬密封焊 接碟阀，其压力等级为2.5～3.9MPa。

所述大弯曲半径的弯头的弯曲半径大于4.0DN，其壁厚比相同管径的直 管管壁厚2～4mm。

所述三通的支管上设有Z型弯，所述Z型弯距主管的距离为10～15m。

在进行沟槽回填的步骤中，回填夯实系数大于94％。

所述供热管道包括由内到外依次紧密连接的钢管、聚氨脂泡沫塑料保温 层和高密度聚乙烯外护管。

本发明的优点在于：