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预制直埋保温管设计的问题和改进措施

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预制直埋保温管设计的问题和改进措施

发布日期:2017-12-21 作者: 点击:

聚氨酯直埋保温管在国外发达国家已成为一项成熟的先进技术。近十几年,我国供热工程技术人员通过研究此项先进技术,推动着国内管网敷设技术向更高的层次发展。聚氨酯直埋保温管以高功能聚醚多元醇组合料和多次甲基多苯基多异氰酸酯为原料经化学反应发泡而成,由于其施工简便、节能防腐、容重轻、强度高、绝热、隔音、阻燃、耐寒、防腐、不吸水等优异特点效果显著,大量用于室内外管道,集中供热管道,中央空调管道,化工、医药工业管道等保温、保冷工程。         



参数: 

聚氨酯直埋保温管技术参数: 轴向剪切强度: ≥0.12MPa(23±2℃),连续运行温度: 140℃ Max,峰值运行温度: 150℃ Max,使用寿命: ≥30年(保温层及外护层,工作钢管的使用寿命与水质有关), 管端净区长度: 200mm-400mm,管径范围: DN20-DN1200,平均孔径:≤0.5mm,闭孔率≥88%,任意位置密度 ≥60㎏/m3,抗压强度 ≥0.3MPa(10%变形条件下),吸水率: ≤10%(100℃沸水90分钟), 高密度聚乙烯外护管: 密度≥950㎏/m3(20℃),炭黑含量: 2.5%±0.5%(质量百分比),导热系数: 0.43W/(m.℃),热膨胀系数: 18010-6(1℃),熔融聚氨酯直埋保温管指数: 0.50~0.70g(MFI 190℃/5kg),拉伸强度: ≥19MPa,断裂伸长率: ≥350%,耐环境应力开裂: ≥200h。           




结构: 

第一层:工作钢管根据设计和客户的要求一般选用无缝管、螺旋焊管、直缝焊管、ppr和玻璃钢管等。(钢管表面可进行抛丸除锈工艺,也可做防腐)


第二层:聚氨酯保温层用低、高压发泡机在钢管与外护层之间的夹层中,一次性注入硬质聚氨酯泡沫塑料原料而成。(即俗称的“管中管发泡工艺)


第三层:高密度聚乙烯预制成需方要求壁厚的塑料管材,其作用一是保护聚氨酯保温层免遭机械硬物破坏,二是防腐、防水;或者选用玻璃钢,其特点是重量轻,寿命长,运输便利,施工费用低,无须维修,综合造价低。         




施工特点: 

1.降低工程造价


据有关部门测算,双管制供热管道,一般情况下可以降低工程造价的25%(采用玻璃钢做保护层)和10%(采用高密度聚乙烯做保护层)左右。


2热损耗低,节约能源


聚氨酯直埋保温管其导热系数为:λ=0.013-0.03kcalm·h·oC,比其他过去常用的管道保温材料低得多,保温效果提高4~9倍。再有其吸水率很低,约为0.2kgm2。吸水率低的原因是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。低导热系数和低吸水率,加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳,改变了传统地沟敷设供热管道"穿湿棉袄"的状况,大大减少了供热管道的整体热损耗,热网热损失为2%,小于国际10%的标准要求。


3.防腐,绝缘性能好,使用寿命长


由于聚氨酯直埋保温管保温层紧密地粘结在钢管外表面,隔绝了空气和水的渗入,能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的,吸水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此,工作钢管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管道内部水质处理好,据国外资料介绍,聚氨酯直埋保温管的使用寿命可达50年以上,比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命高3~4倍。


4.占地少,施工快,有利环境保护


聚氨酯直埋保温管不需要砌筑庞大的地沟,只需将保温管埋入地下,因此大大减少了工程占地,减少土方开挖量约50%以上,减少土建砌筑和混凝土量90%。同时,聚氨酯直埋保温管加工和现场挖沟平行进行,只需现场接头,可以缩短工期约50%以上。


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


聚氨酯直埋保温管设有渗漏报警线,一旦管道某处发生渗漏,通过报警线的传导,便可在专用检测仪表上显示出保温管道渗水、漏水的准确位置及渗漏程度的大小,以便通知检渗人员迅速处理漏水的管段,保证供热管网的安全运行。  



注意事项及说明: 

1.一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有弥补直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式。设计和施工中,确实掌握两种方式各自的工作原理,特点及其应用场所,以便在设计上合理选用,施工上安全、可靠、经济。


2.进场后认真进行检验,施工前必需对生产预制直埋保温管的厂家进行调研。对不合格的保温管拒绝使用。


3.在聚氨酯直埋保温管施工中,焊接是一项保证工程质量的关键工作,必需引起足够重视。


4.各种井室的施工质量直接影响工程质量和管道的使用寿命,固定支架。如井室防水不好,将使部件因浸水遭到破坏。因此,应认真施工,确保施工质量。


5.满足打压条件下,必需重视聚氨酯直埋保温管的打压。首先进行灌水排净空气,然后分两步做:稳压10分钟内无渗漏。强度试验:把管道内的压力升至工作压力的1.5倍后;用1kg小锤在焊缝周围对焊缝逐个进行敲打检查;严密性试验:把管内的压力降至工作压力时,30分钟无渗漏且压力降不超过0.2个大气压即为合格;应按规范要求做好试压记录。


6.因聚氨酯直埋保温管埋于地下,工程验收时,绝大部分属于隐蔽工程,如果竣工验收不认真,竣工资料不详细,将会影响以后的使用。


7. 在安装保温管过程中,可一边安装,一边做接头处理,也可全部安装完毕试压合格后再做接头处理。

(1)为了保证接头防水、防腐、保温效果,保证接头现场的条件是非常必要的。

(2)接头现场温度,在操作时应保持10℃以上,最低不应低于5℃,故冬季不适宜做接头处理,阴雨天不适宜做接头处理,沟底潮湿、积水不可做接头处理。。


8.聚氨酯直埋保温管现场接头保温须在试压合格后,方可进行现场接头保温施工。这一项内容是聚氨酯直埋保温管施工特有的,施工质量好坏直接影响使用寿命。保温层有现场发泡施工和保温瓦施工两种方法,不论采用哪种方法施工,都不能出现环形空间,开裂、脱层等缺陷,维护层的做法有多种(如高密度聚乙烯和玻璃钢保护层)但都必须保证接头的整体性,严密性,防水性。


9、埋设深度必须保证载重十吨卡车安全通过,为尽可能减少热损失,应敷设在冰线以下,不同地区应根据本地区的不同情况具体处理。

10、管沟开挖尺寸应保证管子之间,管子与沟壁之间留有200-250㎜间隔,以便现场安装及接头处理,沟底用砖土夯实,必要时可用细沙铺垫。

11、直埋管在穿过公路时,其敷设深度不变,只是不回填复土作成管沟的形式,在管沟上铺盖钢筋混凝土板或作混凝土套管处理。

12、管子与管子之间焊接(玻璃钢管连接工艺及试压标准单独设定)、安装后,作好接头后充分固化(48小时)才可将管道放入沟底,以免未作好接头处理放入沟底,水浸泡接头部分的管道而降低防水、防腐、保温效果。

直埋保温管

保温管采用直埋供热管道技术,标志着中国供热管道技术发展已经进入了新的起点。随着世界能源的日益减少和需求日益增长,节能、减排、环保已成为全球发展的趋势,国家和个地方政府也大力提倡节能、减排、环保产品的开发、应用及产业化。

建筑业用聚氨酯硬泡体保温材料是聚氨酯工业的一个重要分支,其特点是一材多用,同时具备保温、防水等功能。该类产品自20世纪60年代在欧洲建筑业应用以来已有40年历史,一些国家还通过立法把聚氨酯作为建筑业指定的保温防水用材。近年来,随着我国建筑节能市场的迅速发展,聚氨酯硬泡体保温产品在建筑保温防水领域得到了广泛的应用,已成为主导市场的保温节能产品之一。

作为建筑保温防水一体化材料,聚氨酯硬泡打破了传统建材功能单一——防水的不保温、保温的不防水,防水层一旦出现渗漏保温层随即失去保温功能的通。与其他单功能保温或防水材料相比,聚氨酯硬泡具有明显的优势:

1.聚氨酯硬泡具有一材多用的功能,同时具备保温、防水、隔音、吸振等诸多功能。

2.保温性能卓越,是目前国内所有建材中导热系数最低(≤0.024)、热阻值最高的保温材料,导热系数仅为EPS发泡聚苯板的一半。

3.聚氨酯硬泡体连续致密的表皮和近于100%的高强度互联壁闭孔,具有理想的不透水性。采用喷涂法施工达到防水保温层连续无接缝,形成无缝屋盖和整体外墙保温壳体,防水抗渗性能优异。

4.超强的自黏性能(无需任何中间黏结材料),与屋面及外墙黏结牢固,抗风揭和抗负风压性能良好;整体喷涂施工,完全消除“热节"和“冷桥";柔性渐变技术可有效阻止防水层开裂;机械化作业、自动配料、质量均一、施工快、周期短。

5.化学性质稳定,使用寿命长,对周围环境不构成污染;离明火自熄,且燃烧时只炭化不滴淌,炭化层尺寸和外形基本不变,能有效隔断空气的进入,阻止火势的蔓延,防火安全性能好。

外护管生产工艺

1、上料2、挤出3、模具4、冷却5、牵引6、内表面电晕处理7、切割8、检验9、成品

保温管优势特点

1、具有很强的耐腐蚀和防水能力,综合造价低据有关部门测算,双管制供热管道,一般情况下可以降低工程造价的25%(采用玻璃钢做保护层)和10%(采用高密度聚乙烯做保护层)左右。

2、热损耗低,节约能源。热损耗仅为传统管材的25%直埋保温管导热系数0.022kcal/m.h.℃憎水率0.03kg/cm3

3、使用寿命长正确的安装和使用可使管网寿命达到30-50年,而且维护费用极低。

4、占地少施工快有利于环境保护能减少土方开挖量50%以上减少土建砌筑和混凝土量90%


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