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摘要：随着城市化发展进程，集中供热快速发展，供热面积不断扩大，对供热管道的直埋敷设技术要求也越来越高。如何更好的节约成本，确保管网的运行安全成为供热行业的重要课题。供热管道直埋技术就是将预制的保温管道直接埋入地下，利用管道自身的机械强度及其附件来共同承受管道供热时产生的热应力的一项技术。经过多年的实践与发展，为满足供热系统运行的安全可靠，同时尽量减少投资和维护方便，目前供热管道存在多种的敷设方式。
关键词：供热管道敷设 漏水原因 处理方法
中图分类号：TU833文献标识码： A
前言
在集中采暖系统及集中供热对管道敷设要求越来越高，暖气管道的敷设主要采取以下几种方法：地上架空敷设，管沟敷设和地下直埋敷设。由于直埋敷设具有占地少、投资少、维护量小、施工周期短、使用寿命长等优点，越来越广泛的应用于热力管道施工工程中。但由于很多工程的工程量大，施工队伍多，施工人员素质高低不一，漏水、腐蚀减薄部位不易发现，管道伸缩受限制，管件质量不合格、焊接部位质量不过关，以至于在以后的供热过程中，产生管道漏水现象。
一、供热管道敷设
1、工程概况
某热电厂供热一、二期工程共敷设热水供热管道64 km, 其中DN 700mm 管道长度为6. 8 km,DN 600mm管道长度为2. 2 km, DN 500 mm管道长度为2. 2 km, DN 500mm以下管道长度为52. 8 km。
2、关键问题的探讨
（1）敷设方式的确定
供热管道由于热胀冷缩所产生的热应力属于二次应力, 当热应力强度校核条件满足下式且DN[ 500mm 时, 可采用无补偿直埋敷设方式。热应力强度校核公式为:
δ < 3[ δ] ( 1)
式中δ ——热应力, MPa
[ δ] ——管材许用应力, MPa
材质为Q235的管材许用应力[ δ ] = 125MPa,当管道内供热介质温度与安装温度差为120oC时,管道所承受的热应力δ= 300MPa, 可满足式( 1)的强度校核条件, 因此可采用无补偿直埋敷设方式。
热电厂供热系统的供热管道中DN > 500mm的供热管道采用有补偿直埋敷设方式, 其他管径的供热管道采用无补偿直埋敷设方式。
（2）有补偿直埋敷设方式的设计与施工
由于该地区地下水位较低且氯离子含量低,因此可采用直埋式波纹管补偿器且不用设置检查井。但设置波纹管补偿器增加了管网的事故点, 运行中发生了几起补偿器泄漏事故。主要原因是早期施工中, 补偿器与供热管道连接处焊接质量不合格。在后期施工中, 对全部焊口进行超声波检测, 并按相应验收规范验收, 将由焊接质量引起的事故降到最低。同时, 进行了补偿器布置的优化设计, 减少了补偿器数量, 既降低了工程造价又减少了事故点。具体做法为, 在设计中尽量使供热管道的分段长度接近最大允许安装长度, 同时将补偿器在固定支座两侧对称布置, 以减小固定支座受力并可减少土建费用。
近年来, 部分设计院开始尝试取消直线段驻点位置的固定支座, 既降低了工程造价又可缩短工期。在管网支线的设计中, 取消了管线驻点的固定支座, 只保留弯头及分支处固定支座, 补偿器正常设置。该工程的供热管道公称管径为350mm, 长度为7. 2 km, 设计供回水温度为130 /70 oC, 设计压力为1. 6MPa, 管材的材质为Q235。对该管线进行实地检测后发现, 补偿器实际位移在设计位移允许范围内, 运行效果良好,事实证明取消驻点固定支座的方法可行。
由于该热电厂供热系统一期工程固定支座尺寸选择偏大, 而且很多在市区施工, 造成施工困难,甚至无法施工。经业主与设计院商讨, 采用允许固定支座微量位移法, 以减小固定支座尺寸。经实测,补偿器实际位移在设计位移允许范围内, 证明减小固定支座尺寸后仍可满足技术要求, 不但便于施工,而且降低了工程造价。
（3）无补偿直埋敷设方式的设计与施工
无补偿直埋敷设方式在国外常被采用, 我国华北、东北地区二级管网也都采用这种敷设方式, 而且运行效果良好。这种敷设方式既经济又可省去固定支座与补偿器, 从而减少了安全隐患, 是一种值得推广的敷设方式。该工程采用的无补偿直埋敷设方式比有补偿直埋敷设方式的工程造价下降约26%。随着固定支座与补偿器的取消, 对保温管的产品质量与施工质量要求也相应提高, 如果产品质量与施工质量不过关, 管道极易损坏。只有在保证优质的产品质量与施工质量的前提下, 无补偿直埋敷设方式的优势才能得以体现。
二、漏水原因及其处理方法
1 、管材质量问题
由于供暖工程施工多为隐蔽工程，管道多为保温管道，一次使用管材、管件较多，难免有部分管道在生产过程中有瑕疵，没有按规定对管路进行分段试压，加之长期负载运行产生漏水现象。
2 、施工质量问题
（1）接头未处理好。由于管道埋设地段情况复杂，加之管段之间接头部分防腐处理不好，时间长久容易腐蚀，产生漏水现象。
（2）管道发生沉降。由于对直埋管道施工地段工程质量把控不严，管道敷设在机动车道上，管道基础没有按有关规定进行设计施工，使管道发生沉降断裂；或埋设管道地段，长期被重物占压发生沉降，导致接头部分金属疲劳发生断裂，产生漏水现象。
（3）焊接质量不过关。由于管道施工工作量
大，这就对管道受力设计和施工都提出了更高的要求，所采用的一些设计方案和数据，不能满足供暖的负荷要求，加之焊工对焊接规范掌握不透，焊工施焊水平不一，虽隐蔽工程水压试验，但焊接薄弱环节长期承压运行，加上管道自然伸缩，容易造成接口漏水现象。
3、管道日常维护管理问题
这种现象一般发生在支管网当中，部分单位由于各种原因未按规定进行维修保养，应该大修的管道没有大修，使管道超期服役，产生漏水现象。为避免暖气主管道发生漏水现象，应从以下方面进行控制。
（1）加强工程的管理。
a严把材质关。采用国标管材管件，对主要管材进行招标，不使用低劣的管材，加强管材的抽检抽验，对管材的材质证明进行建档保存。
b对施工队伍资质要严格控制，施工前期要对施工队进行验资及招投标工作，通过正常的工程发包程序交给有资质、信誉好的施工企业。
c加强施工监理，由甲方选派责任心强、专业技术过硬的施工监理队伍，对工程进行把关。d采用国家正规设计单位施工图纸，按图施工、严把验收关、保存好竣工资料。
（2）发生管道漏水的处理方法。冬季供热管道发生漏水，影响面较大，敏感性较高，小到一两栋楼房，大到一个或几个小区，所以要求在较短时间内处理漏水并恢复供热。
a发现漏水后，先漏水部分管路供回水阀门，防止管道流水不止，延误抢修时间。
b对能泄水的管道，先将漏水管段存水泄完或至不影响焊接为止，再进行焊接。
c出现未设泄水阀门或不能泄水的情况，可先在管道外部下侧焊上一个熟铁管箍（大小视管径确定），并准备好同径的丝堵缠好麻备用，然后用电焊或汽焊从管箍内将管道割透泄水。然后焊接漏水部位，完毕后装上丝堵。
d对漏水部位锈蚀严重或漏水部位处在管段下方，可采取更换管段或开天窗焊接的方法进行焊接，具体方法如下：准备好同径管道或管件备用。将锈蚀管段切割下来（管道底部漏水的可在上部开天窗）。焊接（对管内存水的情况，可用干布将存水沾干，对两侧流水不止的可用细干黄土地将管道两侧堵实，然后先焊接下部，再焊接两侧，最后焊接上部或天窗）。在实际工作当中，发生漏水现象主要组织好人员及及机器设备，有计划按步骤施工，一般情况下短时间内能够处理好故障，对因漏水停止供暖影响降到最低。
结束语
总之, 直埋供热管道敷设不仅具有传统的供热管道地沟敷设难以比拟的先进技术性能, 而且還具有显著的社会经济效益, 也是供热节能的有力措施之一。随着直埋供热管道敷设技术的日益发展和完善, 直埋供热管道敷设将更广泛的应用于供热管网工程中。
参考文献
[1] 邱煜珂.供热管道直埋敷设方式的探讨[J]. 包钢科技. 2004(06) :75—69
[2] 何聪,赵玉军,李祥瑞. 无补偿预热直埋敷设方式的探讨[J]. 煤气与热力. 2002(05):63—58
[3] 王子德.供热管道直埋敷设的计算与设计[J]。 煤气与热力。 2002(05):84—94
[4] 王钢,贺平.北欧直埋供热管道最新的强度设计计算原理和方法的介绍与剖析[J]. 区域供热. 2006(06):49—52
[5] 胡佐,李晓滨.热力管道直埋敷设设计探讨[J]. 山西建筑. 2000(04):22—18
关键词：供热管道敷设 漏水原因 处理方法
中图分类号：TU833文献标识码： A
前言
在集中采暖系统及集中供热对管道敷设要求越来越高，暖气管道的敷设主要采取以下几种方法：地上架空敷设，管沟敷设和地下直埋敷设。由于直埋敷设具有占地少、投资少、维护量小、施工周期短、使用寿命长等优点，越来越广泛的应用于热力管道施工工程中。但由于很多工程的工程量大，施工队伍多，施工人员素质高低不一，漏水、腐蚀减薄部位不易发现，管道伸缩受限制，管件质量不合格、焊接部位质量不过关，以至于在以后的供热过程中，产生管道漏水现象。
一、供热管道敷设
1、工程概况
某热电厂供热一、二期工程共敷设热水供热管道64 km, 其中DN 700mm 管道长度为6. 8 km,DN 600mm管道长度为2. 2 km, DN 500 mm管道长度为2. 2 km, DN 500mm以下管道长度为52. 8 km。
2、关键问题的探讨
（1）敷设方式的确定
供热管道由于热胀冷缩所产生的热应力属于二次应力, 当热应力强度校核条件满足下式且DN[ 500mm 时, 可采用无补偿直埋敷设方式。热应力强度校核公式为:
δ < 3[ δ] ( 1)
式中δ ——热应力, MPa
[ δ] ——管材许用应力, MPa
材质为Q235的管材许用应力[ δ ] = 125MPa,当管道内供热介质温度与安装温度差为120oC时,管道所承受的热应力δ= 300MPa, 可满足式( 1)的强度校核条件, 因此可采用无补偿直埋敷设方式。
热电厂供热系统的供热管道中DN > 500mm的供热管道采用有补偿直埋敷设方式, 其他管径的供热管道采用无补偿直埋敷设方式。
（2）有补偿直埋敷设方式的设计与施工
由于该地区地下水位较低且氯离子含量低,因此可采用直埋式波纹管补偿器且不用设置检查井。但设置波纹管补偿器增加了管网的事故点, 运行中发生了几起补偿器泄漏事故。主要原因是早期施工中, 补偿器与供热管道连接处焊接质量不合格。在后期施工中, 对全部焊口进行超声波检测, 并按相应验收规范验收, 将由焊接质量引起的事故降到最低。同时, 进行了补偿器布置的优化设计, 减少了补偿器数量, 既降低了工程造价又减少了事故点。具体做法为, 在设计中尽量使供热管道的分段长度接近最大允许安装长度, 同时将补偿器在固定支座两侧对称布置, 以减小固定支座受力并可减少土建费用。
近年来, 部分设计院开始尝试取消直线段驻点位置的固定支座, 既降低了工程造价又可缩短工期。在管网支线的设计中, 取消了管线驻点的固定支座, 只保留弯头及分支处固定支座, 补偿器正常设置。该工程的供热管道公称管径为350mm, 长度为7. 2 km, 设计供回水温度为130 /70 oC, 设计压力为1. 6MPa, 管材的材质为Q235。对该管线进行实地检测后发现, 补偿器实际位移在设计位移允许范围内, 运行效果良好,事实证明取消驻点固定支座的方法可行。
由于该热电厂供热系统一期工程固定支座尺寸选择偏大, 而且很多在市区施工, 造成施工困难,甚至无法施工。经业主与设计院商讨, 采用允许固定支座微量位移法, 以减小固定支座尺寸。经实测,补偿器实际位移在设计位移允许范围内, 证明减小固定支座尺寸后仍可满足技术要求, 不但便于施工,而且降低了工程造价。
（3）无补偿直埋敷设方式的设计与施工
无补偿直埋敷设方式在国外常被采用, 我国华北、东北地区二级管网也都采用这种敷设方式, 而且运行效果良好。这种敷设方式既经济又可省去固定支座与补偿器, 从而减少了安全隐患, 是一种值得推广的敷设方式。该工程采用的无补偿直埋敷设方式比有补偿直埋敷设方式的工程造价下降约26%。随着固定支座与补偿器的取消, 对保温管的产品质量与施工质量要求也相应提高, 如果产品质量与施工质量不过关, 管道极易损坏。只有在保证优质的产品质量与施工质量的前提下, 无补偿直埋敷设方式的优势才能得以体现。
二、漏水原因及其处理方法
1 、管材质量问题
由于供暖工程施工多为隐蔽工程，管道多为保温管道，一次使用管材、管件较多，难免有部分管道在生产过程中有瑕疵，没有按规定对管路进行分段试压，加之长期负载运行产生漏水现象。
2 、施工质量问题
（1）接头未处理好。由于管道埋设地段情况复杂，加之管段之间接头部分防腐处理不好，时间长久容易腐蚀，产生漏水现象。
（2）管道发生沉降。由于对直埋管道施工地段工程质量把控不严，管道敷设在机动车道上，管道基础没有按有关规定进行设计施工，使管道发生沉降断裂；或埋设管道地段，长期被重物占压发生沉降，导致接头部分金属疲劳发生断裂，产生漏水现象。
（3）焊接质量不过关。由于管道施工工作量
大，这就对管道受力设计和施工都提出了更高的要求，所采用的一些设计方案和数据，不能满足供暖的负荷要求，加之焊工对焊接规范掌握不透，焊工施焊水平不一，虽隐蔽工程水压试验，但焊接薄弱环节长期承压运行，加上管道自然伸缩，容易造成接口漏水现象。
3、管道日常维护管理问题
这种现象一般发生在支管网当中，部分单位由于各种原因未按规定进行维修保养，应该大修的管道没有大修，使管道超期服役，产生漏水现象。为避免暖气主管道发生漏水现象，应从以下方面进行控制。
（1）加强工程的管理。
a严把材质关。采用国标管材管件，对主要管材进行招标，不使用低劣的管材，加强管材的抽检抽验，对管材的材质证明进行建档保存。
b对施工队伍资质要严格控制，施工前期要对施工队进行验资及招投标工作，通过正常的工程发包程序交给有资质、信誉好的施工企业。
c加强施工监理，由甲方选派责任心强、专业技术过硬的施工监理队伍，对工程进行把关。d采用国家正规设计单位施工图纸，按图施工、严把验收关、保存好竣工资料。
（2）发生管道漏水的处理方法。冬季供热管道发生漏水，影响面较大，敏感性较高，小到一两栋楼房，大到一个或几个小区，所以要求在较短时间内处理漏水并恢复供热。
a发现漏水后，先漏水部分管路供回水阀门，防止管道流水不止，延误抢修时间。
b对能泄水的管道，先将漏水管段存水泄完或至不影响焊接为止，再进行焊接。
c出现未设泄水阀门或不能泄水的情况，可先在管道外部下侧焊上一个熟铁管箍（大小视管径确定），并准备好同径的丝堵缠好麻备用，然后用电焊或汽焊从管箍内将管道割透泄水。然后焊接漏水部位，完毕后装上丝堵。
d对漏水部位锈蚀严重或漏水部位处在管段下方，可采取更换管段或开天窗焊接的方法进行焊接，具体方法如下：准备好同径管道或管件备用。将锈蚀管段切割下来（管道底部漏水的可在上部开天窗）。焊接（对管内存水的情况，可用干布将存水沾干，对两侧流水不止的可用细干黄土地将管道两侧堵实，然后先焊接下部，再焊接两侧，最后焊接上部或天窗）。在实际工作当中，发生漏水现象主要组织好人员及及机器设备，有计划按步骤施工，一般情况下短时间内能够处理好故障，对因漏水停止供暖影响降到最低。
结束语
总之, 直埋供热管道敷设不仅具有传统的供热管道地沟敷设难以比拟的先进技术性能, 而且還具有显著的社会经济效益, 也是供热节能的有力措施之一。随着直埋供热管道敷设技术的日益发展和完善, 直埋供热管道敷设将更广泛的应用于供热管网工程中。
参考文献
[1] 邱煜珂.供热管道直埋敷设方式的探讨[J]. 包钢科技. 2004(06) :75—69
[2] 何聪,赵玉军,李祥瑞. 无补偿预热直埋敷设方式的探讨[J]. 煤气与热力. 2002(05):63—58
[3] 王子德.供热管道直埋敷设的计算与设计[J]。 煤气与热力。 2002(05):84—94
[4] 王钢,贺平.北欧直埋供热管道最新的强度设计计算原理和方法的介绍与剖析[J]. 区域供热. 2006(06):49—52
[5] 胡佐,李晓滨.热力管道直埋敷设设计探讨[J]. 山西建筑. 2000(04):22—18