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随着近几年集中供热工程的发展,直埋供热管道的敷设得到了推广,其敷设方式和方法在不同的地区和不同的设计院选择是不大相同的,随着供热技术的发展,在确保管道在运行过程中的安全性,人们在朝着降低施工难度、降低工程造价、加快施工进度的方面努力,其中直埋供热管道无补偿敷设安装技术,目前已经得到了广泛应用,其核心技术是管道的预热,降低了管道的应力幅度,从而提高了系统运行的安全与可靠性。常见的预热方式有三种,即热水预热、热风预热和电预热。下面结合工程对直埋供热管道的电预热方式做以简单介绍。
一、工程介绍
在山西晋城我公司承接一直埋供热管道工程,采用了电预热方式进行无补偿敷设。
本工程沿晋长高速西北侧敷设,高速路至中继泵站管网,管道直径为DN1200聚乙烯外护壳形式的保温管,长度约2670m。
二、电预热工作的基本原理
管道电预热是通过预热设备提供一个低电压、高电流的电能,将供回水管道作为电阻,通过电缆连接起来,与预热设备形成回路,利用电能对钢管进行加热,将钢管温度加热到设计预热温度。相对于水加热和风加热而言,管内没用介质,减少管道和介质的自重,减少系统的摩擦力,从而显现出电预热沿管道长度方向预热均匀,时间短。
一般输出电压不高于60V,输出电流在3000-5000A。其接线原理如下图1:
三、电预热技术及安装特点
3.1技术优势
①施工简单方便,施工速度快;
②预热均匀;预热时间短;热消耗量较小;
③有效提高管网的安全性和可靠性及使用寿命;
④电预热设备体积小、易操作、无噪音, 自动监控。
3.2预热安装特点
①管道的轴向应力可以降低到冷安装时的一半;
②取消了一次性补偿器安装中大量使用的一次性补偿器;
③施工费用相对较低。
四、主要施工方法及控制要点
1、在施工前,与预热专业队伍进行协商与配合,明确电预热的施工条件。
2、在预热管端焊接接线端子,如图2所示。
3、按要求对管道进行回填,回填土为均匀的密石土,要求分层碾压,一般要求回填至管道上端200-300mm,如图3所示。
4、在预热管道管网两端设置标尺,以便预热伸长后计算管道伸长量。其设计计算伸长量应该等于管道两端伸长量之和。如图4所示。
5、预热前,将预热管两端用塑料布进行密封,减少因气体流通而造成热量损失。
6、在预热施工前,要检测供、回水管道是否有短路点存在。
7、连接设备和电缆接线,并检查是否连接可靠。如图5、6、7所示
8、在施工之前, 还应完成管端两侧的保温工作,减少热量损失。
9、运行时要使用连续专用电源供电,防止断电后半途而废。在供电不方便的情况下,要配备发电机作为供电电源。
10、接通电源,设定设计参数,由电预热设备自动完成升温工作。
11、在管道达到设计伸长量之后,要组织大型机械和人力在指定的时间内对管沟进行回填。回填时要严格控制管道的回缩量,对回填土每200-300mm就要分层夯实与碾压一次,回填时要按照从预热管道的两端向中间的顺序进行回填。目的是要在管网中形成锚固段,产生预应力,从而使管路的轴向应力降低到冷安装时的一半。本工程中部分管段设计伸长量为53cm,回缩量为3cm。可见回填土回填质量对后续施工质量起到很大制约作用。
五、施工中主要注意事项
5.1施工时,对施工操作区进行封闭,闲人免进。
5.2供、回水管道两端要用塑料布进行封堵,减少管内因空气流动带来的热损失;
5.3电源要为专用专供电源,防止中途断电。结合现场情况配备发电机。
5.4使用发电机时,现场要设置降噪棚,减少噪音污染。
5.5要加强设备维护保养。
5.6施工达到预热伸长长度后,要在指定时间内及时进行回填,并注意回填质量。
六、回顾
直埋供热管道电预热技术在國际上是很成熟的施工技术,近些年国内也填补了空白,电预热安装是一种非常安全可靠的安装方式,优点是预热均匀、时间短、操作简单等优点,但缺点是要用专业预热设备。该技术推动了直埋供热管道无补偿安装技术的发展及应用。是值得推广的施工技术。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
一、工程介绍
在山西晋城我公司承接一直埋供热管道工程,采用了电预热方式进行无补偿敷设。
本工程沿晋长高速西北侧敷设,高速路至中继泵站管网,管道直径为DN1200聚乙烯外护壳形式的保温管,长度约2670m。
二、电预热工作的基本原理
管道电预热是通过预热设备提供一个低电压、高电流的电能,将供回水管道作为电阻,通过电缆连接起来,与预热设备形成回路,利用电能对钢管进行加热,将钢管温度加热到设计预热温度。相对于水加热和风加热而言,管内没用介质,减少管道和介质的自重,减少系统的摩擦力,从而显现出电预热沿管道长度方向预热均匀,时间短。
一般输出电压不高于60V,输出电流在3000-5000A。其接线原理如下图1:
三、电预热技术及安装特点
3.1技术优势
①施工简单方便,施工速度快;
②预热均匀;预热时间短;热消耗量较小;
③有效提高管网的安全性和可靠性及使用寿命;
④电预热设备体积小、易操作、无噪音, 自动监控。
3.2预热安装特点
①管道的轴向应力可以降低到冷安装时的一半;
②取消了一次性补偿器安装中大量使用的一次性补偿器;
③施工费用相对较低。
四、主要施工方法及控制要点
1、在施工前,与预热专业队伍进行协商与配合,明确电预热的施工条件。
2、在预热管端焊接接线端子,如图2所示。
3、按要求对管道进行回填,回填土为均匀的密石土,要求分层碾压,一般要求回填至管道上端200-300mm,如图3所示。
4、在预热管道管网两端设置标尺,以便预热伸长后计算管道伸长量。其设计计算伸长量应该等于管道两端伸长量之和。如图4所示。
5、预热前,将预热管两端用塑料布进行密封,减少因气体流通而造成热量损失。
6、在预热施工前,要检测供、回水管道是否有短路点存在。
7、连接设备和电缆接线,并检查是否连接可靠。如图5、6、7所示
8、在施工之前, 还应完成管端两侧的保温工作,减少热量损失。
9、运行时要使用连续专用电源供电,防止断电后半途而废。在供电不方便的情况下,要配备发电机作为供电电源。
10、接通电源,设定设计参数,由电预热设备自动完成升温工作。
11、在管道达到设计伸长量之后,要组织大型机械和人力在指定的时间内对管沟进行回填。回填时要严格控制管道的回缩量,对回填土每200-300mm就要分层夯实与碾压一次,回填时要按照从预热管道的两端向中间的顺序进行回填。目的是要在管网中形成锚固段,产生预应力,从而使管路的轴向应力降低到冷安装时的一半。本工程中部分管段设计伸长量为53cm,回缩量为3cm。可见回填土回填质量对后续施工质量起到很大制约作用。
五、施工中主要注意事项
5.1施工时,对施工操作区进行封闭,闲人免进。
5.2供、回水管道两端要用塑料布进行封堵,减少管内因空气流动带来的热损失;
5.3电源要为专用专供电源,防止中途断电。结合现场情况配备发电机。
5.4使用发电机时,现场要设置降噪棚,减少噪音污染。
5.5要加强设备维护保养。
5.6施工达到预热伸长长度后,要在指定时间内及时进行回填,并注意回填质量。
六、回顾
直埋供热管道电预热技术在國际上是很成熟的施工技术,近些年国内也填补了空白,电预热安装是一种非常安全可靠的安装方式,优点是预热均匀、时间短、操作简单等优点,但缺点是要用专业预热设备。该技术推动了直埋供热管道无补偿安装技术的发展及应用。是值得推广的施工技术。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。