维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２．ＮＯ．２ 天瞿建设斟 直埋敷设式热力预制保温管 李景山 （天津市城建档案馆３００１９１） ［摘要］介绍了直埋保温管的优越性，并对不同材质的保温管进行比较、分析、探讨。 ［关键词］直埋敷设热力保温管材质优越性 集中供热发展到今天已有一百年的历史，它 具有节约能源、减少城市污染、改善环境等优点。 在当今世界能源紧张，污染日趋严重的状况下，集 中供热的优越性愈加明显。但在集中供热中，热 网建设是一项规模巨大的工程，一般占集中供热 投资的４０％以上，并且由于建设速度慢，往往使 热源建成后不能及时带上足够的热负荷，发挥不 了应有的工程效益。因此，加速热网建设速度是 发展集中供热中迫切需要解决的问题，而预制保 温管直埋敷设正是解决这一问题的绝好途径。 １预制热力保温管直埋敷设优点显著 目前城市热网一般都采用地沟敷设方式埋设 管道，但存在投资高（土建工程投资约占热网的 ５０％左右）、结构庞大、材料消耗多、施工周期长、 占地宽等缺点，且经常出现管沟内积水被加热成 热水的现象，给维修带来极大的困难。近二三十 年来，国外为改进热网建设方式，发展起来了直埋 敷设、导管敷设、金属螺纹管敷设等多种敷设方 式。其中，直埋敷设较为适合我国的国情和资源 情况，可使热网投资下降３０％左右，热网建成后 实际运行效果也相当不错。 仅就节约能源一项，就足以说明直埋敷设的 优越性。直埋敷设供热管道使用寿命大于３０ ａ， 比传统地沟敷设约长３倍，一般不需要维修，只是 伸缩器、阀门的部件处需要维修，因此比地沟敷设 维修工作量少得多，同时，施工周期可缩短一半以 上。以水上会宾园热力管线为例，如设计方案为 地沟敷设，长度８００ ｎｑ，预计投资高达１９０万元， 由于地下水位较高，地沟敷设埋深较大，地沟防水 成为解决并影响工期和质量的难题。在综合考虑 投资、节能、日常维修之后，将地沟敷设方案改为 收稿日期：２ｏ０２—０３—２９ 直埋敷设，埋设深度减小到１．５ ｍ左右，减少了土 方开挖量，减少地下管线交叉碰撞的处理费用，工 程造价降低到１２０万元。一个月之内工程圆满完 工，确保了会宾园热力工程的顺利交用。 表１直埋敷设与地沟敷设的热损失比较 管径 敷设方式 热损失 折合标准煤（１０ ａ） （ｍｍ） （１０ ｗ／ｋｍ） （ｔ／ｌⅡ１１） ５０ 地沟 ６ ９４６．４ ８５３．３ 直埋 ２ ５３７．２ ３１１ ６６ ７０ 地沟 ７ ８６３．７ ９６５．９ 直埋 ３ ４１４．６ ４１９．４ １ｏ０ 地沟 ８ ３７７．７ １ １９５．３ 直埋 ３ ７１８．８ ４５６．８ １５０ 地沟 １１ ８３３．９ １ ４５７．４ 直埋 ４ ３０９．６ ５３０．７ ２００ 地沟 １４ ０６１．９ １ ７３１．８ 直埋 ５ ５４９．４ ・６８３．４ ２５０ 地沟 １６ １５３．０ １９９３．１ 直埋 ６ ８１４．３ ８３９ ２ ３ｏ０ 地沟 １８ ０１０．２ ２２１７．９ 直埋 ７ ６３３．７ ９４０．１ ２热力管道直埋敷设的优越性主要由其 材质所决定 直埋式热力管道采用的预制保温是一种新型 的保温管材。它是由输送工作介质的钢管、保温 性能良好的中间夹层、具有高强度和防水腐蚀性 能的高密度外保护层组成的复合管材。它具有性 能好、防水、耐腐蚀和工程施工简单等优点，是供 热管网降低热损失、增加使用寿命的理想管材。 埋地热力管道的内压一般都低于１．６ ＭＰａ，内压 引起的总体一次薄膜应力不足允许值的５０％，发 生直接爆破破坏的可能性很小，破坏的最大可能 是由温度应力引起的塑性疲劳破坏，因此，在选择 管材时，应主要从抗疲劳性能考虑，这就要求选择 塑性比较好、易焊接的材质。一般以Ａ３钢较为 适宜。轴向温度应力与管壁横截面积的大小无 关，增加壁厚并不能降低管壁内的轴向应力。相 反，它可能增加支墩的推力和过渡段的热伸长量。 ２３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 簿＿｛睦。料ｉ 因此，管壁应尽可能选择较薄的规格。 天津建设科 ２００２．Ｎ０．２ 道表面的铁锈和油垢必须清除干净，否则造成隔 离作用使保温层与管道表面不能粘接，容易造成 爆皮或脱壳等严重质量问题。 适用于热力管道的中间保温夹层，目前有聚 氨基甲酸酯硬质泡沫塑料（简称聚氨酯）和改性聚 异氰脲酸酯硬质泡沫塑料（简称脲酸酯硬泡）两个 品种。 聚氨酯几乎不吸水，绝热性能好、质轻、耐热、 耐化学性强，与金属、非金属易粘接等优点，是较 为理想的保温防水材料。在选择聚氨酯做为保温 ３ 整体结构是直埋管道质量保证的关键 预制保温管埋于地下，要求它形成一个整体 结构，直埋式管道的结构形式直接关系到管道的 保温节能效果、管道的防腐防水、管网的使用年限 以及工程的投资费用。整体结构是直埋管道保证 层时，密度是一项重要的控制指标，因为它直接关 系到粘接强度。为保证粘接强度大于２７０ ｋＰａ， 同时保证保温层有足够的机械强度，其密度应控 制在６０ ｋｇ／ｍ￣。 另一种保温层材料脲酸酯硬泡是在聚氨酯硬 泡的分子结构中引入了耐温、耐燃的异氰脲酸酯 质量的关键所在。预制保温管的整体结构与生产 工艺有关。目前以天津地区热力管网应用情况来 看，按产品工艺形式主要有三种：一是参照国外生 产工艺，先在独立生产线上生产塑料聚乙烯外套 管（黄、黑夹克），然后将外套管装在钢管外面，最 后在塑料外套管和钢管中间进行高压发泡。即先 环。因此，它较聚氨酯硬泡有更高的耐温性能。 一制作外套管，后发泡简称为“管中管”；二是先在钢 管上利用模具发泡，拆去模具后，在保温层外面再 缠绕玻璃丝布或薄塑料片，即先发泡后缠保护层， 简称“玻璃钢”、“氰聚塑”或“热缠绕”；三是先在钢 管上发泡保温，然后连续地在其外面裹以薄塑料 外壳，即发泡与外保护套几乎同时进行，简称“一 般来讲，聚氨酯硬泡的使用温度不超过１００℃， 适合于热力二次线管网（供回水温度为９５℃、７０ ℃），而改性聚异氰脲酸酯硬泡则可控制在１５０℃ 左右使用，适合于热力一次线管网。 直埋保温管的外保护层主要分为玻璃钢外壳 和高密度聚乙烯外套管，后一种因添加的颜料不 同，常被称为黄夹克和黑夹克。它们都具有良好 的防水防腐性能，具有一定的强度，耐冲击性、化 学性好，能很好地保护保温层不被地下水和周围 土壤侵蚀，使保温性能不会失效，钢管也不会被腐 蚀。聚乙烯外套管的寿命根据瑞典国家防腐研究 所试验可达５０ ａ。玻璃钢外套的寿命相对较差， 经有关部门测定，湿热老化１６ ａ，热老化３０ ａ。 直埋热力管道内层钢管的防锈做法也应引起 重视。目前国内生产的常温自干漆一氰凝漆性能 良好。当采用聚氨酯作为保温材料，外保护层采 用黄、黑夹克时，由于硬泡有很好的防水能力和与 管壁有很强的粘接力，因此保温结构中最内层的 步法” 从上述三种生产工艺来看，后两种生产工艺简 单，用料省，生产效率高。但先发泡后缠绕这种工 艺决定了保温层与钢管、保温层与外壳间的粘接力 很小，在实际使用中，容易发生脱壳现象，致使产品 的整体性较差。而第一种生产工艺即“管中管”，虽 然设备复杂、操作严格、用料多、生产效率不高、投 资大，但它是采用国外典型的“管中管”生产工艺方 式，所以该产品粘节强度高，管道整体Ｊｆ生好。 建议高温热力一次管网或大口径保温管最好 采用“管中管”，保温层选用脲酸酯硬泡，而热力管 网二次线，在经济条件许可的情况下，也可采用 “管中管”或“一步法”，为节省投资，保温层选用聚 一防锈层可以取消，而外保护层采用玻璃钢时，需刷 道防水剂氰凝。无论保温层选用何种材料，管 氨酯。如果从节约投资出发并基本保障使用要 求，热力二次管网亦可采用“氰聚塑”保温管。 Ｄｉｒｅｃｔ——ｈｉｄｎ Ｌａｙｉｎｇ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｌｉ Ｊｉｎｇｓｈａｎ （ＴｉａｎＪｉｎ Ｃｉｔｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ａｒｃｈｉｖｅｓ ３００１９１） Ａｈｓｌｒａｃｔ Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ—ｈｉｄｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｐｉｐｅ，ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ａｎａｌ— ｙｓｉｓ，ｐｒｏｂｅ ａｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｐｉｐｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｄｉｒｅｃｔ—ｈｉｄｎ ｈｙｉｎｇ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓＮａｔｉｏｎ ｐｉｐｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ ２４