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供熱管道施工存在的問題及對策
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2020.06.29
1,、概述
近年來,，隨著供熱面積的逐步增長和環(huán)境壓力的不斷加大,，位于城市市區(qū)內(nèi)的供熱熱源逐漸向郊區(qū)轉(zhuǎn)移,，供熱系統(tǒng)將會越來越多地出現(xiàn)長距離輸送管道，輸送距離早已突破傳統(tǒng)的20 km的限制,。為了滿足輸送的經(jīng)濟(jì)性要求,，長距離供熱管道呈現(xiàn)出大管徑、高溫度,、高壓力,、大溫差的發(fā)展趨勢，以進(jìn)一步提高輸送能力,，實現(xiàn)最佳的效益目標(biāo)。
長距離供熱管道所負(fù)責(zé)的供熱面積通常非常大,，一般都超過1 000×104 m2,。一個好的設(shè)計方案的實施，關(guān)鍵在于施工,。如果在施工過程中處理不好,，就會使供熱管道運行時處于危險之中,，影響著千家萬戶的供熱安全性。本文結(jié)合工程實際,，對供熱管道施工中存在的問題及對策進(jìn)行探討,。
2、施工過程存在的問題及對策
2.1 地下管線資料不全
2.1.1 主要問題
供熱管道屬于市政工程項目,，大部分管道敷設(shè)在市區(qū)內(nèi),。城市道路下面布置著各類市政配套管線，錯綜復(fù)雜,，特別是在老城區(qū),，地下管線尤為復(fù)雜。施工過程中經(jīng)常會遇到各種各樣的障礙物,，例如污水管道,、燃?xì)夤艿溃O(shè)計人員就必須結(jié)合實際情況作出相應(yīng)的設(shè)計變更來躲避這些障礙物,。出現(xiàn)這種情況正是因為前期沒有詳細(xì)了解所設(shè)計的供熱管道路由及其附近區(qū)域的現(xiàn)狀管線資料,，從而沒法在設(shè)計時統(tǒng)一考慮管道走向，做出應(yīng)力水平和穩(wěn)定性更好的管道布置方案,。只能在施工時,，結(jié)合實際情況，遇到什么障礙,，就局部躲避什么障礙,。通常由于施工時間和現(xiàn)場空間的限制，躲避方案不一定是最佳的設(shè)計方案,，有可能造成管道的局部應(yīng)力偏高,，存在一定的安全隱患。
2.1.2 解決對策
在前期沒有現(xiàn)狀管線資料或現(xiàn)狀管線資料不全的情況下,，施工時應(yīng)提前統(tǒng)一放線,，挖探坑就顯得非常重要。在供熱管道施工前,，一定要做好溝槽的定位工作,，宜采取整體放線、統(tǒng)一開挖的辦法,，以提前統(tǒng)籌調(diào)整施工中碰到的障礙物,。例如，在某一供熱管道敷設(shè)的路徑上,，正好遇有一根污水管道與其交叉互相碰撞,，如果兩根管道交叉互相碰撞的部分不是太多，就完全可以通過提前放線,，然后通過計算,，提前讓熱力管道逐漸改變坡度,，最終敷設(shè)至兩根管道重疊處，有效避開污水管道,。這樣,，可以在很大的空間上通過調(diào)整供熱管道的布置來躲避障礙物，而且供熱管道的應(yīng)力水平和穩(wěn)定性也會得到很好的控制,。
隨著國家智慧城市和智慧管網(wǎng)的不斷推進(jìn),，城鎮(zhèn)各種新建管道的信息（例如，管道種類,、管徑,、埋深、走向等）將會匯集到城鎮(zhèn)統(tǒng)一的管理平臺,，屆時,，設(shè)計人員就會做出走向可控、應(yīng)力可控,、變更可控的設(shè)計,。
2.2 土建開槽與放管焊接配合問題
2.2.1 主要問題
通常供熱管道某一標(biāo)段中標(biāo)的施工單位是一家，但是在施工現(xiàn)場,，土建開槽和放管焊接一般是兩家不同的施工隊伍,。土建開槽是為放管焊接服務(wù)的，應(yīng)按照施工圖紙上的管道位置和深度進(jìn)行開挖,。但是實際施工時,，開槽隊伍經(jīng)常不按圖紙要求開挖，甚至在沒有任何地下障礙的農(nóng)田里,，竟然開挖的溝槽不是直線,，而且開挖完畢就把隊伍撤走。放管焊接隊伍不得不在不合格的溝槽中焊接,，出現(xiàn)了很多不合格的折角,，造成管道出現(xiàn)局部應(yīng)力集中的情況，影響供熱管道安全,。
2.2.2 解決對策
①建設(shè)單位應(yīng)盡量保證施工單位為同一隊伍,，而且保證在施工過程中不同工種相互配合。
②項目監(jiān)理單位應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé),，確保施工單位按設(shè)計圖紙施工,。
2.3 施工中使用不合格的泡沫墊
2.3.1 主要問題
施工圖中一般要求在管道的轉(zhuǎn)彎處及三通處需加裝泡沫墊，以吸收管道正負(fù)兩個方向的熱位移,。泡沫墊的材料應(yīng)采用密度為60~80 kg/m3的防潮型彈性聚氨酯（PUR）材質(zhì),。特別要求，當(dāng)供熱管道熱脹擠壓時泡沫墊能壓縮，當(dāng)供熱管道冷縮時泡沫墊能回彈,。
但是，施工中經(jīng)常采用的是電器運輸過程中保護(hù)電器用的硬質(zhì)泡沫,，這種泡沫材質(zhì)很脆,，熱脹擠壓時容易壓碎，而當(dāng)管道冷縮時不能回彈,。經(jīng)過幾次管道熱脹冷縮后,，硬質(zhì)泡沫就會變成碎渣，在彎頭,、三通處形成空穴,，如果地下水位較高，就會在空穴處積存大量的地下水,。
彎頭,、三通屬于異形件，異形件的保溫層很難制作,，而且保溫層的接頭較多,。如果保溫層的接頭處理不好，即使一個小小的縫隙都會讓空穴處的地下水進(jìn)入保溫層,，造成保溫層破壞失效,、腐蝕工作管。
2.3.2 解決對策
①采用質(zhì)量合格,、滿足設(shè)計要求的泡沫墊,，并嚴(yán)格按照設(shè)計要求施工。
②如果臨時購買不到符合要求的泡沫墊,，也可以增加彎頭兩端約12 m長度范圍內(nèi)的溝槽開挖寬度,，一般增加的開挖寬度尺寸為管道保溫層外直徑的1倍，并且在彎頭兩側(cè)回填顆粒度為0~8 mm的無黏土砂子,，即保證彎頭處能夠自由熱脹冷縮,，也避免形成空穴。
2.4 不按施工圖要求回填砂
2.4.1主要問題
施工單位為了節(jié)省成本,，經(jīng)常不按照設(shè)計要求回填砂,，而是將原土甚至含尖銳石塊的土直接回填溝槽。那么管道運行時,，應(yīng)力水平就會變差,，而且石塊可能會直接作用于預(yù)制保溫管外護(hù)管，引起外護(hù)管的應(yīng)力集中而加速破壞,。
2.4.2 解決對策
在供熱管道施工中,，應(yīng)該嚴(yán)格按照施工圖的設(shè)計要求回填砂。
預(yù)制直埋保溫管周圍回填砂有4個優(yōu)點：
①可以減小預(yù)制保溫管保溫層的垂直荷載。預(yù)制保溫管周邊回填的砂層,，只要能緊貼保溫管道,，整個回填層沒有空隙，無論如何夯實,，砂層的密度都不會變化,。在供熱管道直埋系統(tǒng)中，回填的砂層的剛度最大,，土層的剛度最小,，預(yù)制保溫管的剛度居中?？梢詫⒈毓?、砂層及土壤的變形與受力情況簡化成彈簧模型，當(dāng)管頂施加荷載時,，在不同剛度的彈簧組合中,，剛度大的彈簧受到較大的作用力。因此,，管道周圍回填砂,，可以有效地提供對垂直荷載的支撐，與回填土相比,，減小了預(yù)制保溫管保溫層的垂直荷載,。
②具有均壓作用。
③可以消除應(yīng)力集中,。
④可以保證回填質(zhì)量,。
2.5 管道保溫層補口質(zhì)量不合格
2.5.1 主要問題
管道保溫層補口經(jīng)常采用電熱熔套連接，然后在電熱熔套上鉆出發(fā)泡用的小孔,，用移動發(fā)泡機進(jìn)行現(xiàn)場發(fā)泡,，發(fā)泡完成后，再用熱熔堵頭將小孔堵死,。實際上,，直徑約10 mm的發(fā)泡孔僅用熔化的堵頭根本密封不上，供熱管道運行時,，首先開裂破壞的就是這個部位,。
2.5.2 解決對策
①防水是保證保溫層補口質(zhì)量的重中之重，因此,，必須保證在保溫層補口過程中管道端口處不被地下水浸泡,，保證保溫層的干燥。在保溫層補口保溫前應(yīng)該檢查端頭聚氨酯泡沫是否進(jìn)水,，如果端頭聚氨酯泡沫進(jìn)水,，應(yīng)去除含水的聚氨酯泡沫。
②電熱熔套材質(zhì)必須與保溫管外護(hù)管材質(zhì)相同，宜采用同一廠家生產(chǎn)的保溫管外護(hù)管和電熱熔套,。
③建議管道補口先采用電熱熔套連接,，再用熱收縮套進(jìn)行二次密封，有效保證補口不浸水,。
2.6 供熱管道沖洗不合格
2.6.1 主要問題
供熱管道安裝完成之后,，必須按照設(shè)計要求進(jìn)行沖洗工作。如果沒有沖洗或者沖洗不到位,，那么殘留在管道中的泥沙就會堵塞換熱器，使其換熱能力大大降低,，進(jìn)而導(dǎo)致一級供熱管網(wǎng)的熱量傳遞不出去,、二級供熱管網(wǎng)得不到足夠的熱量，不得已供熱企業(yè)只好通過加大二級供熱管網(wǎng)的循環(huán)水流量為代價來得到所需的熱量,。這樣,，不僅使運行費用大大增加，而且給人以熱源供熱能力不足的假象,。
例如,，某供熱工程投產(chǎn)后的幾個供暖期中，熱力站一級供熱管網(wǎng)的溫差遠(yuǎn)小于設(shè)計溫差,，為了保證熱用戶用熱,，二級供熱管網(wǎng)循環(huán)水流量為設(shè)計流量的5倍之多。經(jīng)過專業(yè)分析,，原因可能是板式換熱器堵塞,。熱力公司在停暖期組織人員對換熱器進(jìn)行了清洗，從板式換熱器里清洗出來大量的污垢,。在清洗后的供暖期中,，該熱力站一級供熱管網(wǎng)的溫差基本達(dá)到了設(shè)計溫差，二級供熱管網(wǎng)循環(huán)水流量也比清洗前減少了很多,。因此,，在施工完成后必須對供熱管道進(jìn)行清洗，而且保證管網(wǎng)運行時的水質(zhì)要求,。
2.6.2 解決對策
按照CJJ 28—2014《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范》的要求,，做好供熱管道沖洗工作。為了將殘存在管道內(nèi)的雜物沖洗出去,，沖洗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行并且宜加大管道內(nèi)的沖洗水流量,，管道內(nèi)沖洗水的平均流速不應(yīng)低于1.5 m/s。當(dāng)循環(huán)沖洗的水質(zhì)較臟時,，應(yīng)更換循環(huán)沖洗的水繼續(xù)進(jìn)行沖洗,，直至排水中全部固形物含量接近或等于清潔的清洗用水全部固形物含量時為合格。
3、結(jié)語
施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照CJJ 28—2014《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范》以及相關(guān)專業(yè)施工規(guī)范,，針對現(xiàn)場實際情況,，編制科學(xué)合理的施工方案。施工過程中,，施工單位應(yīng)與建設(shè)單位,、設(shè)計單位及監(jiān)理單位密切配合，按照設(shè)計要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,、規(guī)定進(jìn)行施工,，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督施工單位按圖施工,，同時建設(shè)單位必須有主人翁意識,，通過各方相互配合，共同保證供熱管道施工質(zhì)量,，確保供熱安全可靠,。
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