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 淺論直埋熱水保溫管*性能

直埋供熱管道在國(guó)內(nèi)已得到廣泛地應(yīng)用，對(duì)我國(guó)集中供熱事業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在熱網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行中，應(yīng)根據(jù)其特殊性處理好一些關(guān)鍵問(wèn)題，以保證達(dá)到達(dá)30~50年的使用壽命。  關(guān)鍵詞 直埋供熱管道 敷設(shè)方式 *性 注意問(wèn)題  熱力管道是城市集中供熱系統(tǒng)的主要組成部分，它直接影響到向用戶(hù)輸送熱能的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

淺論直埋熱水保溫管*性能 

一、熱力管道的敷設(shè)方式  熱力管道的敷設(shè)方式是熱力管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的重要組成部分。熱力管道的敷設(shè)方式有三種。  1．架空敷設(shè)。架空敷設(shè)又分為高支架敷設(shè)、中支架敷設(shè)和低支架敷設(shè)這三類(lèi)。此種敷設(shè)方式適用于工廠和工業(yè)區(qū)。  2．地溝敷設(shè)。地溝敷設(shè)又分為通行地溝敷設(shè)、半通行地溝敷設(shè)和不通行地溝敷設(shè)這三類(lèi)。此種敷設(shè)方法廣泛應(yīng)用于城市管網(wǎng)和庭院管網(wǎng)。  3．直埋敷設(shè)。我國(guó)于80年代中期引進(jìn)了國(guó)外供熱管道直埋敷設(shè)新技術(shù)，由于其具有特殊的*性，故發(fā)展速度極快。目前在國(guó)內(nèi)熱水管網(wǎng)中，直埋敷設(shè)方法已得到廣泛應(yīng)用。  

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二、供熱管道直埋敷設(shè)的*性  新型直埋敷設(shè)方法是基于在鋼管外表面采用了全新的保溫材料和外保護(hù)層。  首先，保溫層采用聚氨酯乙酯泡沫材料，它是由多元醇和異氫酸鹽兩種液體按一定的比例混合發(fā)泡固化形成的，具有密度小，導(dǎo)熱系數(shù)低抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度大、黏結(jié)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。  其次，外保護(hù)層采用玻璃鋼或高密度聚乙烯管，具有良好的機(jī)械性能、較好的耐磨抗損抗沖擊性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，而且可以焊接，便于施工。  再次，這種新型預(yù)制保溫管具有三大特點(diǎn)：一是使用壽命長(zhǎng)。保溫管在工廠預(yù)制，鋼管、保溫管、保護(hù)層三者緊密結(jié)合，形成一個(gè)整體，在運(yùn)行中同時(shí)熱脹和冷縮，不會(huì)發(fā)生相對(duì)位   移，因此保溫層和保護(hù)層不致遭到破壞，這保證了鋼管有著極其優(yōu)良的防腐絕緣層，防腐能力強(qiáng)。二是運(yùn)行熱損失小。直埋敷設(shè)供熱管道使用聚氨酯甲酸乙酯泡沫保溫層，其導(dǎo)熱系數(shù)低，而地溝敷設(shè)常用的保溫材料——巖棉，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.04/m．k；干燥土壤本身也是保溫層，因此直埋敷設(shè)供熱管道的熱損失小，熱能利用率高，節(jié)約能源。三是占地面積小?，F(xiàn)代化城市的地下設(shè)施繁多，各種管網(wǎng)（給水、污水、雨水、電力電纜、通訊電纜、熱力管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)等）錯(cuò)綜復(fù)雜，如果規(guī)劃不好，將會(huì)給施工、維修和施工管理帶來(lái)很多困難。因此，各種管網(wǎng)應(yīng)盡量少占地下空間和施工安裝用地。另外，供熱管道直埋敷設(shè)除占地面積小的優(yōu)點(diǎn)以外，施工安裝也比較靈活，遇到地下構(gòu)筑物或地下管網(wǎng)時(shí)，容易避開(kāi)，而且施工工序少，進(jìn)度快，周期短，不至于過(guò)長(zhǎng)時(shí)間影響城市市容和交通。

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 三、供熱管道直埋敷在設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)特別注意的問(wèn)題  1．溫度及保溫問(wèn)題。聚氨酯甲酸乙酯泡沫材料對(duì)溫度是非常敏感的，根據(jù)丹麥技術(shù)研究院實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)溫度低于115℃時(shí)，其使用壽命可達(dá)75年；但溫度高達(dá)140℃時(shí)，經(jīng)過(guò)15個(gè)月，密度為75 Kg/m3的聚氨酯甲酸乙酯泡沫材料的抗壓強(qiáng)度降為0；當(dāng)溫度是125℃時(shí)，使用兩年后抗壓強(qiáng)度沒(méi)有多大變化。  如上所述，新型直埋保溫管的zui大*性之一就是壽命長(zhǎng)，為了使其達(dá)到更長(zhǎng)的使用壽命，以期達(dá)到更高的經(jīng)濟(jì)效益，嚴(yán)格控制溫度是非常重要的。筆者建議zui高使用溫度不要超過(guò)120℃，這是因?yàn)楣┧疁囟冉档蜁r(shí)，如果回水溫度不變，若溫度低了，那么管徑就要加大，投資增加，所以回水溫度應(yīng)相應(yīng)降低，這樣處理不會(huì)影響到供熱質(zhì)量和用戶(hù)使用要求。其理由有兩個(gè)：一是保溫材料絕熱性能好，沿途溫降小，30公里長(zhǎng)的供水管道溫降還不到1℃，因此到用戶(hù)入口處的供水溫度與熱源出口溫度相同；二是各種新型熱交換設(shè)備傳熱效果都很好，熱交換率很高，一次供水網(wǎng)溫度的適當(dāng)降低不會(huì)使二次網(wǎng)供水溫度降低太多。  2．腐蝕問(wèn)題。(1)電化學(xué)腐蝕。鋼管本身各部分金相組織有差異，使一部分金屬容易電離，帶正電的鐵離子，由管道轉(zhuǎn)移到土壤，這部分管道電子越來(lái)越過(guò)剩，電位越來(lái)越負(fù)；而另一部分金屬不容易電離，電位相對(duì)較正，因此在管道內(nèi)產(chǎn)生電子流動(dòng)，失去電子的管道成為陽(yáng)極區(qū)，得到電子的管道成為陰極區(qū)。土壤本身是電解質(zhì)，帶正電荷的鐵離子不斷地從陽(yáng)  極流入土壤，再經(jīng)土壤回到陰極，陽(yáng)極區(qū)受到腐蝕，導(dǎo)致鋼管表面出現(xiàn)凹穴，以至穿孔，而陰極區(qū)則保持完好。  (2)雜散電流對(duì)鋼管的腐蝕。由于各種直流電氣設(shè)備的漏電與接地在土壤中形成雜散電流，當(dāng)電流流經(jīng)鋼管，再?gòu)匿摴芰魅胪寥捞幍墓鼙谠獾礁g?？傊S著城市建設(shè)和發(fā)展，直流電氣設(shè)備（直流發(fā)電機(jī)、直流電焊機(jī)、整流器等）也會(huì)越來(lái)越多，特別是我國(guó)各大、中城市即將實(shí)現(xiàn)天然氣化，埋地天然氣管道采用了各種形式的陰極保護(hù)，這些陰極保護(hù)裝置形成的雜散電流將直接影響到未甲陰極保護(hù)的直埋供熱管道。  (3)細(xì)菌作用引用起的腐蝕。  (4)化學(xué)腐蝕。新型的直埋供熱管道其外保護(hù)層耐腐蝕和絕緣性能都是比較好的，但在加工工程中難免出現(xiàn)缺陷，特別是接頭的保溫層和保護(hù)層的施工都是現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的，現(xiàn)場(chǎng)的施工條件和環(huán)境受各種因素的影響和制約，質(zhì)量更難以*保證，而電化學(xué)腐蝕和雜散電流的腐蝕作用往往在這些部位發(fā)生。

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 四、結(jié)束語(yǔ)  綜上所述，直埋管道性能*，但在直埋供熱管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)增設(shè)敷設(shè)防腐措施——電保護(hù)，可采取外加電源的陰極保護(hù)裝置或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)裝置，也可與天然氣管道一起設(shè)陰極保護(hù)站，這就保證了供熱管道始終成為陰極，不致遭到各種形式的電腐蝕。在此值得一提的是，設(shè)陰極保護(hù)裝置是要增加投資的，但花費(fèi)不到總投資費(fèi)用的1%，換之而來(lái)的是使用壽命成倍的延長(zhǎng)，其經(jīng)濟(jì)效益不言而喻