集中供热,预制直埋保温管供热管网爆管最多的,是直埋有补偿敷设;为什么有补偿直埋敷设应力也释放了,应变也释放了,还爆管?第一个原因,设计院对先进的无补偿直埋敷设技术不掌握,设计人员水平低。第二个原因,施工组织设计做得不好,安装补偿器的时机不对,施工过程造成管道与补偿器不同芯,或地面沉降造成得不同芯。第三个原因,也是痛点,补偿器保温外套漏水,地下水水解漏水部位聚氨酯,离子浓度升高,富离子的地下水进入补偿器铠装夹层,地下水被供水通过波纹管加热汽化,反复长期漏水,反复汽化,离子浓度越来越高,造成补偿器波纹管锈蚀、开裂、失效。
目前国内有两家预制直埋保温管生产企业,生产的预制直埋保温防水密封补偿器,解决了直埋保温补偿器密封难题,还有昊峰补偿器企业,通过用机械的方式,解决了直埋补偿器滑动端的密封难题,再有就是一家预制直埋保温管生产企业,研发了一种新型直埋保温密封补偿器;前两家补偿器密封,各有他们自己的技术路线,后两种密封方式,一种是朋友的,一种是我耗时3年研究的,都能解决有补偿直埋敷设地下水位高的地区补偿器失效爆管的问题;无论热网设计水平如何,回水管都不要设置补偿器,回水管不要设置补偿器!
预制直埋式保温管无补偿直埋敷设分冷态无补偿直埋敷设,一次性补偿器无补偿直埋敷设,预热无补偿直埋敷设三种。 在ΔT≤80℃时,采取冷态无补偿直埋敷设,这样热网投资最低。原理是土壤摩擦力限制预制直埋式保温管热网运行时轴向热应力产生的位移,端部自由段靠预制直埋式保温弯头吸收一个摩擦段的位移量。
当ΔT≥80℃时,不释放部分位移来降低轴向热应力,轴向热应力大于工作钢管的许用应力[σ],工作钢管会屈服变形,热网会产生爆管,解决办法是提前释放一部分位移或运行中释放一部分位移,降低轴向热应力。 第一个解决方法是供水管道在一定距离加装一个一次性补偿器,做临时井,运行一段时间,观察一次性补偿器的伸缩,补偿器在收缩到设计位置时,焊死一次性补偿器,补偿器做防腐保温,回填,临时井作废,这样轴向热应力降低一半,轴向热应力在许用应力[σ]以内运行,热网不会爆管,其中不用加固定支架,由土壤摩擦力建立驻点,这样不影响施工进度,热网投资增加在3%以内,热网预期寿命50年,不爆管,50年内热网运维费用为零。 第二个解决方案,是预制直埋式保温管无补偿直埋敷设,使用管道提前预热回填的方式,提前预热轴向热应力和应变,也是同样的道理,把回填温度设计到预热温度Ty,预热温度确定:Ty=(T₂-T₁)/2+T₁;管网提前释放一半的轴向热应力,运行时的轴向压应力和停热时的轴向拉应力,都在许用应力[σ]范围以内,热网运行安全,热网投资比冷态无补偿直埋敷设要高3%~5%,热网寿命可达到50年的预期寿命,50年内热网不爆管,运维费用为零。 这三种方式的预制直埋式保温管无补偿直埋敷设的先决条件就是ΔT,还有施工条件限制,最好的无补偿直埋敷设选择,首选冷态无补偿直埋敷设,其次是一次性补偿器无补偿直埋敷设,最后是预热无补偿直埋敷设。比有补偿直埋敷设,节约投资25%! 如果回水管设置补偿器,给爆管风险增大一倍! |