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 淺論直埋熱水保溫管*性能

直埋供熱管道在國內(nèi)已得到廣泛地應用，對我國集中供熱事業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠的影響。在熱網(wǎng)系統(tǒng)的設計及運行中，應根據(jù)其特殊性處理好一些關(guān)鍵問題，以保證達到達30~50年的使用壽命。  關(guān)鍵詞 直埋供熱管道 敷設方式 *性 注意問題  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輸送熱能的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。

淺論直埋熱水保溫管*性能 

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

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二、供熱管道直埋敷設的*性  新型直埋敷設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，導熱系數(shù)低抗壓強度高、抗拉強度大、黏結(jié)強度大等優(yōu)點。  其次，外保護層采用玻璃鋼或高密度聚乙烯管，具有良好的機械性能、較好的耐磨抗損抗沖擊性能、良好的化學穩(wěn)定性和耐腐蝕性等優(yōu)點，而且可以焊接，便于施工。  再次，這種新型預制保溫管具有三大特點：一是使用壽命長。保溫管在工廠預制，鋼管、保溫管、保護層三者緊密結(jié)合，形成一個整體，在運行中同時熱脹和冷縮，不會發(fā)生相對位   移，因此保溫層和保護層不致遭到破壞，這保證了鋼管有著極其優(yōu)良的防腐絕緣層，防腐能力強。二是運行熱損失小。直埋敷設供熱管道使用聚氨酯甲酸乙酯泡沫保溫層，其導熱系數(shù)低，而地溝敷設常用的保溫材料——巖棉，其導熱系數(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。現(xiàn)代化城市的地下設施繁多，各種管網(wǎng)（給水、污水、雨水、電力電纜、通訊電纜、熱力管網(wǎng)、燃氣管網(wǎng)等）錯綜復雜，如果規(guī)劃不好，將會給施工、維修和施工管理帶來很多困難。因此，各種管網(wǎng)應盡量少占地下空間和施工安裝用地。另外，供熱管道直埋敷設除占地面積小的優(yōu)點以外，施工安裝也比較靈活，遇到地下構(gòu)筑物或地下管網(wǎng)時，容易避開，而且施工工序少，進度快，周期短，不至于過長時間影響城市市容和交通。

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 三、供熱管道直埋敷在設計與施工中應特別注意的問題  1．溫度及保溫問題。聚氨酯甲酸乙酯泡沫材料對溫度是非常敏感的，根據(jù)丹麥技術(shù)研究院實驗結(jié)果，當溫度低于115℃時，其使用壽命可達75年；但溫度高達140℃時，經(jīng)過15個月，密度為75 Kg/m3的聚氨酯甲酸乙酯泡沫材料的抗壓強度降為0；當溫度是125℃時，使用兩年后抗壓強度沒有多大變化。  如上所述，新型直埋保溫管的zui大*性之一就是壽命長，為了使其達到更長的使用壽命，以期達到更高的經(jīng)濟效益，嚴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120℃，這是因為供水溫度降低時，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，所以回水溫度應相應降低，這樣處理不會影響到供熱質(zhì)量和用戶使用要求。其理由有兩個：一是保溫材料絕熱性能好，沿途溫降小，30公里長的供水管道溫降還不到1℃，因此到用戶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)溫度的適當降低不會使二次網(wǎng)供水溫度降低太多。  2．腐蝕問題。(1)電化學腐蝕。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越過剩，電位越來越負；而另一部分金屬不容易電離，電位相對較正，因此在管道內(nèi)產(chǎn)生電子流動，失去電子的管道成為陽極區(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  極流入土壤，再經(jīng)土壤回到陰極，陽極區(qū)受到腐蝕，導致鋼管表面出現(xiàn)凹穴，以至穿孔，而陰極區(qū)則保持完好。  (2)雜散電流對鋼管的腐蝕。由于各種直流電氣設備的漏電與接地在土壤中形成雜散電流，當電流流經(jīng)鋼管，再從鋼管流入土壤處的管壁遭到腐蝕?？傊S著城市建設和發(fā)展，直流電氣設備（直流發(fā)電機、直流電焊機、整流器等）也會越來越多，特別是我國各大、中城市即將實現(xiàn)天然氣化，埋地天然氣管道采用了各種形式的陰極保護，這些陰極保護裝置形成的雜散電流將直接影響到未甲陰極保護的直埋供熱管道。  (3)細菌作用引用起的腐蝕。  (4)化學腐蝕。新型的直埋供熱管道其外保護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層的施工都是現(xiàn)場進行的，現(xiàn)場的施工條件和環(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  綜上所述，直埋管道性能*，但在直埋供熱管道設計時，應增設敷設防腐措施——電保護，可采取外加電源的陰極保護裝置或犧牲陽極的陰極保護裝置，也可與天然氣管道一起設陰極保護站，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，設陰極保護裝置是要增加投資的，但花費不到總投資費用的1%，換之而來的是使用壽命成倍的延長，其經(jīng)濟效益不言而喻