石磊
哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江哈尔滨 150090
摘要：在暖通工程施工中热力管道直埋技术是最为常见的施工技术之一，热力管道直埋技术与其他施工技术相比，该技术的适用范围更广且施工中的复杂度较低。但是在施工中采用热力管道直埋技术需要注意管道施工中的外界环境温度、所采用的施工技术工艺、施工原材料选择等，避免这些因素对暖通工程施工质量造成影响。本文主要研究暖通工程中热力管道直埋技术的具体应用，首先阐述了热力管道直埋技术的基本概述，然后结合实际情况，对热力管道直埋技术在暖通工程中的具体应用进行分析，为提高暖通工程保暖效果，完善施工质量提供些许参考意见。
关键词：暖通工程；热力管道；直埋技术；具体运用
引言
为了进一步提高城市暖通工程的施工质量水平，首先需要对暖通工程中的供暖管道防水保温问题进行解决，通过在工程施工中采用热力管道直埋技术，便可以解决暖通工程施工中管道防水保温的问题。同时，热力管道直埋技术还具备工程造价低、工程占地面积小、绝缘性良好、防腐蚀性低、热量损耗低、使用周期长等一系列特点，很好地满足了城市供暖工程中的施工质量要求，保障了冬季城市供暖的安全性和稳定性。
1 热力管道直埋技术的基本概述
在城市供暖工程施工中，若使用传统的热力管道铺设那么则存在明显的技术缺陷，传统的热力管道在使用中管道外层容易受到外界侵蚀，并且管道外层防水性较差不具备保温性能。目前在城市暖通工程中使用最为频繁的热力管道主要有管中管和氰聚塑管：管中管是指在高密度的聚乙烯外壳和钢管之间注入经过发泡的聚氯酯试剂，对热力管道进行保温；氰聚塑管制作过程中含有较为复杂的结构，首先需要在钢管表面刷涂一层氰铵酯发泡材料，进而在钢管外表形成保温层，等到保温层形成一次性整体结构后，需要在钢管外表在材料上一层玻璃钢。在城市暖通工程建设中采用管中管和氰聚塑管具有显著的应用优点，但是这两种材料在雨季施工过程中，会导致材料出现浸水而失去保温功能。同时在架空作业过程中，还会增加暖通管道作业难度和工程资金投入，在铺设中施工方还需要考虑到管道的最大摩擦长度和最大有效温差。因此部分施工单位会在暖通工程施工中采用热力管道直埋施工，其中主要有以下三种：
1.1 热力管道无偿直埋铺设技术
暖通工程中热力管道采用无偿直埋敷设技术，在铺设中要求热力管道的埋深较大，因此在施工中需要计算管道与土壤之间的摩擦力，并对热力管道的热伸长进行限制。在暖通工程施工中，施工人员需要在热力管道沟槽覆土之前对管道进行预热处理，在预热工作中需要将工作温度与最低温度之间的温差进行合理控制，避免在预热中产生热应力超出管材的允许应力。通常热力管道直埋敷设中预热温度通常选择运行温度和施工温度差的一半，采用这种直埋敷设方式在以热水为热源的热力管道施工中较为长期，同时在施工中还需控制热力管道的管径。
1.2 增设热力管道直埋补偿器
在暖通工程中热力管道采用增设直埋补偿器的敷设方式，适用于短途工程施工温度过高且难以预热热源的区域。在开展施工中首先需要设置固定墩，并计算每个固定墩之间的间距，确保直埋热力管道补偿器的补偿能力满足固定墩之间的热伸长量。此外在热力管道直埋施工中，施工人员需要计算出管道在受热过程中，由预热所引起的热效应推力，进而控制直埋管道的断面应力，确保所敷设的直埋管材不会在运行过程中超过暖通工程所引起的应力。
1.3 增设热力管道一次性补偿器
在暖通工程施工中可以增设一次性补偿器，所增设的一次性补偿器补偿能力需要满足工程施工温度和预热温度时，管道自身的热生产量。
施工人员在暖通管道安装完毕，便需要对热力管道进行预热，对暖通管道伸长区域需采用补偿器将其焊接并埋入土中。采用这种直埋敷设方式，可以将暖通管道铺设在车流密集的路段，进而提高暖通工程施工质量。
2 热力管道直埋技术在暖通工程中的具体运用
2.1 热力管道直埋技术的施工基本原则
在暖通工程施工中直埋热水管道技术与直埋蒸汽管道技术有着较大的差异，直埋蒸汽管道在施工中所输送的为高压高温蒸汽，该管道所运输材料温度较高。因此直埋蒸汽管道施工的要求更为严格，在直埋蒸汽管道施工中，施工方需严格根据地方政府及建设部门的相关规定，对热力管道中直管道当量应力进行严格控制，并且在应力可变化范围内满足管道的施工要求。此外在直埋蒸汽管道施工中，需要在不设置锚固段的基础上，将直埋蒸汽管道内部整个热力系统中的热应力释放，使管道形成热位移效应；在热力管道直埋施工中，直埋热水管道需要采用一体式预制保温管，这种施工工艺需要在工作钢管外连接一层聚氨酯保温材料，也就是在工作钢管外围紧密粘结一层聚氨酯保温材料，通常我国工程应用中聚氨酯保温材料的最高耐热温度为140℃，保持耐热温度无法满足热力直埋管道对蒸汽的输送要求。因此热力直埋蒸汽管道的保温结构需要设计成复合式，工作钢管和保温层需要在设计过程中呈现脱离状态，并且保温材料还需要具有良好的耐高温性能；近些年来在我国暖通工程相关技术人员的不断摸索下，热力直埋蒸汽管道的基本构造和理论基础研究已取得了一定的进展。当前在热力管道直埋技术中最为常用的为内滑动外固定结构，在这种结构下工作钢管和保温结构会相互脱离，当工作钢管在热效应下发生膨胀，钢管便会随之发生位移运动。同时保温层和钢管外套管会形成一个相对固体的整体结构，通过内滑动外固定结构便可以将外套管与工作钢管进行固定。
2.2 热力直埋管道的保温结构
热力直埋管道中的保温结构是暖通工程施工中最关键的环节之一，热力直埋管道的保温效能是暖通工程施工质量的重要指标。如果所使用的保温层不具备耐水耐高温性能，那么热力管道中所输送的高温蒸汽便会随着管道而快速蔓延，最终导致保温材料和聚氯酯受到热效应而软化，导致热力直埋管道的导热系数快速上升，进而对热力管道的保温性能造成破坏，甚至在地表上还会出现蒸气上冒的现象。
因此，在暖通工程施工中所选用的保温材料必须具备良好的防水性能和耐高温能力，通常保温层是由硬质聚氨酯塑料泡沫保温层和高密度聚乙烯外层保护板组合而成，通过将热力管道直接埋入土壤之中，钢管内部温度发生变化后便会引起热胀效应，进而将热应力传递至外保护管，外保护管便会将所受到的土壤摩擦力传递至钢管，因此制氨酯保温材料不仅需要具备良好的保温性能，同时还需要在应用中具备良好的抗压和抗剪能力。
2.3 热力管道中设置防潮装置
在暖通工程中进行高温蒸汽管道直埋敷设时，施工方需要在热力管道的保温结构处安装排潮装置。该装置主要是用来避免热力管道在雨季安装过程中，受到雨水或潮气的侵蚀，通过排潮装置便可以将水分在暖通管道运行过程中所形成的蒸汽及时排除，避免暖通管道在运行过程中内部压力突然增大，而发生爆管事故。在设置防潮装置时，工作人员需要将排潮装置设置在固定墩，并且每一个固定墩都需要安装一个排潮口，排潮口的安装方向需要朝固定蹲板同一方向，避免排潮装置在应用过程中对往来车辆或行人造成影响，
3 结束语
随着近些年来我国经济水平的快速发展，在我国多数城市中，城市供暖范围不断扩大，居民对城市供暖水平也提出了更高的要求。通过在暖通工程中应用热力管道直埋技术，便可以简化暖通工程的施工步骤，在降低工程造价的基础上，提高工程施工质量。
参考文献
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