申 鹏
天津市热电有限公司 天津市 300000
摘要：在我国科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高的今天，在城市供热系统中，供热管网是连接热源与热用户之间的桥梁，承担着将热量在二者之间输配的作用，是供热管网重要的组成部分。随着城市供热管网规模的不断增大以及热网使用年数的逐渐增长，直埋供热管道施工工艺的应用愈加广泛。
关键词：直埋供热管道；施工工艺
引言
科学技术的快速发展，使得诸多行业都加强了对先进技术的应用。随着供热技术的快速发展，供热管道直埋敷设方式由于施工周期短、占地少等优点，在国内外得到广泛应用。长输供热管道一般沿城市道路和负荷中心敷设，中途需穿越公路、河流、市政设施等障碍物，考虑投资及建设工期，多采用直埋敷设方式。
1直埋管道的问题
直埋管道泄漏问题是热力管道施工中最为常见的安全问题。发生泄漏问题时，如果发现是在阀门井、补偿器位置的泄漏，有关人员需利用表征、声音判定的方式；如果泄漏部位比较隐蔽，位置判定就相对困难。因此，直埋管道隐蔽性强的特征加大了故障排查的难度，也增加了施工风险。
2直埋供热管道施工工艺
2.1直埋供热管道优化配置分析
直埋供热管道的初投资成本属于一次性投资，运行费用是常年发生的费用，两者直接相加的总额并不能合理反映其经济性。从财务专业分析的角度考虑，应通过利率将资金与时间的动态关系折算出来，如此计算的总成本具有统一的尺度和可比性。财务动态分析中常用的方法是年计算费用法，在整个项目寿命周期内，按照规定的基准投资收益率，将全部年限所发生的现金流量折算成现值的方法。其公式如下：
式中：W年值为供热管道年均投资费用，万元；A为资金回收系数；i为年利率；n为计息年数，万年。计息年数取预制直埋供热管道的设计使用年限，即30年，利率取为8%，则可得预制直埋供热管道的年均投资费用。此年均投资费用与年运行费用相加，可得供热管道年均总费用。年均总费用最小值对应的管径就是优化配置管径，年均总费用最小对应管径为φ1120*16。
2.2管道支承件施工
（1）在施工过程中需对管道支架的高度加以科学控制，其高度应使管道保温层与管道支墩表面的距离在3~5 cm，管道支架的高度控制是为了避免管道在热胀冷缩情况下，管道相对支墩位移时对管道保温层的破坏，以实时监测保温层的热胀冷缩情况。而在此过程中，对管道坡度的控制也极为关键，使管道中凝结水能够快速排出。（2）管道支承件的安装施工过程中，有关人员需保障每个滑动支架、吊架位置管道的热膨胀量计算的精确性，进而在此基础上进行安装施工作业，在具体的安装过程中，需将支架向固定支架方向偏移一定距离。（3）导向支架的安装过程中，需严格遵守相应的安装规范。如果是波纹、套管等类型的轴向补偿器，在补偿时往往只允许存在轴向位移的情况，而在这种情况下，对于导向支架的安装要求相对较高，导向支架能对管道横向位移起到一定的限制作用，使补偿器两边的管道对中更为精准。为了避免管道在多次出现热胀冷缩现象以后出现跑偏问题，有关的施工人员在实际的施工过程中需在旋转补偿器的附近进行相应的处理，比如，每间隔一个支架增设“限制型导向支架”。（4）弹簧支吊架的安装。对于管道安装施工过程中蒸汽管道登高管较长的地方，立管的热伸长也相对较大，为保障管道施工的安全性，相关人员在管道的安装过程中就要进行弹簧支吊架的规范安装。
2.3沟槽基础开挖
在进行沟槽基础开挖施工时，存在前期勘探工作落实不到位，施工时遇到阻碍物或破坏原有地下管线，以及超挖、多挖，不按地质情况做局部调整，排水措施布置不到位导致积水等问题。这些问题的存在对于供热管网工程施工的阻力明显，对工期与施工进度造成的影响尤为突出。在某工程中，沟槽基础开挖前，对开槽范围内的地上、地下障碍物进行现场核查，逐项查清障碍物的构造情况以及与工程的相对位置，并在图纸上进行详细的对应标明。施工严格按照甲方及有关单位提供的地下管线布置情况施工。白灰线放线工作要在沟槽开挖之前做好，为施工进行时使用挖掘机等机械做好线路的指引。在使用挖掘机等机械时，首先要注意的是不能出现超挖的情况，要确保开挖的高程在满足设计要求的基础上再留出200mm的余量。一般情况下，余量的清理工作不能使用机械，多依靠专人进行。除了要对余量进行预留，边坡预留也十分重要，一般的坡度为1:0.3。进行碎石回填时，一般是应对超挖或者沟槽不稳定的情况，要注意保证碎石回填的压实度。当沟槽底部为淤泥时，调增施工比设计高程深挖300mm，然后用碎石回填到设计高程。槽底高程的允许偏差为±20mm。预先设置临时排水设施，防止出现积水，解决排水出路，防止地面水、雨水入槽。当管沟深度大于1.5m时，沟深每增加1m沟底宽度增加200mm，以确保管沟能够具备良好的排水能力，实现良好的排水效果。在进行深开挖及软土层的施工时，特别注意做好支护结构，以防止塌落，在开挖全过程中对支护结构不得随意拆除和损坏，从根本上保证支护结构能够发挥作用。
2.4管道母材、焊接方式与焊接材料的匹配性分析
直埋供热管道选择焊接材料时以根焊采用“软层过渡”和其余焊道采用“等强或高强度配合”为指导原则，焊缝金属与母材的强韧性配合应有相等或近似的强度，而且要保证足够的韧性，而不是从化学成分出发选择与母材成分完全相同的焊接材料。焊接材料的选择是影响焊缝缺陷的重要因素，应尽量选择工艺性能良好的焊材。筛选出工艺性能良好的焊接材料对控制直埋供热管道焊接质量十分重要。熔敷率的大小影响着焊接速度，间接影响了管线安装施工效率。所以从工程经济效益的角度来看，不同焊接方法应选用不同的焊接材料。目前设计和运行中的长输供热热水管道，大部分工程都选择20#、Q235B钢和L系列的管线钢L290、L360等或Q345B低合金钢，含碳量越低，屈服强度越高，塑性越好，焊接性能也越好。较高的屈服强度的管材价格较高，但可以减小管道壁厚，对直埋供热管道总体造价影响不大。对于直埋供热管道低碳钢选用焊条，一般选择高纤维素型或者铁粉低氢型的全位置立焊焊接的焊条。选用的气体保护焊、自保护电弧焊、埋弧焊须要用到的焊丝主要有实心焊丝和药芯焊丝两种。低碳钢用的实心焊丝目前主要有H08Mn2Si和H08Mn2SiA两种；药芯焊丝主要有钛钙列系和低氢型渣系两类，保护气体目前主要采用的保护气体有CO 2和CO 2与Ar、O 2的混合气体。对于焊剂的选择主要考虑焊剂的类型、焊剂与焊丝的匹配特性、焊剂的冶金性能、工艺性能、粒度、含水量、机械夹杂物、硫磷含量。
2.5关键部位壁厚加强
一般泄水和放气管采用无缝钢管，壁厚比主管道的薄，承压能力弱，工程实际中要注意增加泄水和放气管的壁厚，并加设保护套管。对于重要直埋供热管道支线、河底直埋供热管线、顶管/拉管供热管线或者危险性较大的工程作业供热管线，为保障运行安全性，建议采用加厚2mm的管道。对于输送干线和输配干线设置的弯头、三通等管件的壁厚，应比同规格的主管壁厚2～4mm，利用弯头自然张力进行补偿的多采用曲率半径2.5D、3.0D的成品压制弯头。三通采用成品加强跨越式三通，做好加固，如披肩式加强三通。
结语
近年来，随着城市化的快速发展，热力管道工程项目日益增多，这些项目施工的难度系数相对较高，尤其是在实际的施工过程中，直埋供热管道施工工艺的应用，因此，对于直埋供热管道施工工艺的研究至关重要。
参考文献
[1]宋艺早.直埋热力管道工程的施工探讨[J].工程技术（全文版）：171.
[2]郭振清.市政热力管道施工中的质量控制研究[J].中华建设，2019（16）：132–133.