聚氨酯保溫管道設計與施工分析

在工程中針對不同的地質情況及設計條件采用了多種結構型式的聚氨酯保溫管道，并在工程建設中總結了一些經驗。

1 管道保溫結構的選擇

目前聚氨酯保溫管道根據其保溫結構的不同可分為以下4類：

①工作鋼管+軟質保溫層+外護鋼管+防腐層；

②工作鋼管+軟質絕熱層+外護鋼管+聚氨酯保溫層+纏繞玻璃鋼夾克；

③工作鋼管+軟質保溫層+真空層+外護鋼管+防腐層；

④工作鋼管+硬質絕熱層+聚氨酯保溫層+纏繞玻璃鋼夾克。

保溫結構的選擇應充分結合當地的土壤條件、地下水位條件，考慮管網安全性和工程造價，其中管網的安全性應作為首要條件給予足夠的重視，特別是在選用外護鋼管聚氨酯保溫管道時。為保證安全性應考慮在固定節處將外護鋼管隔斷，以確保在管道及節點(如補償器)處出現泄漏的情況下保溫層受到的破壞只是局部的。由于各個地區地下水位情況不一，土壤酸堿度和熱導率也不樣，應根據具體情況選擇合適的保溫結構。地下水位高的地區可考慮選用外護鋼管結構，地下水位低的地區可與慮選用玻璃鋼外殼結構，二者單位成本相差較大。以DN 400 mm管道為例，工作鋼管+軟質保溫層+外護鋼管+防腐層和工作鋼管+軟質絕熱層+外護鋼管+聚氨酯保溫層+纏繞玻璃鋼夾克兩種保溫結構的聚氨酯保溫管道平均造價(含固定節、固定墩、補償器、疏水器及保溫補口等)為2233元/m，而工作鋼管+硬質絕熱層+聚氨酯保溫層+纏繞玻璃鋼夾克保溫結構的聚氨酯保溫管道平均造價為1500元/m。工作鋼管+軟質保溫層+真空層+外護鋼管+防腐層保溫結構的聚氨酯保溫管道由于結構及施工工藝較為復雜，其平均造價在前3種直埋蒸汽管之上。 

2 管道節點的處理

2. 1 排潮管

近幾年，城市道路改造頻繁，排潮管(用于排出保溫層中的潮氣)若直接引出地面，人為毀壞嚴重，從而給管網安全造成極大隱患。因此，排潮管以接入小井室為宜，且應增加閥門，做法見圖1。小井室中的閥門在管道定期排潮時打開，待潮氣排完后及時關閉，以防止排潮井中進水形成倒灌。

聚氨酯保溫管道設計與施工分析

2．2 疏水井

通常的疏水裝置將啟動疏水器和經常疏水器安裝在同一個疏水井中，由于排出的凝結水溫度較高，凝結水排至井中后迅速汽化，操作維修人員無法下到井室內，不利于后期的運行管理和維修。將疏水裝置設在操作井內，將啟動疏水器和經常疏水器排水口設在附井內，以便運行管理和維修，風圖2。根據近年的經驗，疏水管公稱管徑宜大于等于50 mm，以防管網初運行時堵塞。

2. 3 固定墩及密封隔斷環板

固定墩的設計與區間閥門井的設計宜統一考慮，可減少固定墩體積，降低造價。對于采用外護鋼管的聚氨酯保溫管道，應在適當的位置(如在每個固定節處或間隔一個固定節處)增加密封隔斷環板，以防止某個隔斷區間內發生蒸汽泄漏、保溫層進水時對其他隔斷區間的影響，最大限度降低事故對整個管網保溫層的破壞。近年的工程實踐表明，由于增加密封隔斷環板而引起的熱橋效應與管網的安全性相比是非常次要的。

3 管道焊接

工作鋼管的焊縫應進行100％的X光探傷。考慮外護鋼管在不利工況下(如保溫材料進水、潮濕或運行中工作鋼管發生泄漏等)，其工作狀況已接近直埋熱水管的工況，此時的外護鋼管將受到較大的應力。若采用搭接焊方式焊接，接頭部位將受到較大的剪切應力，極易導致接頭部位破壞。因此，為保證安全性，接頭部位應嚴禁搭接焊，而應采用對接焊。