專利資料
申請號/專利號：02282460
一種高溫預製直埋保溫管是由鋼管、玻璃鋼內護套、玻璃鋼外殼構成，其特徵是：還包括耐高溫絕熱保溫層、潤滑層、彈性密封件。本實用新型有效的解決了城鎮集中供熱中130℃－600℃高溫輸熱用預製直埋保溫管的保溫、滑動潤滑和裸露管端的防水問題。
高溫預製直埋保溫管申請日：2002年10月31日
公開日：
授權公告日：2003年12月31日
申請人/專利權人：季忠鐵
申請人地址：河北省秦皇島市海港區先茂里4棟4單元6號
發明設計人：季忠鐵
專利代理機構：
代理人：
專利類型：實用新型專利
分類號：F16L59/15
主要構造
高溫預製直埋保溫管主要由四部分組成。
高溫預製直埋保溫管(1)工作鋼管：根據輸送介質的技術要求分別採用有縫鋼管、無縫鋼管、雙面埋弧螺鏇焊接鋼管。
(2)保溫層：採用硬質聚氨酯泡沫塑膠。
(3)保護殼：採用高密度聚乙烯或玻璃鋼。
(4)滲漏報警線：製造高溫預製直埋保溫管時，在靠近鋼管的保溫層中，埋設有報警線，一旦管道某處發生滲漏，通過警報線的傳導，便可在專用檢測儀表上報警並顯示出漏水的準確位置和滲漏程度的大小，以便通知檢修人員迅速處理漏水的管段，保證熱網安全運行。
優勢特點
1 降低工程造價。
據有關部門測算，雙管制供熱管道，一般情況下可以降低工程造價的25％(採用玻璃鋼做保護層)和10％(採用高密度聚乙烯做保護層)左右。
2 熱損耗低，節約能源。
高溫預製直埋保溫管其導熱係數為：λ＝0．013—0．03kcal／m·h·oC，比其他過去常用的管道保溫材料低得多，保溫效果提高4~9倍。再有其吸水率很低，約為0．2kg／m2。吸水率低的原因是由於聚氨酯泡沫的閉孔率高達92％左右。低導熱係數和低吸水率，加上保溫層和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護殼，改變了傳統地溝敷設供熱管道“穿濕棉襖”的狀況，大大減少了供熱管道的整體熱損耗，熱網熱損失為2％，小於國際10％的標準要求。
3 防腐，絕緣性能好，使用壽命長。
高溫預製直埋保溫管由於聚氨酯硬質泡沫保溫層緊密地粘結在鋼管外皮，隔絕了空氣和水的滲入，能起到良好的防腐作用。同時它的發泡孔都是閉合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外殼、玻璃鋼外殼均具有良好的防腐、絕緣和機械性能。因此，工作鋼管外皮很難受到外界空氣和水的侵蝕。只要管道內部水質處理好，據國外資料介紹，高溫預製直埋保溫管的使用壽命可達50年以上，比傳統的地溝敷設、架空敷設使用壽命高3~4倍。
4．占地少，施工快，有利環境保護。
直埋供熱管道不需要砌築龐大的地溝，只需將保溫管埋人地下，因此大大減少了工程占地，減少土方開挖量約50％以上，減少土建砌築和混凝土量90％。同時，保溫管加工和現場挖溝平行進行，只需現場接頭，可以縮短工期約50％以上。
高溫預製直埋保溫管5 安全。
除中國外生產的高溫預製直埋保溫管，均設有滲漏報警線，一旦管道某處發生滲漏，通過報警線的傳導，便可在專用檢測儀表上顯示出保溫管道滲水、漏水的準確位置及滲漏程度的大小，以便通知檢滲人員迅速處理漏水的管段，保證供熱管網的安全運行。國內生產的保溫管目前末設滲漏報警線，有待補上這一空白。
總之，高溫預製直埋保溫管不僅具有傳統地溝和架空敷設管道難以比擬的先進技術、實用性能，而且還具有顯著的社會效益和經濟效益，也是供熱節能的有力措施。採用直埋供熱管道技術，標誌著中國供熱管道技術發展已經進入了新的起點。隨著這項先進技術的進一步完善和發展，供熱管道直埋取代地溝和架空勢在必行。
操作要點
高溫預製直埋保溫管從節約能源、降低造價、縮短施工周期、保護環境多方面來看，不僅具有傳統地溝和架空敷設管道難以比擬的技術和實用性能，而且具有顯著的社會效益和經濟效益，但一個優質的直埋供熱管道工程還必須具備設計合理、保溫管道質量可靠1精心施工3個條件。由於直埋供熱技術在我國起步較晚，以上3個條件尚需不斷完善。從工程實踐中出現的質量問題來看，應在設計和施工中特別注意以下幾個問題：
高溫預製直埋保溫管一、在設計和施工中，一定要真正理解供熱管道直埋敷設方式分為有補償直埋敷設及無補償直埋敷設兩種方式，確實掌握兩種方式各自的工作原理，特點及其套用場合，以便在設計上合理選用，施工上安全、可靠、經濟。
1 首先要掌握概念：有補償直埋敷設方式，是通過管線自然補償和補償器(如方形和波紋管補償器)來解決管道熱伸長量的，從而使熱應力為最小；無補償直埋敷設，簡單地說就是管道在受熱時沒有任何補償措施，而是靠管材本身強度來吸收熱應力。
2 無補償敷設方式的基本原理：在安裝管道時，首先給管道加熱到一定溫度，然後將管道焊接固定，當管道恢復到安裝溫度時(溫度降低)，管道預先承受了一定的拉應力。當管道通熱工作時，隨著溫度的升高，管道應力為零，當繼續升溫時，管道的壓應力增加，當溫度升到工作溫度時，管道的壓應力(熱應力)仍小於許用應力。這樣，管道可以不用補償裝置而正常工作了。這種無補償方式套用第四強度理論，施工時需要對管道預熱，施工比較麻煩，但國內外已有大量工程實踐，理論計算可靠，能確保全全。另一種無補償方式是近幾年由中國北京煤氣熱力設計院提出的計算方法和應力分類採用安定性分析，套用第三強度理論。這種方式充分發揮鋼材塑性潛力，施工方便，無需預熱。
3 兩種敷設埋設深度考慮不同因素。
高溫預製直埋保溫管一是當確定採用有補償直埋敷設方式時，埋設深度只考慮由於地面荷載的作用不會破壞管道的穩定便可，從經濟、施工方便等方面考慮。當採用有補償直埋敷設方式時，儘量淺埋，一般覆土厚度大於0．6米即可，且與管徑大小無關。
二是當採用無補償直埋敷設方式時，埋設深度要考慮管道的穩定要求，穩定性當採用不預熱的無補償直埋敷設管道時，主要與覆土厚度有關，一般比有補償埋得深，行，覆土厚度應與管徑大小成正比。
4 設計中究竟採用無補償敷設還是有補償敷設方式，原則是直管道較長，中間分支較少，供熱介質不超過100℃時，應優先選用無補償敷設方式，否則，應考慮有補償敷設方式。具體的熱網主幹線應採用無補償敷設方式，而分支庭院管網則應採用有補償敷設方式，但目前有的設計者偏愛有補償敷設，應提倡最佳化設計。
二、施工前必須對生產高溫預製直埋保溫管的廠家進行調研，進場後認真進行檢驗，對不合格的保溫管拒絕使用。
三、在直埋管道施工中，焊接是一項保證工程質量的關鍵工作。
管道施工1 必須是取得合格證書的焊工，方可在合格證書準許的範圍內施焊，沒有合格證書的焊工絕對不能參加焊接施工。
2 焊接管接頭時，應做好工作坑，且應注意接頭打坡口及接頭焊接質量。
四、固定支架，各種井室的施工質量直接影響工程質量和管道的使用壽命，如井室防水不好，將使部件因浸水遭到破壞。因此，應認真施工，確保施工質量。
五、必須重視直埋管管道的打壓，在滿足打壓條件下，首先進行灌水排淨空氣，然後分兩步做：
1 強度試驗：把管道內的壓力升至工作壓力的1．5倍後，在穩壓10分內無滲漏。
2 嚴密性試驗：把管內的壓力降至工作壓力時，用1kg的小錘在焊縫周圍對焊縫逐個進行敲打檢查，在30分鐘無滲漏且壓力降不超過0．2個大氣壓即為合格。
3 應按規範要求做好試壓記錄。
管道施工六、現場接頭保溫施工。這一項內容是直埋管道施工特有的，施工質量好壞直接影響使用壽命，必須引起足夠重視。保溫管現場接頭保溫須在試壓合格後方可進行，保溫層有現場發泡施工和保溫瓦施工兩種方法，不管採用哪種方法施工，都不能出現環形空間，開裂、脫層等缺陷，保護層的做法有多種(如高密度聚乙烯和玻璃鋼保護層)，但都必須保證接頭的整體性，嚴密性，防水性。
七、回填土應在管道試壓，接頭，竣工測量，清掃完畢後方可進行，且必須按直埋管施工特點回填規定厚度砂子，千萬不可偷工減料。
八、工程驗收，因直埋供熱管埋於地下，絕大部分屬於隱蔽工程，如果竣工驗收不認真，竣工資料不詳細，將會影響以後的使用。
品種分類
1 按保溫層構造劃分
高溫預製直埋保溫管(1)單一型：適用於150X2以下的供熱介質，其中普通型適用於120C以下的供熱介質，高溫型適用於120~150~c的供熱介質(推薦使用溫度在140~2以下)。此類保溫管的保溫層由單一保溫材料——聚氨酯硬質泡沫塑膠構成，外護保溫層保護殼。
(2)複合型：適用於高溫供熱介質。此類保溫管的保溫層由兩種保溫材料複合而成。保溫層、保溫層的保護殼和通過熱媒的工作鋼管，它們不能牢固地粘接在一起。內層為新型耐高溫保溫材料，如離心玻璃棉氈、複合矽酸鹽、玻璃泡沫，外層用聚氨酯硬質泡沫塑膠進行複合製作。
2 按保護殼材料劃分
(1) 高密度聚乙烯塑膠(俗稱夾克)保護殼。
(2) 玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂塑膠(俗稱玻璃鋼)保護殼。
(3) 採用其他材料的保護殼，如螺鏇焊接鋼管、直焊縫鋼管、波紋管等。
3 按保溫管加工場所劃分
(1)工廠預製保溫管：預製保溫管在工廠進行加工製作。
(2)現場預製保溫管：這種產品是為了節省供熱管道工程造價，在20世紀90年代應運而生的一種簡易的直埋供熱管道。鋼管運送到施工現場進行發泡保溫，保溫後纏繞玻璃鋼保護殼。
4 按保溫層和熱媒鋼管的結構形式劃分
高溫預製直埋保溫管(1)脫開式保溫管：保溫層和鋼管之間塗一層低熔點的塗料，如低標號瀝青、重油等。它受熱後熔化，管道可以在保溫層內自由伸縮，絕熱層和回填砂土保持靜止狀態。這種脫開式主要用於高溫複合保溫管，如蒸汽管道。
(2)整體式保溫管：鋼管、保溫材料、保護殼三部分牢固地粘結在一起，形成一個整體結構。當鋼管因輸送介質而溫度升高發生熱膨脹時，絕熱層隨之一起膨脹移動。整體式保溫管主要用於熱媒溫度在150℃以下的場合。
