CN101619798B - 直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备 - Google Patents

直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101619798B
CN101619798B CN2009100321904A CN200910032190A CN101619798B CN 101619798 B CN101619798 B CN 101619798B CN 2009100321904 A CN2009100321904 A CN 2009100321904A CN 200910032190 A CN200910032190 A CN 200910032190A CN 101619798 B CN101619798 B CN 101619798B
Authority
CN
China
Prior art keywords
slip
oil hydraulic
hopper
cylinder
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009100321904A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101619798A (zh
Inventor
张富胜
张义亭
孙厚永
孙振国
孙光圣
胡清林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Huangshan Anti-Corrosive & Heat-Insulated Engineering Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou Huangshan Anti-Corrosive & Heat-Insulated Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou Huangshan Anti-Corrosive & Heat-Insulated Engineering Co Ltd filed Critical Xuzhou Huangshan Anti-Corrosive & Heat-Insulated Engineering Co Ltd
Priority to CN2009100321904A priority Critical patent/CN101619798B/zh
Publication of CN101619798A publication Critical patent/CN101619798A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101619798B publication Critical patent/CN101619798B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lubricants (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

本发明提供一种直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及装置，属市政工程直埋式热力管道保温层修复工艺、材料及设备。它不需开挖路面，在原管道的设在地面的两只相临的检查井处，将外护钢管两端钻孔，先用高压气流将破损粉化的废弃保温材料排出，再利用本发明的注入装置将本发明的保温材料浆料注入外护钢管与工作钢管之间，充实后利用原管道供热系统加温固化，形成新的保温层。浆料注入装置包括：底板、料浆注射缸、料斗、液压缸、液压泵、电机、控制柜及相关输油管、导线等。保温料浆以非金属矿物海泡石为主要原料，利用膨润土遇水膨胀、良好粘接、悬浮性能和石棉的纤维理化性能，辅以快速渗透剂、稳定剂、粘接剂等辅料，搅拌成料浆。

Description

直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备
技术领域
本发明涉及一种市政工程(包括压力管道)，具体涉及直埋式热力管道保温层不开挖修复的工艺、保温料浆的配比及料浆注入设备。
背景技术
直埋热力管道技术自上世纪从国外引进以来，随着“集中供热”、“热电联产”等节能减排政策的推行，在城市热力管道中被广泛采用，管道输送蒸气、热水，具有保温性能好、基本不占用地面空间、施工周期短等优点，已在大中城市替代传统的架空敷设和地沟敷设。直埋热力管道结构是将保温材料和滑动支架固定在工作钢管外，保温层整体装入外护钢管，并做防腐处理，管道全部埋入地下，用于输送蒸气、热水等工作介质，介质的温度高(一般为150℃-350℃)，压力较大(一般为1.6-2.5MPa)，运行时会给管道带来较大的膨胀力和冲击力，保温结构和外管内壁之间应有一定间隙，保证内管和保温结构在外护管内自由伸缩，间隔一定长度设置检查井，井中设置固定节和补偿器，用于管道固定和吸收内管的伸缩力。
目前使用的直埋热力管道，在许多环节还存在缺陷，最多见的是管道运行不久，保温层便严重破坏，因为早期的管道都采用发泡聚氨酯，该料耐高温性能差，运行几年后全部粉化、流失，保温层损坏的主要原因是水浸泡、高温、运动挤压、材料老化等。保温层的损坏，轻则加大管道热损，管道地面冒热气，重则造成安全事故，必须及时修复。
目前，国内对直埋热力管道保温结构的修复方法是开挖路面，将原管道整体取出，分段抽出内管，在内管上重新配置新的保温层后，再装入外护管中，整体埋入地下。由于开挖中路面受市政管理方面的限制，为缩短施工周期，对使用年限长的管道，都是直接更换新的直埋热力管道；对年限较短的管道，当热损不大时，均不修复，造成整个管网热损严重。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种直埋式热力管道保温层不开挖修复的工艺，它是利用原管道设在地面上的两只相临的检查井，将外护钢管两端钻孔，先用高压气流将破损、粉化的废弃保温材料排出，再利用本发明的注入设备将本发明的保温材料浆料注入外护钢管与工作钢管之间，充实后利用供热系统加温固化，形成新的保温层。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺路线是：
第一步、准备工作
在直埋管道保温层待修复段相临两个检查井处，将外护钢管两端各钻一只孔，其中一端的孔径为150～250mm，该孔处焊接连接钢管，另一端孔径略大一些；所述的连接钢管通过高压软管与地面上的空气压缩机连接，通过高压气流将外护钢管中残存的保温层残渣、碎片从另一端的孔中排出。
第二步、注料
将高压软管外端取下，再与保温物料注入设备的注射咀连接；将搅拌好的保温料浆放入料斗中，操作控制柜，开启电机、液压泵工作，为液压罐注液加压；从液压表观察，当罐压达到设定值后，起动电磁阀，同时打开阀和振动器，保温料浆进入注射缸；在液压缸作用下，活塞运动，在活塞的推动下，料浆注射缸中的空气从排气阀排出，料浆进入外护钢管中；
液压泵通过电磁阀、输油管与液压缸连接；料斗下端通过料斗阀和输料管与料浆注射缸连接并贯通，料斗上还设置振动器；
液压罐上还设置液压表，从液压表观察罐压；当液压罐中的压力达到设定值后，起动电磁阀，同时打开料斗阀和振动器，保温料浆进入注射缸；在液压缸作用下，活塞运动，在活塞的推动下，料浆注射缸中的空气从排气阀排出，料浆进入外护钢管中；注浆过程中观察压力表的数值，料浆压力控制在1.5-3.0MPa为宜；当料浆从外护钢管另一端的孔中溢出时，停止注料，静置20分钟后，再依上述方法补充注料一次；
第三步、固化
利用热力管网向工作钢管通蒸气，升温速度为30℃/小时，使料浆缓慢升温至150～160℃后，保温70～80小时；加温过程中，保温料浆的水分通过两侧开口和原管道中的排潮管排出。
第四步、检验及恢复
从外护管道两端的开孔处检验保温层的固化硬度及密度，以及空气层的厚度，达到相关设计标准为合格；将连接钢管去除，外护钢管两端开孔补焊，完成保温层不开挖修复作业。依此类推，再修复下一段需要修复的管道。
实现直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺所需的保温料浆配比为：海泡石3～6％，珍珠岩3～6％，膨胀土2～5％，无尘石棉4～8％，快速渗透剂0.5～1.8％，硅酸铝纤维棉0.2～0.8％，羧甲基纤维素0.2～0.5％，硅胶1～3％，硅酸钠1～3％，有机硅料0.5％，水75～86％。
所述的海泡石的主要成分为硅Si、镁Mg；所述的膨胀土的主要成分为铝AL、镁Mg、硅Si。
为实现直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺所需的保温料浆注入设备包括：底板、料浆注射缸、料斗、液压缸、液压泵、电机、控制柜及相关输油管、导线；所述的底板为矩形板，底板的下端设置行走轮；所述的料浆注射缸为活塞缸，缸体通过支架Ⅰ安装在底板上端，其活塞与液压缸的活塞杆连接，料浆注射缸的前端设置注射咀、密封垫，中段设置压力表、排气阀；料浆注射缸的上部设置料斗，所述的料斗通过料斗支架安装在底板上端，料斗下端通过料斗阀和输料管与料浆注射缸连接并贯通，料斗上还设置振动器；所述的电机、液压泵、控制柜分别安装在底板上端；所述的电机与液压泵连接，所述的液压泵通过电磁阀、输油管与液压缸连接；所述的控制柜通过导线分别与电机、电磁阀、振动器连接。
所述的液压泵与液压缸之间设置液压罐；所述的液压罐安装在底板上端，液压罐通过输液管与液压泵连接，同时通过输液管、电磁阀与液压缸连接；液压罐上还设置液压表。
本发明的积极效果是：
1、修复保温层不需开挖路面，不影响交通及市民正常的工作生活环境，不污染环境。
2、施工工期短，劳动强度低，工作效率高，施工成本低。
3、新型保温材料保温性能好，能地下成型，强度高，使用寿命长。
4、保温料浆注入设备结构紧凑，便于操作，制造成本低，便于推广使用。
附图说明
下面结合附图和具体实施案例对本发明作进一步详细描述。
图1为热力管道断面图；
图2为热力管道中滑动支架结构示意图；
图3为本发明保温料浆注入设备结构示意图；
图4为图3的俯视图。
图中：1、防腐层，2、外护钢管，3、空气层，4、保温层，5、滑动支架，5-1、卡箍，5-2、夹紧螺栓，5-3、支柱，5-4、滚轮，6、工作钢管，7、底板，7-1、行走轮，8、注射咀，9、密封垫，10、压力表，11、料斗，11-1、阀，11-2、振动器，12、料斗支架，13、排气阀，14、料浆注射缸，14-1、活塞，15、支架Ⅰ，16、液压缸，17、液压罐，17-1、液压表，18、支架Ⅱ，19、控制柜，20、电机，21、液压泵，22、电磁阀，23、输油管，24、导线，25、连接钢管，26、高压软管。
具体实施方式
直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺路线是：如图1、图2、图3、图4所示：
第一步、准备工作
在直埋管道保温层待修复段相临两个检查井处，将外护钢管2两端各钻一只孔，其中一端的孔径为150～250mm，该孔处焊接连接钢管25，另一端孔径略大一些；所述的连接钢管25通过高压软管26与地面上的空气压缩机连接，通过高压气流将外护钢管2中残存的保温层残渣、碎片从另一端的孔中排出。
第二步、注料
将高压软管26外端取下，再与保温物料注入装置的注射咀8连接；将搅拌好的保温料浆放入料斗11中，操作控制柜19，开启电机20、液压泵21工作，为液压罐17注液加压；液压泵21通过电磁阀22、输油管23与液压缸16连接；料斗11下端通过料斗阀11-1和输料管与料浆注射缸14连接并贯通，料斗11上还设置振动器11-2。
液压罐17上还设置液压表17-1，从液压表17-1观察罐压。当液压罐17中的压力达到设定值后，起动电磁阀22，同时打开料斗阀11-1和振动器11-2，保温料浆进入注射缸14；在液压缸16作用下，活塞14-1运动，在活塞14-1的推动下，料浆注射缸14中的空气从排气阀13排出，料浆进入外护钢管2中；注浆过程中观察压力表10的数值，料浆压力控制在1.5-3.0MPa为宜。当料浆从外护钢管2另一端的孔中溢出时，停止注料，静置20分钟后，再依上述方法补充注料一次。
第三步、固化
利用热力管网向工作钢管6通蒸气，升温速度为30℃/小时，使料浆缓慢升温至150～160℃后，保温70～80小时；加温过程中，保温料浆的水分通过两侧开口和原管道中的排潮管排出。
第四步、检验及恢复
从外护管道2两端的开孔处检验保温层4的固化硬度及密度，以及空气层3的厚度，达到相关设计标准为合格；将连接钢管25去除，外护钢管2两端开孔补焊，完成保温层不开挖修复作业。依此类推，再修复下一段需要修复的管道。
直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺所需的保温料浆，其配比为：海泡石3～6％，珍珠岩3～6％，膨胀土2～5％，无尘石棉4～8％，快速渗透剂0.5～1.8％，硅酸铝纤维棉0.2～0.8％，羧甲基纤维素0.2～0.5％，硅胶1～3％，硅酸钠1～3％，有机硅料0.5％，水75～86％。
所述的海泡石的主要成分为硅Si、镁Mg；所述的膨胀土的主要成分为铝AL、镁Mg、硅Si。
保温材料考虑不开挖修复的具体条件，其无尘石棉选用青海省产的4-20型优质祁连成浆无尘石棉，具有耐高温、易劈分，纤维长而柔软的优点。快捷渗透剂采用KT型醇衍生物阴离子型。该配方以非金属矿物海泡石为主要原料，利用膨润土遇水膨胀、良好粘接、悬浮性能和优质祁连成浆石棉的纤维理化性能，辅以快速渗透剂(抑制其它活性剂的凝聚、加速物料水合反应)、羧甲基纤维素(作为物料稳定剂)、硅酸钠(作为粘接剂、帮助成型)等辅料，在30～50℃水温下搅拌成料浆。
配方特点：与传统硅酸镁保温材料相比，选用性能良好的祁连成浆无尘石棉，配以适量适于干法成型的硅酸铝纤维棉，在增加羧甲基纤维素的情况下，适量减少硅酸钠，增加了硅胶，利用硅胶(分子式为mSio2.nH2O)的非晶态、分散性大的性质，提高结晶度和均匀度，保证干燥成型后的保温层即有一定的膨胀空隙率，又有整体收缩性，能够在具有良好保温性能的同时，整体收缩在工作管上，与外管形成一定间隙(5mm左右)，使得在热力管道正常运行时，内管可以和保温结构、滑动支架一起在外护管内自由伸缩，保温层参数为：浆体密度＜830kg/m3，干燥成型密度＜260kg/m3，导热系数为0.04～0.05w/m·k，浆体收缩率＜20％。
如图3、图4所示：直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺所需的保温料浆注入设备，其特征在于：该设备包括：底板7、料浆注射缸14、料斗11、液压缸16、液压泵21、电机20、控制柜19及相关输油管23、导线24等；所述的底板7为矩形板，底板7的下端设置行走轮7-1；所述的料浆注射缸14为活塞缸，缸体通过支架Ⅰ15安装在底板7上端，其活塞14-1与液压缸16的活塞杆连接，料浆注射缸14的前端设置注射咀8、密封垫9，中段设置压力表10、排气阀13；料浆注射缸14的上部设置料斗11，所述的料斗11通过料斗支架12安装在底板7上端，料斗11下端通过料斗阀11-1和输料管与料浆注射缸14连接并贯通，料斗11上还设置振动器11-2；所述的电机20、液压泵21、控制柜19分别安装在底板7上端；所述的电机20与液压泵21连接，所述的液压泵21通过电磁阀22、输油管23与液压缸16连接；所述的控制柜通过导线24分别与电机20、电磁阀22、振动器11-2连接。
所述的液压泵21与液压缸16之间设置液压罐17；所述的液压罐17安装在底板7上端，液压罐17通过输液管23与液压泵21连接，同时通过输液管23、电磁阀22与液压缸16连接；液压罐17上还设置液压表17-1。
根据施工现场工矿，本保温料浆注入设备也可以利用液压站提供液压动力，驱动注射缸14工作，实现料浆注射。

Claims (3)

1.一种直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺，其特征在于：其工艺路线是：
第一步、准备工作
在直埋管道保温层待修复段相临两个检查井处，将外护钢管(2)两端各钻一只孔，其中一端的孔径为150～250mm，该孔处焊接连接钢管(25)，另一端孔径略大一些；所述的连接钢管(25)通过高压软管(26)与地面上的空气压缩机连接，通过高压气流将外护钢管(2)中残存的保温层残渣、碎片从另一端的孔中排出；
第二步、注料
将高压软管(26)外端取下，再与保温物料注入装置的注射咀(8)连接；将搅拌好的保温料浆放入料斗(11)中，操作控制柜(19)，开启电机(20)、液压泵(21)工作，为液压罐(17)注液加压；液压泵(21)通过电磁阀(22)、输油管(23)与液压缸(16)连接；料斗(11)下端通过料斗阀(11-1)和输料管与料浆注射缸(14)连接并贯通，料斗(11)上还设置振动器(11-2)；
液压罐(17)上还设置液压表(17-1)，从液压表(17-1)观察罐压；当液压罐(17)中的压力达到设定值后，起动电磁阀(22)，同时打开料斗阀(11-1)和振动器(11-2)，保温料浆进入注射缸(14)；在液压缸(16)作用下，活塞(14-1)运动，在活塞(14-1)的推动下，料浆注射缸(14)中的空气从排气阀(13)排出，料浆进入外护钢管(2)中；注浆过程中观察压力表(10)的数值，料浆压力控制在15-3.0MPa为宜；当料浆从外护钢管(2)另一端的孔中溢出时，停止注料，静置20分钟后，再依上述方法补充注料一次；
第三步、固化
利用热力管网向工作钢管(6)通蒸气，升温速度为30℃/小时，使料浆缓慢升温至150～160℃后，保温70～80小时；加温过程中，保温料浆的水分通过两侧开口和原管道中的排潮管排出；
第四步、检验及恢复
从外护钢管(2)两端的开孔处检验保温层(4)的固化硬度及密度，以及空气层(3)的厚度，达到相关设计标准为合格；将连接钢管(25)去除，外护钢管(2)两端开孔补焊，完成保温层不开挖修复作业，依此类推，再修复下一段需要修复的管道。
2.一种实现权利要求1所述的直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺所需的保温料浆注入设备，其特征在于：该设备包括：底板(7)、料浆注射缸(14)、料斗(11)、液压缸(16)、液压泵(21)、电机(20)、控制柜(19)及相关输油管(23)、导线(24)；所述的底板(7)为矩形板，底板(7)的下端设置行走轮(7-1)；所述的料浆注射缸(14)为活塞缸，缸体通过支架I(15)安装在底板(7)上端，其活塞(14-1)与液压缸(16)的活塞杆连接，料浆注射缸(14)的前端设置注射咀(8)、密封垫(9)，中段设置压力表(10)、排气阀(13)；料浆注射缸(14)的上部设置料斗(11)，所述的料斗(11)通过料斗支架(12)安装在底板(7)上端，料斗(11)下端通过料斗阀(11-1)和输料管与料浆注射缸(14)连接并贯通，料斗(11)上还设置振动器(11-2)；所述的电机(20)、液压泵(21)、控制柜(19)分别安装在底板(7)上端；所述的电机(20)与液压泵(21)连接，所述的液压泵(21)通过电磁阀(22)、输油管(23)与液压缸(16)连接；所述的控制柜通过导线(24)分别与电机(20)、电磁阀(22)、振动器(11-2)连接。
3.根据权利要求2所述的保温料浆注入设备，其特征在于：所述的液压泵(21)与液压缸(16)之间设置液压罐(17)；所述的液压罐(17)安装在底板(7)上端，液压罐(17)通过输液管(23)与液压泵(21)连接，同时通过输液管(23)、电磁阀(22)与液压缸(16)连接；液压罐(17)上还设置液压表(17-1)。
CN2009100321904A 2009-07-10 2009-07-10 直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备 Expired - Fee Related CN101619798B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100321904A CN101619798B (zh) 2009-07-10 2009-07-10 直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100321904A CN101619798B (zh) 2009-07-10 2009-07-10 直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101619798A CN101619798A (zh) 2010-01-06
CN101619798B true CN101619798B (zh) 2010-12-29

Family

ID=41513165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100321904A Expired - Fee Related CN101619798B (zh) 2009-07-10 2009-07-10 直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101619798B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101818835B (zh) * 2010-04-29 2012-08-08 葫芦岛东方实业有限公司 一种耐高温复合保温管及制造方法
CN104075077A (zh) * 2014-06-10 2014-10-01 北京豪特耐管道设备有限公司 一种用于热力管道修复的绝热材料及其制备方法和应用
CN104075076A (zh) * 2014-06-10 2014-10-01 北京豪特耐管道设备有限公司 一种热力管道修复工艺
CN104266036B (zh) * 2014-09-12 2016-06-01 天津市优塔卡密封科技有限公司 地下钢套钢蒸汽管道保温层修复装置及其方法
CN110285286B (zh) * 2019-06-27 2020-10-23 湖南达道新能源开发有限公司 一种地热管道快速散热的修补装置及方法
CN110578854B (zh) * 2019-09-26 2021-01-12 南京苏夏设计集团股份有限公司 一种埋地蒸汽保温管现场灌注式保温修复方法
CN111663570B (zh) * 2020-05-19 2021-11-09 济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司 一种热力直埋管道的放气井施工方法及放气井结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN101619798A (zh) 2010-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101619798B (zh) 直埋式热力管道保温层不开挖修复工艺、料浆配比及设备
CN111485922B (zh) 一种elf铁路隧道漏水、掉块及翻浆病害治理方法
CN201172828Y (zh) 降水井封井装置
CN108166486B (zh) 深层埋管式预制型能源管桩及其施工工艺
CN101666234B (zh) 破碎岩体无止浆墙复合式注浆施工方法
CN110242267B (zh) 用于模拟地热系统干热岩的注水压裂剪切试验系统及方法
CN104406003A (zh) 一种排水管道非开挖压浆修复施工方法
CN201310362Y (zh) 高压涌水钻孔内孔口管的安装装置
CN101338847A (zh) Hdpe管无焊接穿插内衬修复管道的方法
CN104895581A (zh) 一种基于碳纤维编织网的隧道衬砌快速修复结构及其修复方法
CN103278394B (zh) 一种管体接口密封和液压循环的综合试验装置
CN103276735B (zh) 集成式高聚物注浆系统
CN1887778A (zh) 一种地埋管换热器钻孔回填材料
CN103276736B (zh) 拖车式高聚物注浆系统
CN103257219A (zh) 一种用于模型试验的新型注浆装置及使用方法
CN202927358U (zh) 大直径混凝土非承压管道裂缝钢制内衬修补结构
CN206396755U (zh) 一种可拆除生态环保型锚杆
CN201434182Y (zh) 直埋式热力管道保温层修复料浆注入装置
CN104154324B (zh) 固定墩与阀门井一体混合安装法
JP3870317B2 (ja) 地中壁の熱交換装置の施工方法とその地中壁の熱交換装置
CN114645691A (zh) 一种地面直通式透巷钻孔固井井下装置及固井施工方法
CN103132517A (zh) 带膨胀换热器的地源热能锚杆及施工方法
CN107418533A (zh) 一种热采井封固剂、封固浆料及封固方法
CN107778029B (zh) 结构内埋管的混凝土养护方法
KR20090041835A (ko) 다회 반전을 위한 분리형 플랜지가 구비된 지중 매설상하수도관의 비굴착장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101229

Termination date: 20110710