CN105937656B - 一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统及敷设方法 - Google Patents

Abstract

一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统及敷设方法，该管道系统是由多个补偿单元固定连接而成，每一个补偿单元的中间位置设有保温补偿器，两端设有固定法兰，两端的固定法兰通过拉杆连接定位，当工作管受热膨胀时，拉杆的拉力将补偿单元内部的轴向伸长力进行抵消，工作管的热伸长由补偿单元中部的保温补偿器来吸收，从而消除了管道系统中各个补偿单元之间的热应力。本发明的管道系统在管廊中安装简便，无需制作固定墩或涨力弯，避免给同行的管廊其它管线设施造成影响。节约管廊占用空间，管道安装简便，可直接安放在管廊的托架上。不需设置固定墩，降低管道安装费用，提高安装效率，缩短安装周期。具有非常好的安全防火性能。

Description

一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统及敷设方法

技术领域

本发明涉及管廊用保温管道的敷设技术领域，尤其涉及一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统及敷设方法。

背景技术

现在常规的预制直埋保温管结构为（由内而外）工作管-聚氨酯保温层-聚乙烯外护管构成。管网中有起保证管道安全运行作用的管路附件如补偿器和固定墩。这样的管道结构系统适用于地下直埋敷设，管道的轴向力是依靠土壤对管道固定墩的束缚而克服的。存在的问题是：第一、在管廊中，保温管道的敷设失去了土壤的束缚，失去了固定墩的固定作用，管道中补偿器失去了固定墩的依靠将失去或降低其对管道热伸长的补偿作用，从而使管道在轴向力作用下产生屈曲变形，让管道无法安全运行。第二、保温材料为普通聚氨酯泡沫，是易燃材料。聚乙烯外护管也都属于易燃材料。不能在管廊建设中使用，国家《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2015）中明确规定热力管道及其配件保温材料应采用难燃或不然材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统及敷设方法，可以自行消除保温管道系统中各个补偿单元之间的热应力，有效解决保温管道在管廊中无土壤束缚无固定墩情况下克服轴向力造成的管道屈曲变形安全问题。同时可以解决保温及外护管材料易燃的防火安全问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统，该管道系统是由多个补偿单元固定连接而成，每一个补偿单元的中间位置设有保温补偿器，两端设有固定法兰，两端的固定法兰通过拉杆连接定位，当工作管受热膨胀时，拉杆的拉力将补偿单元内部的轴向力抵消，管道的热伸长由中部的保温补偿器来吸收，从而消除了管道系统中各个补偿单元之间的相互作用力。

所述补偿单元包括工作管、固定法兰、滑动法兰、支撑法兰、拉杆、保温补偿器、保温层、镀锌螺旋风管，固定法兰固定在工作管的两端，保温补偿器安装在工作管的中间位置，保温层包裹在工作管的外侧，镀锌螺旋风管作为外护管包裹在保温层的外侧，在镀锌螺旋风管上套接有滑动法兰和支撑法兰，固定法兰与相邻的滑动法兰通过拉杆连接，相邻的两个滑动法兰之间通过拉杆连接，支撑法兰均布在滑动法兰与固定法兰之间及相邻两个滑动法兰之间。

所述补偿单元包括工作管、固定法兰、滑动法兰、支撑法兰、拉杆、保温补偿器、保温层、镀锌螺旋风管、报警线，固定法兰固定在工作管的两端，保温补偿器安装在工作管的中间位置，保温层包裹在工作管的外侧，镀锌螺旋风管作为外护管包裹在保温层的外侧，在镀锌螺旋风管上套接有滑动法兰和支撑法兰，固定法兰与相邻的滑动法兰通过拉杆连接，相邻的两个滑动法兰之间通过拉杆连接，支撑法兰均布在滑动法兰与固定法兰之间及相邻两个滑动法兰之间。报警线安装在工作管外侧的保温层和保温补偿器的保温层中。

所述保温层为聚氨酯保温材料。

一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统的敷设方法，包括如下步骤：

1）在工厂加工预制保温管道，预制保温管道有两种：固定段预制保温管道和中间段预制保温管道，固定段预制保温管道的一端焊接有固定法兰和加强筋板；

2）将两种预制保温管道运至管廊进行安装敷设，将固定段预制保温管道设置在补偿单元的两端，将保温补偿器设置在补偿单元的中间位置，在固定段预制保温管道和保温补偿器之间敷设中间段预制保温管道，先将滑动法兰和支撑法兰套在中间段预制保温管道的外护管上，然后将预制的保温管道首尾相连焊接固定，并将预制保温管道与保温补偿器焊接连接；

3）将固定法兰与相邻的滑动法兰通过拉杆连接，将相邻的两个滑动法兰通过拉杆连接；

4）将连接好的补偿单元首尾相连焊接固定；

5）需要安装报警线的管廊保温管道系统，保温补偿器中的报警线在保温补偿器预制过程中预制安装在补偿器的保温层中，工作管道部分的报警线在预制保温管道时预制安装在保温层中，管廊敷设的过程中，将各段预制保温管道中的报警线以及保温补偿器中的报警线进行连接。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明的管道系统在管廊中安装简便，无需制作固定墩或涨力弯，避免给同行的管廊其它管线设施造成影响。节约管廊占用空间，管道安装简便，可直接安放在管廊的托架上。

2）本发明不需设置固定墩，降低管道安装费用，提高安装效率，缩短安装周期。

3）本发明具有非常好的安全防火性能，在保温层内安装报警线，可以检测管道运行过程中是否有泄漏并及时报警。

附图说明

图1是本发明中不带报警线的管廊无固定墩敷设专用保温管道系统的结构示意图（实施例1）；

图2是本发明中不带报警线的单个补偿单元的结构示意图（实施例1）。

图3是本发明中带报警线的管廊无固定墩敷设专用保温管道系统的结构示意图（实施例2）；

图4是本发明中带报警线的单个补偿单元的结构示意图（实施例2）；

图中：1.固定法兰 2.拉杆 3.工作管 4.保温补偿器 5.加强筋板 6.保温层 7.镀锌螺旋风管 8.滑动法兰 9.支撑法兰 10.报警线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的实施方式进一步说明：

如图1-图4所示，一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统，该管道系统是由多个补偿单元固定连接而成，每一个补偿单元的中间位置设有保温补偿器4，两端设有固定法兰1，两端的固定法兰1通过拉杆2连接定位，当工作管3受热膨胀时，拉杆2的拉力将补偿单元内部的轴向力抵消，工作管3的热伸长由补偿单元中部的保温补偿器4来吸收，从而消除了管道系统中各个补偿单元之间的相互作用力。

当工作管3受热膨胀时，工作管3将沿轴向向两端膨胀，固定在工作管3两端的固定法兰1和加强筋板5将热膨胀产生的轴向力和管道的盲板力的合力传递到拉杆2上，通过拉杆2的抗拉作用强制管道两端固定法兰1位置不动，热伸长由中间的保温补偿器4吸收，避免工作管3屈曲发生形变。

实施例1：

见图1、图2，所述补偿单元包括工作管3、固定法兰1、滑动法兰8、支撑法兰9、拉杆2、保温补偿器4、保温层、镀锌螺旋风管7，固定法兰1固定在工作管3的两端，保温补偿器4安装在工作管3的中间位置，保温层包裹在工作管3的外侧，镀锌螺旋风管7作为外护管包裹在保温层的外侧，在镀锌螺旋风管7上套接有多个滑动法兰8和支撑法兰9，固定法兰1与相邻的滑动法兰8通过拉杆2连接，相邻的两个滑动法兰8之间通过拉杆2连接，支撑法兰9均布在滑动法兰8与固定法兰1之间及相邻两个滑动法兰8之间。

实施例2：

见图3、图4，所述补偿单元包括工作管3、固定法兰1、滑动法兰8、支撑法兰9、拉杆2、保温补偿器4、保温层、镀锌螺旋风管7、报警线10，固定法兰1固定在工作管3的两端，保温补偿器4安装在工作管3的中间位置，保温层包裹在工作管3的外侧，镀锌螺旋风管7作为外护管包裹在保温层的外侧，在镀锌螺旋风管7上套接有多个滑动法兰8和支撑法兰9，固定法兰1与相邻的滑动法兰8通过拉杆2连接，相邻的两个滑动法兰8之间通过拉杆2连接，支撑法兰9均布在滑动法兰8与固定法兰1之间及相邻两个滑动法兰8之间。报警线10安装在工作管3外侧的保温层和保温补偿器4的保温层中。报警线10连接管道泄漏监测系统，用于检测管道运行过程中是否有泄漏并及时报警。

实施例1或实施例2中：拉杆2沿轴向多段设置，根据拉杆2的挠度需要在适当的长度位置设置滑动法兰8，在滑动法兰8之间或者滑动法兰8与固定法兰1之间安装支撑法兰9用于支撑拉杆2，在固定法兰1、滑动法兰8和支撑法兰9的相应位置处设置有连接孔，拉杆2穿过固定法兰1、滑动支撑9和滑动法兰8上的连接孔，两端通过螺母锁紧。滑动法兰8和支撑法兰9与螺旋风管7之间可以滑动移位。

所述保温层6为聚氨酯保温材料。保温材料采用阻燃级别为B1级的聚氨酯泡沫材料。

一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统的敷设方法，包括如下步骤：

1）在工厂加工预制保温管道，预制保温管道有两种：固定段预制保温管道和中间段预制保温管道，固定段预制保温管道的一端焊接有固定法兰1和加强筋板5。

加工预制保温管道时，先将镀锌螺旋风管7套在工作管3的外侧，在两端加装密封模具，然后从一端向工作管3与镀锌螺旋风管7之间的保温空间注入聚氨酯泡沫原料，发泡保温。（如果安装报警线10，先将报警线10敷设在工作管3上，再注入聚氨酯泡沫保温原料。）

2）将两种预制保温管道运至管廊进行敷设，将固定段预制保温管道设置在补偿单元的两端，将保温补偿器设置在补偿单元的中间位置，在固定段预制保温管道和保温补偿器之间敷设中间段预制保温管道，先将滑动法兰8和支撑法兰9套在中间段预制保温管道的外护管上，然后将预制的保温管道首尾相连焊接固定，并将预制保温管道与保温补偿器焊接连接。保温补偿器4可以事先在工厂中加工预制。

各预制管道的接头处也需要做保温处理，该处的保温在管廊工程现场直接制作，工作管接头焊接完成后，在外侧安装镀锌螺旋风管7，然后向其内部注入聚氨酯泡沫保温材料，发泡保温。外侧镀锌螺旋风管接缝处做密封处理。（如果安装报警线10，先将各段报警线10连接后再进行发泡保温。）

3）将固定法兰1与相邻的滑动法兰8通过拉杆2连接，将相邻的两个滑动法兰8通过拉杆2连接。

拉杆2分段设置，根据拉杆2的挠度确定长度，在固定法兰1和滑动法兰8之间或滑动法兰8和滑动法兰8之间设置有支撑法兰9。补偿单元两端部位的拉杆2穿过固定法兰1、支撑法兰9、滑动法兰8，两端通过螺母锁紧固定。补偿单元中间部位的拉杆2穿过滑动法兰8、支撑法兰9、滑动法兰8，两端通过螺母锁紧固定，保温补偿器4两端的滑动法兰8也通过拉杆2连接。

4）将连接好的补偿单元首尾相连焊接固定。然后将接头处做保温处理。

通过上述步骤1）-3）的方法将单个的补偿单元组装完毕，每一个补偿单元成为一个独立的管道补偿系统，每一个补偿单元热膨胀产生的热伸长由该补偿单元内的预制保温补偿器4吸收，不对相邻的补偿单元管道产生任何影响。

5）需要安装报警线10的管廊保温管道系统，保温补偿器4中的报警线10在保温补偿器预制过程中预制安装在补偿器的保温层中，工作管道部分的报警线10在预制保温管道时预制安装在保温层中，管廊敷设的过程中，将各段预制保温管道中的报警线10以及保温补偿器中的报警线10进行连接。

Claims (4)

1.一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统，该管道系统是由多个补偿单元固定连接而成，每一个补偿单元两端设有固定法兰，两端的固定法兰通过拉杆连接定位，当工作管受热膨胀时，拉杆的拉力将补偿单元内部的轴向力抵消，管道的热伸长由中部的保温补偿器来吸收，从而消除了管道系统中各个补偿单元之间的相互作用力；其特征在于，所述补偿单元包括工作管、固定法兰、滑动法兰、支撑法兰、拉杆、保温补偿器、保温层、镀锌螺旋风管，固定法兰固定在工作管的两端，保温补偿器安装在工作管的中间位置，保温层包裹在工作管的外侧，镀锌螺旋风管作为外护管包裹在保温层的外侧，在镀锌螺旋风管上套接有滑动法兰和支撑法兰，固定法兰与相邻的滑动法兰通过拉杆连接，相邻的两个滑动法兰之间通过拉杆连接，支撑法兰均布在滑动法兰与固定法兰之间及相邻两滑动法兰之间。

2.一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统，该管道系统是由多个补偿单元固定连接而成，每一个补偿单元两端设有固定法兰，两端的固定法兰通过拉杆连接定位，当工作管受热膨胀时，拉杆的拉力将补偿单元内部的轴向力抵消，管道的热伸长由中部的保温补偿器来吸收，从而消除了管道系统中各个补偿单元之间的相互作用力；其特征在于，所述补偿单元包括工作管、固定法兰、滑动法兰、支撑法兰、拉杆、保温补偿器、保温层、镀锌螺旋风管、报警线，固定法兰固定在工作管的两端，保温补偿器安装在工作管的中间位置，保温层包裹在工作管的外侧，镀锌螺旋风管作为外护管包裹在保温层的外侧，在镀锌螺旋风管上套接有滑动法兰和支撑法兰，固定法兰与相邻的滑动法兰通过拉杆连接，相邻的两个滑动法兰之间通过拉杆连接，支撑法兰均布在滑动法兰与固定法兰之间及相邻两滑动法兰之间，报警线安装在工作管外侧的保温层和保温补偿器的保温层中。

3.根据权利要求1或2所述的一种管廊无固定墩敷设专用保温管道系统，其特征在于，所述保温层为聚氨酯保温材料。

4.一种如权利要求1或2所述的管廊无固定墩敷设专用保温管道系统的敷设方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在工厂加工预制保温管道，预制保温管道有两种：固定段预制保温管道和中间段预制保温管道，固定段预制保温管道的一端焊接有固定法兰和加强筋板；

2)将两种预制保温管道运至管廊进行安装敷设，将固定段预制保温管道设置在补偿单元的两端，将保温补偿器设置在补偿单元的中间位置，在固定段预制保温管道和保温补偿器之间敷设中间段预制保温管道，先将滑动法兰和支撑法兰套在中间段预制保温管道的外护管上，然后将预制的保温管道首尾相连焊接固定，并将预制保温管道与保温补偿器焊接连接；

3)将固定法兰与相邻的滑动法兰通过拉杆连接，将相邻的两个滑动法兰通过拉杆连接；

4)将连接好的补偿单元首尾相连焊接固定；

5)需要安装报警线的管廊保温管道系统，保温补偿器中的报警线在保温补偿器预制过程中预制安装在补偿器的保温层中，工作管道部分的报警线在预制保温管道时预制安装在保温层中，管廊敷设的过程中，将各段预制保温管道中的报警线以及保温补偿器中的报警线进行连接。