CN110159860B - 一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，主要包括安装阶段及预热阶段，安装阶段将预制直埋保温管严格按照施工步骤进行安装后，使用电厂余热蒸汽对已完工预制直埋保温管内的热水进行加热升温，通过直埋管段输送热水给一次性套筒补偿器进行升温，经过多次循环，回水管道和供水管道先后达到指定温度，将相应管道上的一次性套筒补偿器焊缝进行焊接，然后对一次性套筒补偿器进行保温、焊接及注入发泡保温材料。本发明所述方法中的管网采用一次性补偿直埋敷设，实现了将管道循环温差降低，提高了管网的安全性和稳定性。

Description

一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法

技术领域

本发明属于热力直埋管道敷设技术领域，具体涉及一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法。

背景技术

热力直埋管道敷设分为可分为冷安装和预热安装，一般热力管道采用直埋敷设的冷安装设计方法，但是在一些冷安装技术处理难度大的位置由于应力超标，只能在管道上安装补偿器已达到满足应力要求的目的。而随着城市化进程的加快和人民生活质量的不断提高，城镇集中供热的普及程度越来越快，在供热管网的建设、改造和运行使用中，高温热水管道运行的安全性被普遍关注，尤其是热力补偿器由于受热胀冷缩的作用疲劳受损，造成管道渗漏是影响安全运行的主要因素。设置补偿器增加了管网的事故概率，降低了管网的可靠性。因此在管网设计中，应尽量减少补偿器的使用，尽力创造条件采用无补偿直埋敷设。

而采取预热安装，一部分热膨胀量能够提前释放，所以无补偿管段的内力水平和应力幅度水平都较低。在冷安装技术处理难度大的工程中选用余热安装能够降低管网的循环温差，但是由于预热安装需要在管网安装时对管道进行预热，对施工具有较大的局限性，施工作业复杂且施工进度缓慢。

管网采用一次性补偿直埋敷设，在施工中预热伸长量的计算、测量及一次性套筒补偿器的焊接和预热伸长量的控制一次性补偿直埋敷设成功的关键。

发明内容

本发明提供了一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，目的是对现有使用补偿器造成经常泄漏的问题，以及目前常用预热安装例如电预热安装的施工复杂、进度缓慢等问题进行改进。

本发明的具体技术方案如下：

一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，包括以下步骤：预制直埋保温管以及一次性套筒补偿器的安装，安装完成后，一次性套筒补偿器处的一次性套筒补偿器预热焊缝处于未焊接状态，同时热缩套4套放在新建预制直埋保温管上，同时在一次性套筒补偿器的附近均安装有温度检测装置；然后进行预热，所述预热具体包括以下步骤：

步骤1，对管道进行水压试验，同时检查各一次性套筒补偿器是否漏水；

步骤2，通过电厂余热蒸汽对管道进行逐步升温；

步骤3，所述步骤2中对管道进行升温的热水通过已经完工的冷安装直埋管段输送至预热安装直埋管段处，对一次性套筒补偿器进行升温；

步骤4，经过2至3个循环过程后，观察回水管道上一次性套筒补偿器位置处的温度检测装置，查看回水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，下一个循环温度的水到达一次性套筒补偿器之前，完成对一次性套筒补偿器预热焊缝的焊接；

步骤5，步骤4完成后，再经过2-3个循环过程，观察供水管道上一次性套筒补偿器位置处的温度检测装置，查看供水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，在下一个循环温度的水到达之前，完成对一次性套筒补偿器预热焊缝3-6的焊接；

步骤6，步骤4与步骤5中的一次性套筒补偿器预热焊缝完成焊接后，将套在新建预制直埋保温管上的热缩套4进行固定安装；

步骤7，对一次性套筒补偿器进行保温作业；

步骤8，对没有设置补偿器井室的一次性套筒补偿器进行分层回填，并进行压实处理；

步骤9，电厂余热蒸汽通过汽水换热器对已完工预制直埋保温管内的热水进行加热进行正常供暖循环。

所述预制直埋保温管以及一次性套筒补偿器的安装步骤包括：a.沟槽开挖检验；b.沟底做回填砂垫层；c.管路组对；d.已完工预制直埋保温管与新建预制直埋管的安装焊接以及新建预制直埋管与一次性套筒补偿器的安装焊接；e.焊口探伤；f.焊口保温；g.预制直埋保温管处沟槽回填沙压实；h.回填土压实。

所述步骤2中每次升温不超过10℃。

所述步骤3中，升温完成后的热水通过已经完工的冷安装直埋管段输送至循环泵处加压后进入汽水换热器经余热蒸汽加热后进行下一个升温过程。

所述步骤6中热缩套的固定安装包括以下步骤：将所述热缩套移动套在一次性套筒补偿器上，通过喷枪加热热缩套与两侧新建预制直埋保温管熔接在一起。

所述步骤7中对一次性套筒补偿器进行保温的具体操作为：对保温位置进行气密性实验，合格后将热缩套与新建预制直埋保温管间的空腔内注入异氰酸酯和组合聚醚进行发泡保温。

所述步骤7中热缩套4的固定安装包括以下步骤：a.将所述热缩套4移动套在一次性套筒补偿器上，使用喷枪火烤将热缩套与新建预制直埋保温管焊接在一起；b.对保温位置进行气密性实验，合格后将热缩套与新建预制直埋保温管间的空腔内注入异氰酸酯和组合聚醚进行发泡保温。

所述预制直埋保温管安装时，在一次性套筒补偿器位置分析是否满足敞口放置条件，在不满足敞口放置条件的位置可设置补偿器井室。

作为优选，所述的温度检测装置可以为接触式测温仪表或者非接触式温度仪表。

作为优选，所述一次性套筒补偿器包括外套管,所述外套管滑动连接有内套管，所述外套管与内套管的端部为均为连接管端，所述外套管及内套管与连接管端相接的部位均设置有加强肋板；所述外套管内部靠近端部的位置设置有非等距间隔的滑道，所述滑道与内套管上的滑块相配合进行滑动，所述内套管上设置有凹槽，所述凹槽中安装有两个堵头，所述堵头的上表面与外套管的内表面相接触，所述外套管上安装有填充物浇注件，所述填充物浇注件位于两个堵头之间的空间，所述填充物浇注件的顶部设置有浇注口，所述浇注口的上端部突出外套管的管面，所述突出部分与管道相接的部位通过焊接与管道相连接，所述浇注口连接有中间通道，所述中间通道穿过外套管的管壁，所述中间通道的中部设置有不贯通的孔道，所述中间通道与设置于填充物浇注件底部两侧的向外凸起的凸台相连接，所述两侧的凸台上均设置有与中间通道的孔道相通的出口；所述两侧凸台外侧与外套管的内部进行焊接；所述填充物浇注件的圆周设置有螺纹，通过螺纹连接有密封螺母。

本发明的有益效果在于：

1、本发明所述方法中，预制直埋保温管以及一次性套筒补偿器的安装完成后，一次性套筒补偿器处的一次性套筒补偿器预热焊缝处于未焊接状态，在经过热水预热循环过程后，回水管道及供水管道上的一次性套筒补偿器处的管道达到设定温度后，在下一个循环温度的水到达一次性套筒补偿器之前，完成对一次性套筒补偿器预热焊缝的焊接。此方法使管网在升温后将补偿器焊接为一个刚性整体，使管网成为无补偿直埋敷设形式，降低了由于补偿器泄漏造成的管网的泄漏事故概率，提升管网的安全性。同时降低了循环温差，例如原来130摄氏度供水的管网，在采暖季运行的安装温度取10 ℃，循环温差为120℃，在管网设计时应考虑120℃的膨胀量来计算管网的应力。而通过间接实现预热安装，使管道安装温度能达到70℃左右，降低了供水温度130℃与管道安装温度的温度差，减小了管道由于循环温差产生的膨胀量及应力，实现了将管道循环温差降低，提高了管网的安全性和稳定性。

2、本发明采用一次性套筒补偿器热水预热的方法，预热后将一次性补偿器焊接为一个刚性整体，从而减少了补偿器由于填料密封，地下水腐蚀等问题，经常产生泄漏，需要在供暖期间进行更换而产生的放水费用、放水产生的热量损失和补偿器更换等费用，即降低维修费用的投入，达到了增效降本的效果。

3、本发明所述方法中是采用一次性套筒补偿器，而一次性套筒补偿器的造价约为传统套筒补偿器的20%～30%，安装每个补偿器，约节省补偿器投资70%～80%，采用此方法可降低管网投资，在保证供暖效果的同时价节省了安装成本。

附图说明

图1为本发明中直埋管网的示意图；

图2为本发明中一次性补偿器的结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为填充物浇注件的结构示意图；

图中，1汽水换热器、2循环泵、3一次性套筒补偿器、4热缩套4、5已完工预制直埋保温管、6预热安装直埋管段、7冷安装直埋管段、8温度检测装置、9新建预制直埋保温管、10余热蒸汽、11冷凝水、12补偿器井室、3-1外套管、3-2内套管、3-3填充物浇注件、3-4加强肋板、3-5连接管端、3-6一次性套筒补偿器预热焊缝、3-7滑道、3-8滑块、3-9堵头、3-10密封螺母。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案进行详细叙述：

如图1所示为供热直埋管网的结构示意图，所述的供热管道系统包括已完工预制直埋保温管5，所述预制直埋保温管5与冷安装直埋管段7相连接，所述冷安装直埋管段7与预热安装直埋管段6相连，所述预热安装直埋管段6与新建预制直埋保温管9相连，所述预制直埋保温管9上设置有一次性套筒补偿器3，所述一次性套筒补偿器3的两端与预制直埋保温管9焊接连接，依据管道铺设的具体位置，如果不满足敞口放置条件，需要在一次性套筒补偿器3的外侧设置补偿器井室12，所述循环回水管路上设置有循环泵2，所述循环泵2与汽水换热器1相连，所述汽水换热器1设置有余热蒸汽10通入口及冷凝水11出口。本发明基于供暖管道的基础连接，提供一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其主要包括安装阶段和预热阶段。

一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，包括以下步骤：预制直埋保温管以及一次性套筒补偿器的安装，所述安装步骤包括a.沟槽开挖检验；b.沟底做回填砂垫层；c.管路组对；d.已完工预制直埋保温管与新建预制直埋管的安装焊接以及新建预制直埋管与一次性套筒补偿器3的安装焊接；e.焊口探伤；f.焊口保温；g.预制直埋保温管处沟槽回填沙压实；h.回填土压实。在预制直埋保温管安装时，在一次性套筒补偿器位置分析是否满足敞口放置条件，在不满足敞口放置条件的位置可设置补偿器井室。

安装完成后，一次性套筒补偿器处的一次性套筒补偿器预热焊缝处于未焊接状态，同时热缩套4套放在新建预制直埋保温管上，同时在一次性套筒补偿器的附近均安装有温度检测装置，所述的温度检测装置可以为接触式测温仪表或者非接触式温度仪表。

安装完成后进行预热，所述预热具体包括以下步骤：

步骤1，对管道进行水压试验，同时检查各一次性套筒补偿器是否漏水。

步骤2，通过电厂余热蒸汽对管道进行逐步升温，每次循环升温不超过10℃。

步骤3，所述步骤2中对管道进行升温的热水通过已经完工的冷安装直埋管段输送至预热安装直埋管段处，对一次性套筒补偿器进行升温；升温完成后的热水通过已经完工的冷安装直埋管段输送至循环泵处加压后进入汽水换热器经余热蒸汽加热后进行下一个升温过程。

步骤4，经过2至3个循环过程后，观察回水管道上一次性套筒补偿器位置处的温度检测装置，查看回水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，下一个循环温度的水到达一次性套筒补偿器之前，完成对一次性套筒补偿器预热焊缝的焊接。

步骤5，步骤4完成后，再经过2-3个循环过程，观察供水管道上一次性套筒补偿器位置处的温度检测装置，查看供水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，在下一个循环温度的水到达之前，完成对一次性套筒补偿器预热焊缝3-6的焊接。

步骤6，步骤4与步骤5中的一次性套筒补偿器预热焊缝完成焊接后，将套在新建预制直埋保温管上的热缩套4移动套设在一次性套筒补偿器上，通过喷枪加热热缩套4与两侧新建预制直埋保温管熔接在一起。

步骤7，对一次性套筒补偿器进行保温作业，对对保温位置进行气密性实验，合格后将热缩套4与新建预制直埋保温管间的空腔内注入异氰酸酯和组合聚醚进行发泡保温。

步骤8，对没有设置补偿器井室12的一次性套筒补偿器3进行分层回填，并进行压实处理。

步骤9，电厂余热蒸汽10通过汽水换热器对已完工预制直埋保温管内的热水进行加热进行正常供暖循环。

具体实施时，在安装阶段，对新建预制直埋保温管9以及一次性套筒补偿器严格安装施工程序进行冷安装，包括沟槽开挖检验→沟底做回填砂垫层→管路组对、安装→焊口探伤→焊口保温→沟槽回填沙压实→回填土压实。同时施工中在一次性套筒补偿器3位置分析是否满足敞口放置条件，不满足可设置补偿器井室12。施工后新建预制直埋保温管9均以回填恢复完全，只预留一次性套筒补偿器3处的一次性补偿器预热焊缝3-6未焊接，及热缩套4套在新建预制直埋保温管9上未固定安装。同时施工中应在一次性套筒补偿器3附近安装温度检测装置8。

预热阶段，供暖预热开始前，首先对管道进行水压试验，同时检查一次性套筒补偿器3是否漏水。

水压试验完成后，电厂余热蒸汽10通过汽水换热器1对已完工预制直埋保温管5内的热水进行加热，首站人员观查温度检测装置8的温度，对管道进行小于10度的缓慢升温，通过已经完工的冷安装直埋管段7输送至预热安装直埋管段6处，对一次性套筒补偿器进行升温，升温完成后的热水通过已经完工的冷安装直埋管段7输送至循环泵2处加压后进入汽水换热器经余热蒸汽10加热后进行下一个升温过程。

经过2-3个循环过程后，观察一次性套筒补偿器3位置处的温度检测装置8，查看回水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，对一次性补偿器预热焊缝12进行焊接，同时应在下一个循环温度的水到达前焊接完成，完成回水管道上的一次性套筒补偿器3的施工。

再经过2-3个循环过程，观察供水管道上的一次性套筒补偿器3位置处的温度检测装置8，查看供水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，在下一个循环温度的水到达前完成对一次性补偿器预热焊缝12的焊接，完成供水管道上的一次性套筒补偿器3的施工。

完成后焊接后的一次性套筒补偿器3需要进行保温作业，将套在新建预制直埋保温管9上的热缩套4移动套设在一次性套筒补偿器3上，使用喷枪火烤将热缩套4与新建预制直埋保温管9焊接至一起。对保温位置进行气密性实验，合格后将热缩套4与新建预制直埋保温管9间的空腔内注入异氰酸酯和组合聚醚进行发泡保温。

保温完成后的一次性套筒补偿器3有补偿器井室12的不作处理。将没有补偿器井室12的一次性套筒补偿器3进行分层回填，并进行压实处理。

待新建预制直埋保温管9上多处一次性套筒补偿器3均完成预热焊接后，电厂余热蒸汽10通过汽水换热器1对已完工预制直埋保温管5内的热水进行加热，进行正常供暖循环，蒸汽产生的冷凝水11回输送至电厂除氧器。

如图2所示，本发明中所述一次性套筒补偿器包括外套管3-1,所述外套管3-1滑动连接有内套管3-2，所述外套管3-1与内套管3-2的端部为均为连接管端3-5，所述外套管3-1及内套管3-2与连接管端3-5相接的部位均设置有加强肋板3-4。如图2及图3所示，所述外套管3-1内部靠近端部的位置沿圆周方向设置有非等距间隔的滑道3-7，所述滑道3-7与内套管3-2上的滑块3-8相配合进行滑动，所述内套管3-2上设置有凹槽，所述滑道3-7与滑块3-8在管道预热膨胀时，产生相对运动，由于是滑块滑道形式，可以减少内外管套在圆周方向上的运动，减少错位，便于后续的填充物密封。所述凹槽中安装有两个堵头3-9，所述堵头3-9的上表面与外套管3-1的内表面相接触，所述堵头可以在凹槽中滑动，当管道及一次性套筒补偿器3预热完成进行焊接之前，外套管3-1及内套管3-2的最终位置可以确定，加注填充物进行密封的时候，由于填充物加入时的压力，两个堵头可以移动到分别与外套管3-1和内套管3-2紧靠的位置，使填充物将两个堵头之间填满，再进行一次性补偿器预热焊缝3-6的焊接，保证一次性套筒补偿器3的密封性。

所述外套管3-1上安装有填充物浇注件3-3，所述填充物浇注件3-3位于两个堵头之间的空间，如图4所示，所述填充物浇注件3-3的顶部设置有浇注口，所述浇注口的上端部突出外套管3-1的管面，所述突出部分与管道相接的部位通过焊接与管道相连接，所述浇注口连接有中间通道，所述中间通道穿过外套管3-1的管壁，所述中间通道的中部设置有不贯通的孔道，所述中间通道与设置于填充物浇注件3-3底部两侧的向外凸起的凸台相连接；所述两侧的凸台上均设置有与中间通道的孔道相通的出口，所述出口的外端口直径小于出口位于凸台内部部分的直径，如此设计可以使加注填充物的时候，由于出口截面积变小，可以加大出口压，将外套管3-1与内套管3-2之间的空隙填满。所述两侧凸台外侧与外套管3-1的内部进行焊接；所述填充物浇注件3-3的圆周设置有螺纹，通过螺纹连接有密封螺母3-10，当最终填充物浇注完成后，将密封螺母3-10拧在浇注口中，并焊接加固，用于封堵浇注口。

Claims (7)

1.一种利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其特征在于包括以下步骤：预制直埋保温管以及一次性套筒补偿器（3）的安装，安装完成后，一次性套筒补偿器（3）处的一次性套筒补偿器预热焊缝（3-6）处于未焊接状态，同时热缩套（4）套放在新建预制直埋保温管上，同时在一次性套筒补偿器的附近均安装有温度检测装置（8）；然后进行预热，所述预热具体包括以下步骤：

步骤1，对管道进行水压试验，同时检查各一次性套筒补偿器（3）是否漏水；

步骤2，通过电厂余热蒸汽（10）对管道进行逐步升温，每次升温不超过10℃；

步骤3，所述步骤2中对管道进行升温的热水通过已经完工的冷安装直埋管段输送至预热安装直埋管段处，对一次性套筒补偿器（3）进行升温；升温完成后的热水通过已经完工的冷安装直埋管段（7）输送至循环泵（2）处加压后进入汽水换热器（1）经余热蒸汽加热后进行下一个升温过程；

步骤4，经过2至3个循环过程后，观察回水管道上一次性套筒补偿器（3）位置处的温度检测装置（8），查看回水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，下一个循环温度的水到达一次性套筒补偿器（3）之前，完成对一次性套筒补偿器（3）预热焊缝的焊接；

步骤5，步骤4完成后，再经过2-3个循环过程，观察供水管道上一次性套筒补偿器（3）位置处的温度检测装置（8），查看供水管道是否达到预热温度要求，若达到要求，在下一个循环温度的水到达之前，完成对一次性套筒补偿器预热焊缝（3-6）的焊接；

步骤6，步骤4与步骤5中的一次性套筒补偿器预热焊缝完成焊接后，将套在新建预制直埋保温管（9）上的热缩套（4）进行固定安装；

步骤7，对一次性套筒补偿器（3）进行保温作业；

步骤8，对没有设置补偿器井室（12）的一次性套筒补偿器（3）进行分层回填，并进行压实处理；

步骤9，电厂余热蒸汽（10）通过汽水换热器（1）对已完工预制直埋保温管内的热水进行加热进行正常供暖循环。

2.如权利要求1所述的利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其特征在于：所述预制直埋保温管以及一次性套筒补偿器的安装步骤包括：a.沟槽开挖检验；b.沟底做回填砂垫层；c.管路组对；d.已完工预制直埋保温管与新建预制直埋管的安装焊接以及新建预制直埋管与一次性套筒补偿器的安装焊接；e.焊口探伤；f.焊口保温；g.预制直埋保温管处沟槽回填沙压实；h.回填土压实。

3.如权利要求2所述的利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其特征在于：所述步骤6中热缩套（4）的固定安装包括以下步骤：将所述热缩套（4）移动套在一次性套筒补偿器（3）上，通过喷枪加热热缩套（4）与两侧新建预制直埋保温管（9）熔接在一起。

4.如权利要求3所述的利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其特征在于：所述步骤7中对一次性套筒补偿器进行保温的具体操作为：对保温位置进行气密性实验，合格后将热缩套（4）与新建预制直埋保温管（9）间的空腔内注入异氰酸酯和组合聚醚进行发泡保温。

5.如权利要求2所述的利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其特征在于：所述预制直埋保温管安装时，在一次性套筒补偿器（3）位置分析是否满足敞口放置条件，在不满足敞口放置条件的位置可设置补偿器井室（12）。

6.如权利要求1所述利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其特征在于：所述的温度检测装置（8）包括接触式测温仪表或者非接触式温度仪表。

7.如权利要求1至6中任意一项所述利用一次性套筒补偿器热水预热安装实施方法，其特征在于：所述一次性套筒补偿器包括外套管（3-1）,所述外套管（3-1）滑动连接有内套管（3-2），所述外套管（3-1）与内套管（3-2）的端部为均为连接管端（3-5），所述外套管（3-1）及内套管（3-2）与连接管端（3-5）相接的部位均设置有加强肋板（3-4）；所述外套管（3-1）内部靠近端部的位置设置有非等距间隔的滑道（3-7），所述滑道（3-7）与内套管（3-2）上的滑块（3-8）相配合进行滑动，所述内套管（3-2）上设置有凹槽，所述凹槽中安装有两个堵头（3-9），所述堵头（3-9）的上表面与外套管（3-1）的内表面相接触，所述外套管（3-1）上安装有填充物浇注件（3-3），所述填充物浇注件（3-3）位于两个堵头之间的空间，所述填充物浇注件（3-3）的顶部设置有浇注口，所述浇注口的上端部突出外套管（3-1）的管面，所述突出部分与管道相接的部位通过焊接与管道相连接，所述浇注口连接有中间通道，所述中间通道穿过外套管（3-1）的管壁，所述中间通道的中部设置有不贯通的孔道，所述中间通道与设置于填充物浇注件（3-3）底部两侧的向外凸起的凸台相连接，所述两侧的凸台上均设置有与中间通道的孔道相通的出口，所述出口的外端口直径小于内部直径；所述两侧凸台外侧与外套管（3-1）的内部进行焊接；所述填充物浇注件（3-3）的圆周设置有螺纹，通过螺纹连接有密封螺母（3-10）。

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