CN116538384A - 一种区域供热管道弯头现场保温装置、设计方法及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种区域供热管道弯头现场保温装置、设计方法及施工方法。本发明包括套接在弯头外部的支撑瓦和外护管，所述外护管包括外护管斜接单元和外护管补口单元，所述支撑瓦用于所述外护管斜接单元的安装定位且其具有预设的保温性能，外护管斜接单元为根据对弯头弯管外护管斜接弯管的整体设计进行分离得到的、包含一定角度的转角、由两个外护管斜接段构成的基本外护管单元，所述外护管补口单元为连接相邻两个外护管斜接单元之间空白位置的外护管套袖，外护管与工作钢管之间设置有发泡层。本发明的设计方法和实施方法使得以高密封性品质标准在位维修弯头弯管成为可能，节省直埋保温管道弯头弯管保温安装和在位保温替换维修的时间成本和经济成本。
Description
技术领域
本发明涉及管道弯头保温技术领域，具体而言，尤其涉及一种区域供热管道弯头现场保温装置、设计方法及施工方法。
背景技术
在集中供热/供冷领域管道建设安装工程实施过程中，经常出现由于避障或路由变更导致管道走向变化，现场需要安装弯头解决路由变化问题。对于这种突发情况，采用预制保温弯头无法满足施工时间要求，只能采用裸弯头安装后对裸弯头进行现场保温作业。
对于保温层受损管道在位进行保温修复的工程，也会经常遇到弯头或弯管在位修复完成其保温制作的问题。
弯头或弯管现场保温制作历来都是集中供热/供冷管道建设或修复领域无法回避的问题。本发明通过公开现场弯头弯管保温设计和实施的系统化方法填补了行业空白。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种区域供热管道弯头现场保温装置、设计方法及施工方法。
本发明采用的技术手段如下：
一种区域供热管道弯头现场保温装置，包括套接在弯头外部的支撑瓦和外护管，所述外护管包括外护管斜接单元和外护管补口单元，所述支撑瓦用于所述外护管斜接单元的安装定位且其具有预设的保温性能，外护管斜接单元为根据对弯头弯管外护管斜接弯管的整体设计进行分离得到的、包含一定角度的转角、由两个外护管斜接段构成的基本外护管单元，所述外护管补口单元为连接相邻两个外护管斜接单元之间空白位置的外护管套袖，外护管与工作钢管之间设置有发泡层。
进一步地，所述外护管斜接单元包括端节斜接单元和中间斜接单元，其中，端节斜接单元为两端的斜接单元，其他斜接单元作为中间斜接单元。
进一步地，所述支撑瓦为采用聚氨酯材料模具反应成型的环形瓦块。
本发明还提供了一种区域供热管道弯头现场保温装置的设计方法，包括如下步骤：
步骤1、保温支撑瓦设计：根据保温层厚度要求和外护管规格以及外护管斜接段分段情况，在保证安装过程中几乎不发生干涉的条件下，设计支撑瓦的规格尺寸；
步骤2、弯管外护管斜接弯管设计：绘制钢制弯管管件；基于钢制弯管管件绘制套接在其外部的钢制弯管管件保温外护管弯管，所述钢制弯管管件保温外护管弯管为曲线拟合为若干相邻的线段；针对钢制弯管管件保温外护管弯管的线段进行补口段尺寸的预留；
步骤3、外护管斜接弯管斜接段设计：针对预留的补口段确定外护管斜接单元尺寸，所述外护管斜接单元为相邻外护管接缝线与相邻斜接单元端口之间的管段；将整体外护管划分为端节斜接单元和中间斜接单元，其中，端节斜接单元为两端的斜接单元，其他斜接单元作为中间斜接单元；针对端节斜接单元和中间斜接单元进行不同的尺寸设计；
步骤4、外护管斜接单元设计：一整个端节斜接单元或中间斜接单元均是由一体化的样板制成，其中，所述端节斜接单元由一个端节斜接分段和一个中间斜接分段组成，中间斜接单元由两个中间斜接分段组成；
步骤5、外护管斜接段展开样板设计：分别绘制中间斜接分段和端节斜接分段的展开图。
进一步地，步骤2中，弯管的设计方法包括如下步骤：
步骤2.1：在钢制弯管图上对钢制弯管90度中心圆弧线进行等分，连接各等分点和弯管中心线圆弧的圆心得到若干条外护管斜接弯管斜接段的径向中心线，等分过程中需要满足：1)圆弧45度位置对应的是斜接分段而不是斜接分段之间的接缝；2)斜接分段数量确定的原则是保障所设计的保温支撑瓦不会与外护管发生严重干涉；
步骤2.2：绘制经过各等分点的弯管中心圆弧的切线，各切线相交位置即为外护管斜接弯管各斜接段的接缝位置；
步骤2.3：做一个斜接分段圆弧等分点半径两侧的等距线，等距间距为a，测量外护管斜接段内侧短边上等距线与邻近斜接段接缝线的距离，确保该距离不小于a，以保证其后的补口安装过程中补口套袖与斜接段有足够的搭接长度。
本发明还提供了一种区域供热管道弯头现场保温装置的施工方法，包括如下步骤：
支撑瓦的制作：根据支撑瓦的成品件设计尺寸，完成支撑瓦的发泡模具设计，通过聚氨酯发泡机完成支撑瓦的制作；
斜接分段展开样板制作：基于斜接分段的设计参数进行斜接分段展开样板制作；
斜接分段的制作：将斜接分段的板料进行焊接，完成全部所需的中间分段和端节分段的制作；
斜接单元的制作：一个斜接单元由两个斜接分段焊接连接制成，具体地，两个中间斜接分段连接制成中间斜接单元，一个中间斜接分段和一个端节分段连接制成端节斜接单元；
支撑瓦的安装：在钢制弯管裸件上按定位参考线安装支撑瓦；
外护管斜接单元安装：以支撑瓦为限定安装首个端节斜接单元，之后完成其余斜接单元安装；
整体组装：斜接单元间补口安装及焊接；
发泡处理：通过高压发泡机将聚氨酯发泡原料灌注到所需发泡的型腔，完成全部补口段的发泡，之后再进行所有斜接单元段的发泡。
进一步地，所述斜接分段的制作和斜接单元的制作过程中，通过具有温度控制功能的手动挤出焊接进行接缝焊接连接。
进一步地，整体组装过程中，端节斜接单元与首个中间斜接单元间补口环缝采用电热熔焊接，采用有温度控制的手动挤出焊接设备完成补口套袖沿管道轴线方向对接缝焊接。
进一步地，整体组装结束后，还进行弯管外护管整体气密试验测试，测试合格后方可进行发泡处理。
进一步地，发泡完成后，清除排气塞，对注料孔进行扩孔处理并采用热熔工艺和高密度聚乙烯封堵对发泡孔进行热熔焊接，热熔焊接完成并冷却后，打磨清理封堵和外护管材料临近表面，采用有温度控制的挤出焊接设备对封堵进行密封强化焊接处理。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
通过本发明所公开的区域供热/供冷管道弯头/弯管现场保温的实施方法所获得的弯头/弯管外护管能够实现整体气密试验且可保证100％气密试验测试合格。本发明的设计方法和实施方法使得以高密封性品质标准在位维修弯头弯管成为可能，节省直埋保温管道弯头弯管保温安装和在位保温替换维修的时间成本和经济成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中绘制定位支撑半瓦图示意图。
图2为本发明实施例中绘制DN1400R3.5D钢制弯管管件示意图。
图3为本发明实施例中绘制DN1400R3.5D钢制弯管管件保温外护管弯管示意图。
图4为本发明实施例中验证斜接外护管补口段预留尺寸示意图。
图5为本发明实施例中确定外护管斜接单元尺寸示意图。
图6为本发明实施例中确定外护管斜接单元斜接分段的中线尺寸示意图。
图7为本发明实施例中绘制外护管斜接分段的展开样板图，其中，左图为中间各斜接分段的展开样板图，右图为两个端节分段的展开样板图。
图8为本发明实施例中实施过程中按照样板展开图制作下料样板示意图。
图9为本发明实施例中制作中间斜接分段和端节斜接分段示意图。
图10为本发明实施例中制作斜接单元示意图，其中，左图为中间斜接单元，右图为端节斜接单元。
图11为本发明实施例中在钢制弯管裸件上测量并标记支撑半瓦安装定位点示意图。
图12为本发明实施例中在钢制弯管裸件标记定位参考线示意图。
图13为本发明实施例中在钢制弯管裸件上按定位参考线安装支撑瓦示意图。
图14为本发明实施例中以支撑瓦为限定安装首个端节斜接单元示意图。
图15为本发明实施例中以支撑瓦为限定安装其余全部斜接单元示意图。
图16为本发明实施例中端节斜接单元与首个中间斜接单元间电热熔补口加热网安装示意图。
图17为本发明实施例中端节斜接单元与首个中间斜接单元间补口环缝电热熔焊接示意图。
图18为本发明实施例中端节斜接单元与首个中间斜接单元间补口轴线方向焊缝焊接示意图。
图19为本发明实施例中完成其余斜接单元之间全部补口套袖安装和焊接示意图。
图20为本发明实施例中完成两个端节斜接单元与相邻直管补口套袖安装和焊接示意图。
图21为本发明实施例中弯管外护管整体气密试验测试示意图。
图22为本发明实施例补口段及斜接单元段发泡示意图。
图中：1、硬质聚氨酯泡沫支撑瓦；2、钢制弯管管件；3、高密度聚乙烯弯管保温斜接外护管；4、外护管斜接单元端口；5、挤出焊接焊道；6、中间斜接分段；7、端节斜接分段；8、连接中间斜接分段的挤出焊接焊道；9、端节斜接分段的轴线方向挤出焊接焊道；10、斜接单元虚拟安装位置；11、支撑半瓦定位点；12、定位参考线；13、电热熔补口加热网；14、补口套袖；15、补口套袖轴线方向焊缝挤出焊接焊道；16、气密试验压力表；17、外护管气密试验注气孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
为了清晰而具体阐述，本发明将以管径为DN1400，曲率半径为R＝3.5D的大口径弯管为例，公开裸弯头弯管现场保温设计和实施方法。在其他可选的实施方式中，针对不同管径的弯管，能够通过本发明方法进行的保温设计和实施方法均属于本发明的保护范围，本发明的方法为行业内首创，没有可借鉴的相关技术信息和专利信息，本发明方法叙述将忽略与其他方法的比较问题。
本发明实施例公开了一种区域供热管道弯头现场保温装置，包括套接在预进行保温处理的钢制弯管管件2外部的支撑瓦1和外护管3，所述外护管包括外护管斜接单元和外护管补口单元，所述支撑瓦用于所述外护管斜接单元的安装定位且其具有预设的保温性能，外护管斜接单元为根据对弯头弯管外护管斜接弯管的整体设计进行分离得到的、包含一定角度的转角、由两个外护管斜接段构成的基本外护管单元，所述外护管补口单元为连接相邻两个外护管斜接单元之间空白位置的外护管套袖，套袖通过智能化电热熔补口工艺与相邻斜接单元进行相互密封连接。外护管与工作钢管之间设置有发泡层。
作为可选的实施方式，所述支撑瓦为聚氨酯材质，聚氨酯支撑瓦为采用聚氨酯材料模具反应成型的环形瓦块，已实现上述支撑瓦具有预设的保温性能这一功能，在其他可选的实施方式中，还可为任一种能够完成管道保温的材质。
具体实施方式包含设计和现场实施两大部分。
实施例1
本实施例提供了一种区域供热管道弯头现场保温装置的设计方法，包括如下步骤：保温支撑瓦设计、弯管外护管斜接弯管设计、外护管斜接弯管斜接段设计、外护管斜接单元设计和外护管斜接段展开样板设计。
所述支撑瓦设计为根据保温层厚度要求和外护管规格以及外护管斜接段分段情况，在保证安装过程中几乎不发生干涉的条件下，设计支撑瓦的规格尺寸。本实施例中，所述支撑瓦材质为采用满足弯管保温要求的聚氨酯材料。以DN1400规格弯管为例，外护管规格为Φ1656x25mm，钢管外径为Φ1420mm，支撑瓦成品件尺寸如图1所示，实际操作中，支撑瓦可以设计为圆周180度的半瓦。支撑瓦的特点是外缘具有12.5mm高度的定位立面，作为斜接单元安装定位限位。根据支撑瓦的成品件设计尺寸，完成圆弧角度180°支撑半瓦的发泡模具设计。
所述外护管斜接弯管设计过程包括钢制弯管裸件绘图、外护管弯管绘图和补口段预留尺寸验证绘图。
所述钢制弯管裸件绘图如图2所示。本发明以DN1400R3.5规格弯管现场保温的为例进行说明。弯管角度为90°。其他规格和角度的弯管，设计方法与本发明举例相同。
所述外护管弯管绘图如图3所示。设计方法为在钢制弯管图上对钢制弯管90度中心圆弧线进行等分，连接各等分点和弯管中心线圆弧的圆心得到若干条外护管斜接弯管斜接段的径向中心线。等分过程中应满足：1)圆弧45度位置对应的是斜接分段而不是斜接分段之间的接缝；2)斜接分段数量确定的原则是保障所设计的保温支撑瓦不会与外护管发生严重干涉。附图3所示弯管中心线圆弧等分数量为8等分，在其他可选的实施方式中，任一等分的效果均属于本发明的保护范围；接下来绘制经过各等分点的弯管中心圆弧的切线，各切线相交位置即为外护管斜接弯管各斜接段的接缝位置。
所述补口段预留尺寸验证绘图如图4所示。具体绘制方法为：做一个斜接分段圆弧等分点半径两侧的等距线，等距间距为a。测量外护管斜接段内侧短边上等距线与邻近斜接段接缝线的距离，确保该距离不小于a，本实施例中，a取值为150mm，以保证其后的补口安装过程中补口套袖与斜接段有足够的搭接长度。例图中搭接预留长度为251.057mm，充分满足补口安装时搭接尺寸需要。
所述外护管斜接弯管斜接段设计包括确定外护管斜接单元尺寸和确定外护管斜接单元斜接分段的中线尺寸。
所述确定外护管斜接单元尺寸如图5所示。按照图4绘制的等分线绘制外护管斜接段的边线，即图中的外护管斜接单元端口4。本发明中所述外护管斜接段是指外护管接缝线与相邻斜接单元端口之间的管段。将整体外护管划分为端节斜接单元和中间斜接单元，端节斜接单元为两端的斜接单元，其他斜接单元作为中间斜接单元，所述外护管斜接单元为由两个相邻斜接段焊接连接在一起具有一定转角的一个组件。
所述确定外护管斜接单元斜接分段的中线尺寸如图6所示。中线尺寸为外护管斜接分段中心线上斜接分段接缝线到斜接分段端口边线之间的距离。端节分段的中线长度相比于中间分段更长一些。本实施例中，端节分段的中心线长度为482.608mm，中间分段的中心线长度为332.608mm。斜接分段中心线长度是外护管斜接段展架样板设计中中心线高度的尺寸依据。
所述外护管斜接单元设计是指两个斜接分段相互连接实现11.25°转角的一个基本安装单元。
所述外护管斜接段展开样板设计如图7所示。展开样本图是制作展开样板的图形和尺寸依据。根据多段斜接弯头钣金展开算法分别绘制中间斜接分段和端节斜接分段的展开图。本实施例中，画线间距为162.8mm，中间分段的中线长度为332.7mm，端节分段的中线长度为482.7mm。
实施例2
在实施例1设计参数的基础上，本实施例提供了一种区域供热管道弯头现场保温装置的施工方法，包括如下步骤：
现场实施包括支撑瓦制作、斜接分段展开样板制作、斜接分段下料、斜接分段焊接成型、斜接单元焊接、钢制弯管裸件画线定位、支撑瓦安装、外护管斜接单元安装及焊接、斜接单元间补口安装及焊接、外护管斜接段与相邻直管外护管间补口安装及焊接、弯管外护管整体气密试验测试、弯管分部发泡、发泡孔封堵与焊接。
所述支撑瓦的制作为利用支撑半瓦发泡模具，采用高压发泡机灌注方式进行支撑半瓦的发泡成型。一般脱模时间为30分钟。支撑瓦的发泡密度不小于60kg/m3，制备完成后，棱线完整，无明显可见空洞。
如图8所示，所述斜接分段展开样板制作为采用雕刻机以钣金展开样板图为依据，在尺寸满足要求的彩钢板或镀锌板上雕刻裁切成型。不具备条件的，可人工精确放样和剪裁完成下料样板。分段展开样板包括端节分段展开样板和中间分段展开样板。且在每个下料样板上标注挤出焊接焊道5，以便于后续加工。
所述斜接分段下料为依据斜接分段展开样板和所需数量，在满足厚度和材质要求的高密度聚乙烯板上画线剪裁获得高密度聚乙烯材料的各斜接分段板料。本实施例中，每个DN1400R3.5D外护管中间斜接分段为14个，端节斜接分段为2个。外护管斜接分段下料后应明确标注中线和底边。所述底边为斜接分段的补口侧端口边线。
所述斜接分段焊接成型如图9所示。将斜接分段的板料两端打坡口处理，坡口角度30°。将斜接分段板料弯折成圆，两边对正，用辅助工装压紧固定后用具有温度控制功能的手动挤出焊接进行接缝焊接连接。分别完成全部所需的中间斜接分段6和端节斜接分段7的焊接。
所述斜接单元焊接如图10所示。一个斜接单元由两个斜接分段焊接连接制成，两个中间斜接分段连接制成中间斜接单元，一个中间斜接分段和一个端节分段连接制成端节斜接单元。斜接分段焊接前对焊接边进行坡口处理，坡口角度30°，焊缝旁材料表面打磨并清理干净，采用有温度控制的手动挤出焊机完成连接焊接，焊道具体包括连接中间斜接分段的挤出焊接焊道8和端节斜接分段的轴线方向挤出焊接焊道9。
所述钢制弯管裸件画线定位如图11所示。支撑半瓦定位点11是支撑半瓦安装位置参考点，预先设定好斜接单元虚拟安装位置10。根据附图11所示标注定位点并测量相邻定位点之间的距离，在弯管水平方向测定并绘制出各定位点，测定过程中采用龙门架和水平尺进行定心。根据定位点标记绘制定位参考线，如图12所示。定位参考线为定位支撑瓦的定位位置。
所述支撑瓦安装如图13所示。按照定位参考线12位置对正安装支撑半瓦，采用打紧带临时锁紧固定。
所述外护管斜接单元安装及焊接如图14和图15所示。按照安装所需方向，沿中线将斜接单元切开，套装在支撑瓦上低位位置，两边线仅靠支撑瓦定位边，打紧带临时上紧，在切开边上画线二次裁切保证合缝对接后二次临时上紧。对合缝进行坡口处理并对焊接区域表面进行打磨处理，采用有温度控制的手动挤出焊接完成接缝焊接。按照同样的方式完成全部斜接单元安装。
所述斜接单元间补口安装及焊接包括焊接表面处理、环缝焊接加热网安装、电热熔焊接和轴向缝焊接。
所述补口设计补口间距为300mm，所需补口套袖宽度为500mm。补口套袖材料为与斜接单元相同的高密度聚乙烯材料。
所述焊接表面处理为将补口套袖焊接面和斜接单元焊接面均进行清洁和打磨处理，再将补口套袖居中定位搭接在斜接单元上。
所述环缝焊接加热网安装见如16所示。将补口套袖14临时上紧固定并画线剪裁后，安装好搭接区域焊缝焊接用加热网13。所述焊接用加热网为满足MITTEL公司TSC焊接工艺要求的加热网。
所述外护管斜接段与相邻直管外护管间补口安装及焊接如图17所示。所述电热熔焊接是指采用MITTEL公司TSC智能化电热熔焊机所进行的补口套袖和斜接单元高密度聚乙烯材料之间的热熔焊接。
所述轴向焊接件如图18所示：实施——端节斜接单元与首个中间斜接单元间补口轴线方向焊缝焊接。对补口套袖合缝焊缝材料进行清理打磨和坡口处理后，采用有温度控制的手动挤出焊接设备完成补口套袖沿管道轴线方向15对接缝焊接。按照同样方式完成所有斜接单元之间补口焊装和焊接，如图19所示。
所述外护管斜接段与相邻直管外护管间补口安装及焊接如图20所示：实施——完成两个端节斜接单元与相邻直管补口套袖安装和焊接。按照斜接单元间补口安装相同的方式完成两个端节斜接单元与相邻直管外护管之间补口安装和焊接。
所述弯管外护管整体气密试验测试如图21所示：实施——弯管外护管整体气密试验测试。在已完成的弯管外护管斜接分段上或补口段上开一个气密试验孔17，安装气密试验胶塞和气密试验压力表16，连接气源，控制试验压力0.2Bar，保压2分钟。保压期间采用泡沫水对所有焊缝进行密封测试。气密试验合格后撤除气密试验设施。
所述分部发泡分为补口段发泡和斜接单元发泡两个步骤，如图22所示。首先完成全部补口段的发泡之后再进行所有斜接单元段的发泡。发泡前，在所需发泡位置外护管上开两个发泡孔，然后采用高压发泡机将聚氨酯发泡原料灌注到所需发泡的型腔，采用排气塞将发泡孔临时封堵。补口单元发泡为通过高压灌注的方式向补口单元外护管与工作钢管之间的空间灌注聚氨酯发泡材料反应生成聚氨酯保温材料填充的过程。斜接单元发泡为通过高灌注的方式向斜接单元外护管与工作钢管之间的空间灌注聚氨酯发泡材料反应生成聚氨酯保温材料填充的过程。
所述发泡孔封堵与焊接是指在发泡完成后，清除排气塞，对注料孔进行扩孔处理并采用热熔工艺和高密度聚乙烯封堵对发泡孔进行热熔焊接。热熔焊接完成并冷却后，打磨清理封堵和外护管材料临近表面，采用有温度控制的挤出焊接设备对封堵进行密封强化焊接处理。发泡孔焊接封堵为采用专用的圆台形状、材质与外护管相兼容的塞堵通过热熔焊接的方式焊接封堵发泡孔并采用有自动温度控制的手动挤出焊接工艺在发泡孔封堵外表面进行挤出焊接二次覆盖的工艺过程。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种区域供热管道弯头现场保温装置，其特征在于，包括套接在弯头外部的支撑瓦和外护管，所述外护管包括外护管斜接单元和外护管补口单元，所述支撑瓦用于所述外护管斜接单元的安装定位且其具有预设的保温性能，外护管斜接单元为根据对弯头弯管外护管斜接弯管的整体设计进行分离得到的、包含一定角度的转角、由两个外护管斜接段构成的基本外护管单元，所述外护管补口单元为连接相邻两个外护管斜接单元之间空白位置的外护管套袖，外护管与工作钢管之间设置有发泡层。
2.根据权利要求1所述的区域供热管道弯头现场保温装置，其特征在于，所述外护管斜接单元包括端节斜接单元和中间斜接单元，其中，端节斜接单元为两端的斜接单元，其他斜接单元作为中间斜接单元。
3.根据权利要求1所述的区域供热管道弯头现场保温装置，其特征在于，所述支撑瓦为采用聚氨酯材料模具反应成型的环形瓦块。
4.一种区域供热管道弯头现场保温装置的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、保温支撑瓦设计：根据保温层厚度要求和外护管规格以及外护管斜接段分段情况，在保证安装过程中几乎不发生干涉的条件下，设计支撑瓦的规格尺寸；
步骤2、弯管外护管斜接弯管设计：绘制钢制弯管管件；基于钢制弯管管件绘制套接在其外部的钢制弯管管件保温外护管弯管，所述钢制弯管管件保温外护管弯管为曲线拟合为若干相邻的线段；针对钢制弯管管件保温外护管弯管的线段进行补口段尺寸的预留；
步骤3、外护管斜接弯管斜接段设计：针对预留的补口段确定外护管斜接单元尺寸，所述外护管斜接单元为相邻外护管接缝线与相邻斜接单元端口之间的管段；将整体外护管划分为端节斜接单元和中间斜接单元，其中，端节斜接单元为两端的斜接单元，其他斜接单元作为中间斜接单元；针对端节斜接单元和中间斜接单元进行不同的尺寸设计；
步骤4、外护管斜接单元设计：一整个端节斜接单元或中间斜接单元均是由一体化的样板制成，其中，所述端节斜接单元由一个端节斜接分段和一个中间斜接分段组成，中间斜接单元由两个中间斜接分段组成；
步骤5、外护管斜接段展开样板设计：分别绘制中间斜接分段和端节斜接分段的展开图。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2中，弯管的设计方法包括如下步骤：
步骤2.1：在钢制弯管图上对钢制弯管90度中心圆弧线进行等分，连接各等分点和弯管中心线圆弧的圆心得到若干条外护管斜接弯管斜接段的径向中心线，等分过程中需要满足：1)圆弧45度位置对应的是斜接分段而不是斜接分段之间的接缝；2)斜接分段数量确定的原则是保障所设计的保温支撑瓦不会与外护管发生严重干涉；
步骤2.2：绘制经过各等分点的弯管中心圆弧的切线，各切线相交位置即为外护管斜接弯管各斜接段的接缝位置；
步骤2.3：做一个斜接分段圆弧等分点半径两侧的等距线，等距间距为a，测量外护管斜接段内侧短边上等距线与邻近斜接段接缝线的距离，确保该距离不小于a，以保证其后的补口安装过程中补口套袖与斜接段有足够的搭接长度。
6.一种区域供热管道弯头现场保温装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
支撑瓦的制作：根据支撑瓦的成品件设计尺寸，完成支撑瓦的发泡模具设计，通过聚氨酯发泡机完成支撑瓦的制作；
斜接分段展开样板制作：基于斜接分段的设计参数进行斜接分段展开样板制作；
斜接分段的制作：将斜接分段的板料进行焊接，完成全部所需的中间分段和端节分段的制作；
斜接单元的制作：一个斜接单元由两个斜接分段焊接连接制成，具体地，两个中间斜接分段连接制成中间斜接单元，一个中间斜接分段和一个端节分段连接制成端节斜接单元；
支撑瓦的安装：在钢制弯管裸件上按定位参考线安装支撑瓦；
外护管斜接单元安装：以支撑瓦为限定安装首个端节斜接单元，之后完成其余斜接单元安装；
整体组装：斜接单元间补口安装及焊接；
发泡处理：通过高压发泡机将聚氨酯发泡原料灌注到所需发泡的型腔，完成全部补口段的发泡，之后再进行所有斜接单元段的发泡。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述斜接分段的制作和斜接单元的制作过程中，通过具有温度控制功能的手动挤出焊接进行接缝焊接连接。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，整体组装过程中，端节斜接单元与首个中间斜接单元间补口环缝采用电热熔焊接，采用有温度控制的手动挤出焊接设备完成补口套袖沿管道轴线方向对接缝焊接。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，整体组装结束后，还进行弯管外护管整体气密试验测试，测试合格后方可进行发泡处理。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，发泡完成后，清除排气塞，对注料孔进行扩孔处理并采用热熔工艺和高密度聚乙烯封堵对发泡孔进行热熔焊接，热熔焊接完成并冷却后，打磨清理封堵和外护管材料临近表面，采用有温度控制的挤出焊接设备对封堵进行密封强化焊接处理。
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