在現代城市基礎設施與工業建設中,直埋式保溫管因其卓越的綜合性能,已成為集中供熱、供冷、石油化工及區域能源輸送等領域防水保溫工程的核心部件。它集保溫、防水、防潮和機械保護于一體,極大提升了管網系統的可靠性、耐久性與能源效率。
一、直埋式保溫管的主要優點
- 卓越的保溫隔熱性能:核心在于其精密的“管中管”結構。工作鋼管外緊密包裹的高效保溫材料(如聚氨酯泡沫),能大幅降低熱媒在輸送過程中的熱量損失或冷量損失,顯著節約能源,降低運行成本。
- 優異的防水防腐與機械保護:保溫層外部的高密度聚乙烯(HDPE)外護管,構成了堅固的防護外殼。它具有極高的防水、防潮性能,能有效阻止地下水、濕氣滲入保溫層,防止因保溫材料受潮而導致保溫性能急劇下降。其出色的機械強度和韌性,能抵御地下土壤壓力、外部沖擊及一般性化學腐蝕,為內部鋼管與保溫層提供了長期穩定的保護。
- 顯著的經濟與社會效益:采用直埋敷設方式,無需修建龐大的地溝或管廊,大大減少了土方開挖量、占地面積和施工周期,降低了初期投資。其長壽命(通常可達30-50年)和低熱損特性,在長期運行中節約了大量維護費用和能源消耗,符合綠色、可持續發展的要求。
- 運行安全可靠,維護簡便:良好的整體結構使其接口少、密封性強,大幅降低了管網泄漏風險。先進的報警系統(如滲漏報警線)可實時監測管道運行狀態,實現故障預警。由于其耐久性好,日常維護工作量極小。
二、直埋式保溫管的關鍵性能指標
為確保防水保溫工程的質量與長期穩定運行,直埋式保溫管必須滿足一系列嚴格的技術指標:
- 保溫性能指標:
- 導熱系數(λ):衡量保溫材料隔熱能力的關鍵參數,值越低,保溫效果越好。通常要求聚氨酯泡沫在50℃下的導熱系數≤0.033 W/(m·K)。
- 保溫層厚度:根據設計溫度、介質和地下環境計算確定,需確保在任何工況下外護管表面溫度高于當地土壤的露點溫度,防止結露。
- 外護管性能指標:
- 密度與拉伸強度:高密度聚乙烯外護管的密度通常不低于940 kg/m3,拉伸強度需≥19 MPa,以確保其抗壓、抗沖擊能力。
- 縱向回縮率:反映其熱穩定性,一般要求≤3%,防止因溫度變化產生過大收縮導致開裂。
- 耐環境應力開裂(F50):時間越長,表明其抗化學腐蝕和應力開裂能力越強,是保證長期防水性的重要指標。
- 整體性能指標:
- 抗剪切強度:反映工作鋼管、保溫層與外護管三者之間的粘結強度,需滿足一定標準(通常≥0.12 MPa),防止因土壤應力造成結構分層破壞。
- 使用溫度與耐溫性:根據輸送介質溫度,保溫管需能在-50℃至+140℃(或更高,視材料而定)的溫度范圍內長期安全運行。
- 使用壽命:在規范設計、施工與運行條件下,整體壽命應不低于30年。
三、在防水保溫工程中的應用要點
在具體工程實踐中,要充分發揮直埋式保溫管的優勢,必須注重以下環節:
- 科學選型與設計:依據工程地質、水文條件、介質參數和氣候環境,精確計算并選擇合適的管徑、保溫厚度、外護管等級及補償方式。
- 嚴控產品質量:采購時須核查生產廠家的資質及產品檢測報告,確保各項性能指標符合國家或行業標準(如CJ/T 114-2000等)。
- 規范施工安裝:重點是接頭(特別是現場補口)的防水與保溫處理,必須采用專用技術(如熱收縮帶、電熔套筒)確保其密封性、防水性與整體管體一致。回填土需按規范分層夯實,避免尖硬石塊損傷外護管。
- 完善監測系統:對于重要管線,宜預置滲漏報警系統,實現對管道運行狀態的智能化監控,防患于未然。
結論:直埋式保溫管憑借其集保溫、防水、保護于一體的結構性優勢,以及經過嚴格標準把控的關鍵性能指標,為現代防水保溫工程提供了高效、經濟且可靠的解決方案。其成功應用,不僅依賴于產品本身的優異性能,更離不開從設計、選材、施工到運維的全過程精細化管控。