有关混凝土泵管管道的保温效果怎样?

我们几十年沿袭采用的地沟敷设混凝土泵管管道方式,主要存在以下儿个弊端:(1)管道保温所采用的保温材料(岩棉、珍珠岩、泡沫混凝土等),多是吸水性材料,在地沟内经水浸泡或由于热湿效应,不仅严重降低保温效果,而且出现:“一年新、二年破、三年烂”的情况,年年需要维修,给正常供热带来很大麻烦。传统的保温结构方式由于绝缘性差,渗入的水腐蚀钢管,降低管道使用寿命。(2)保温结构是采用缠绕包扎方式,接缝非常多,热损失大。据测试:一般接缝处散热量约为其它部位散热量的5倍左右。采用24号铅丝捆绑保温材料,在潮湿环境下,铅丝很容易锈蚀锐落,更增大了外网热损失。据对部分运行3年的供热外网(采用珍珠岩瓦保温)测试,外网热损失高达25%左右,千米温降达10~20C。远远超过国家规定的外网允许热损失指标,与当前国家节能政策不符。(3)我国城镇居住面积已近50亿m2,每年将以3亿m2的速度递增,其中供热建筑面积约占48%。毎年新增供热管道约2万km。砌筑这样长的管道地沟,约用红砖75亿块。烧制这些红砖除了需要消耗煤炭150万t左右(相当两个大型矿井年产量),尚需毁掉农田数万亩。我国要靠占世界7%的耕地来改善占世界人口22%的居民的食物供应,因而不应再毁坏现有农田。(4)由于地沟敷设供热管道的挖沟、砌筑、安装混凝土泵管管道、保温、回填等工序施工均在施工现场,施工人员劳动条件恶劣,施工周期长,工程造价高。(5)据测算:每年建造供热管道地沟大约需运走土方量约4.5亿t,运进砖、灰等建筑材料约2.4亿t,往返运输上述吨位的土方和建筑材料,需用4t位载重汽车约1.7亿车次。大量汽车运输造成的尾气噪声、尘土飞扬,给城镇环境保护带来很大危害。

因此,从节约能源、降低造价缩短施工周期、环境保护等多方位考虑,传统的地沟敷设供热管道方式迫切需要预以改革。为了解决混凝土泵管管道存在的种种弊端国外一些技术发达国家,例如瑞典、芬兰、丹麦、德国、日本等国家早在二三十年前就开始研究和应用“直埋供热管道”代替传统的地沟敷设方式,现在已成为比较成熟和完善的先进技术。在丹麦、芬兰,全国90%以上的供热管道采用直埋方式冰岛仅有十几万人口的首都雷克雅未克,。用直埋供热管道的总长度达5泵管91km。丹麦德国瑞典、意大利、芬兰、日本等国家都有一个或几个专门生产直埋预制保温管的工厂理论研究、产品开发进展很快。采用了渗漏报警检测系统增强了直埋供热管道的安全可靠性。丹麦的I.C. MOLLER公司,瑞典的 ECOPIPE公司,是目前世界上两个最大的生产直埋预制保温管的厂家。该两个公司年产中20φ1200mm预制保温管分别为1100km和800km。他们的产品已远销美国欧洲、非洲等几十个国家。我国供热科技人员早在50年代和60年代,就开始摸索采用填充矿渣棉,预制泡沫混凝土瓦块保温的方式进行供热管道的直埋施工但存在的问题是防水性能差管道外腐蚀严重,使用年限短,管件和地沟敷设时一样多。70年代北京地区曾采用热压沥青珍珠岩预制保温管的直埋敷设方式。

这种敷设方式虽然具有货源充足、价格便宜的优点,但它在运输或施工吊装过程中外保护层容易产生裂缝埋入地下后水气通过裂缝渗入保温层。珍珠岩吸水性又很强,对钢管产生严重腐蚀,大大减少管道使用寿命。到80年代,我国的直埋管道技术又向前进了一步。在沈阳、佳木斯、北京、大庆、黑河、阜新等地采用了聚氨酯泡沫喷涂保温,外缠玻璃丝布、涂沥青做保温层的方法。其存在问题是:聚氨酯发泡的配料比例不易掌握,泡沫进行自由发泡,质量难以掌握均匀,空隙大,强度低。喷涂时四处飞溅,原料浪费大。同时保护层强度低,防水绝缘性也差。从上表可以看出,聚氨酯硬质泡沫塑料较其它保温材料的保温效果提高约4~9倍。聚氨酯硬质泡沫吸水率很低,约为0.2kg/m2,这是其它保温材料不可比拟的,吸水率低的原因是由于聚氨酯硬质泡沫的闭孔率高达92%左右低导热系数和低吸水率,加上保温层外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳,克服了传统的地沟敷设供热管道“穿湿棉袄”状况,大大减少了供热管道的整体热损耗。据天津大学建筑设计研究院测试《氰聚塑直埋供热管道》的热损失与其它保温材料保温的管道热损失比较,大约可以降低热损失40%~60%。

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