[发明专利]直埋管道电预热施工方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种直埋管道的施工方法，尤其是一种在管道安装过程中对管道进行通电预热保温，能充分释放管道热应力的直埋管道电预热施式方法。

背景技术

随着社会的发展，生产和生活水平的不断提高，集中供热的范围也在不断增加，因此供热管道的辅设量也逐年上升。由于供热管道中输送高温液体，因此管道的温度应力取决于温度变化产生的热胀冷缩变形的大小和变形的释放程度，为减小使用中温度的变化对管道的伸缩量的影响，在进行管道辅设时通常对管道进行加热处理，释放掉管道中的应力，以避免因温度的变化而导致管道的破坏，保证运行的稳定性。

目前，在集中供热工程中应用对管道进行预热处理的方法主要有两种，一种是水预热，另一种是风预热。

对直埋管道进行水预热处理，是利用热水锅炉将管道中的水加热，利用热水的热能将钢管加热到一定温度的过程，对直埋预制保温供热管道进行水预热，使管道自由伸长，消除管道中安装残余应力。其方法是，在进行水预热前，先回填沙土压住管道，将管道与热水锅炉相连接，使热水在管道和热水锅炉之间循环流动，对管道进行预热，当管道伸长量达到或接近理论伸长量时，使用一次性补偿器连接封闭管道。管道在通热水进行预热工作时，随着温度的升高，管道拉应力逐渐减少，当达到预热温度时，整体管道在此温度下应力为零；继续升温，管道的压应力产生，并随着温度的升高而逐渐增加，当温度升到工作温度时，管道的压力仍然小于管道的许用应力。

对直埋管道进行风预热处理，是利用加热风机将加热的空气吹入管道的内部，利用热风将钢管的温度加热到一定的温度。如第“03144267.6”号中国专利就公开了一种“供热直埋管道热风预热方法及所用热风供热装置”，该方法是对直埋预制保温供热管道进行热风预热，使管道自由伸长，消除管道中安装残余应力；当管道伸长量达到或接近理论伸长量时，回填沙土压住管道；将管道降温，并在各个预热段之间用一次性补偿器连接封闭；当管道通热工作时，随着温度的升高，管道拉应力逐渐减少，当达到预热温度时，整体管道在此温度下应力为零；继续升温，管道的压应力产生，并随着温度的升高而逐渐增加，当温度升到工作温度时，管道的压力仍然小于管道的许用应力。

上述两种公知的预热方法在施工过程中存在如下的一些不足之处：

在辅设管道的施工过程中，采用水预热的方法对管道进行预热处理，由于管道内部必须要有加热的介质，因此导致传热效率低，能耗大；对管道进行水预热时，需要向管道内注入大量的高温热水，因此要用热水锅炉将管道内的水加热，而该加热设备的体积庞大，在施工现场需要占据较大的场地，扩大了施工的所占区域，特别对于在现代化的城市中施工将对周边较大区域的道路、生活造成影响；此外，水预热时间长，利用水预热将钢管的温度升到设计预热温度时间一般需要一周时间；水预热过程中，管道内部有大量的热水，由于水的重量加大了摩擦力，一般都需要覆土预热，覆土预热过程中土壤会吸收一定的热量导致加热时间过长，加热温度不均匀，管道的伸长量不稳定的情况出现；且利用水预热管道必须在管道上加装一次性补偿器和阀门，施工工艺复杂，同时增加了施工成本。

而在辅设管道的施工过程中，采用风预热的方法对管道进行预热处理，需要主、副两组加热装置分别为供、回水管道供热风，两组加装置均包括有直燃式热风机、循环风机、混合箱、联接管道、温度显示及控制箱，因此在对供、回水管道进行预热处理的过程中，需两套风预热加热装置，所需设备较多；风预热过程中密封是一个关键问题，目前在风预热过程中很难做到对被预热段管道的完全密封，造成热风散热较大，钢管在加热过程中加热不均匀，易出现伸长量不稳定的现象；另外，由于风预热时密封难度大，施工时无法对管道进行完全的密封，因此将钢管的温度升到设计预热温度时间通常需要五天，导致风预热加热时间长。

因此，目前公知的水预热、风预热方法的预热成本高，现场施工难度大，设备与管道的密封要求比较高，由于设备体积大，设备的搬运比较麻烦，且施工占地面积大，不能满足不断提高的施工要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服现有技术存在的缺陷，达到节能降耗、提高施工效率目的的直埋管道电预热施工方法，该方法特别适用于在被预热段管道中带变径、补偿器、三通、阀门等管部件的预热施工。