如何保证大管径供热管道安装的精度

贾志忠

摘要：集中供热不仅能给城市提供稳定、可靠的高品位热源，改善人民生活，而且能节约能源，减少城市污染，有利于城市美化，有效地利用城市有效空间且具有显著的经济效益和社会效益。目前国内常见的集中供热管网管径一般低于DN1200，且多为并排两根施工。本工程实例供热管网规模为：并排四根管径DN1400的供热管道，输送距离37.8km，最大高差为180m。如此之规模的供热管网，若不能保证施工质量就无法保证其使用年限，且对后期的运行会有很大的安全隐患，甚至丧失其使用功能。本文针对供热管网中大管径长距离的管道安装施工，结合工程实例，深入分析了管道施工中的困难及如何提高管道安装精度，得出了一项适用性强、实用性多的技术，并提出了一系列的安装注意事项，为以后的大管径多管道并排安装提供理论依据，以使管道施工人员能够更好的控制管道安装质量，杜绝返工、浪费人工及材料等一系列问题，从而提高生产能力与经济效益。

关键词：供热管道；大管径；长距离；安装精度

1引言

市政供热管网对现代化城市建设和推动经济发展具有积极的促进作用，为了满足节能减排及环境保护要求，现有的供热工程由小管径、短距离逐渐变为大管径、长距离集中输送管网，是一种绿色工程，节约能源，不会破坏居民的生活环境。供热工程为民生工程，在施工中我们需更加注重施工质量且保证施工的进度。由于本案例工程工期短，供暖任务重，供热管径大、管壁厚、转弯角度大且多，因此快速安装管道成为本工程保证工期的施工重点，精准安装更是施工难点。本文就保证大管径长距离供热管道安装精度进行探讨，以期能对相关单位提供些许参考。

2工程概况介绍

古交兴能电厂至太原供热主管线工程是省、市重点工程，主管径DN1400,两供两回并排4根管道，全线单线长37.8km，全程最大高差达到180m，承担着太原市7600万平方米的供热任务。古交段长输管线的敷设是太古供热工程的重要组成部分，管线敷设形式多种多样：穿越河道、通过竖井地沟下穿过铁路、沿道路敷设、地沟敷设、修桥敷设、架空敷设、直埋敷设、隧道内铺设等。由于管径之大，地形复杂多变，施工现场干扰较大，管道对接难度非常大，尤其连续弯管部分的施工，给参建单位带来了巨大的挑战。我单位参建区段连续弯管转弯21处、弯头转弯15处、弯头上下垂直转弯4处，施工时按设计尺寸连续对接，发现管道间距无法保证，最终相碰无法继续施工。如此无法确保施工质量及施工进度，全线标段将多处进行返工及增加短管，因此提高管线多根并排连续弯管及弯头段安装精度是保证质量、工期和效益的关键环节。

3施工注意事项

（1）管道安装

本工程供水管道按预热和自然补偿相结合敷设方式设计，回水管道按无补偿冷安装敷设设计。施工过程中发现管线相碰撞，需要现场及时采取措施。

①如管线施工时应整体开槽放线，以合理解决管道碰撞问题，同时应避免管道随意上下折弯，以免管道应力过于集中而对管网造成破坏。

②补偿器两侧一定有不小于12m的长直管段，以保护补偿器。

③管道尽量利用自然转弯角进行补偿，10～60°的弯头不能做自然补偿，为保护折角不受破坏，在此范围内的折角两侧一般按规范规定设弯管补偿或设置固定墩。

④对于三通分支处，三通需做补强处理。三通及变径管处一般设置固定墩，固定墩设在大口径处。

⑤对于有大转弯和较大折角的处理，原则上采用大曲率半径的成品件，以减小管道的应力，保护管道不受较大应力的破坏，使管网在较安全的应力范围内运行，保证管网的使用寿命。

⑥直埋段安装如因工艺及其他原因无法在安装后及时进行回填的需对管沟内做好排水，防止沟槽内因积水造成管道漂浮。

（2）折角制作

在管道施工中，有些微小调整管道方向且不超过规范的角度需要现场进行制作。在角度制作中根据管道直径、壁厚对管道折角度数进行计算，多大角度切割多少毫米，在切割角度时需两个管口同时进行切割，最终形成一个角度，如只切割一个管口角度为其双倍，无法保证管道对口质量。切割时人工放线后进行复核，尽量使用机械进行切割，人工切割极容易对母材造成伤害，最终需重新下料。

（3）提高焊接质量

本工程全程焊口均应进行100%射线无损检验,且检测等级为Ⅱ级。我单位承建本工程中约10.3公里，四根管道焊接接头焊缝约5500个，焊接施工量大、要求高，提高焊接质量和一次施工合格率保证工期对树立企业品牌的要求尤为重要。

①在施工过程当中，对管道另一端头进行封堵防止穿堂风对焊接影响。

②对接头处锈蚀情况的处理、检查，分别对本工段接头处理情况进行实时核查，保证处理后合格率达到99%以上。

③管道焊缝分五层焊接照面并填充，要求焊接层道间打磨清理，每一层施焊完后，均要认真检查，用砂轮机认真打磨，把焊道上的气孔，夹渣，飞溅物打磨干净，保持焊道顺滑均匀。

④对现场全部电焊工技术交底培训，加强质量意识培训，同时对施工人员数量进行清点，组织落实相关技术交底工作，增加电焊工人员，加强检质量检查。

通过以上的把控现场的焊接合格率达98％以上，在各施工标段中合格率最高。

（4）龙口对接

施工中由于工期紧，现场多个工作面进行施工，最后管道多处需进行龙口对接（死口对接）。施工一般对管道龙口长度进行测量，然后下料安装，如果现场温差较大则会发生已经下好的料无法进行安装。

①在龙口安装前两侧各20米范围内对管道高差、方向进行精确控制，使管道最后安装时不存在自然角度。

②龙口对接前3天对现场各时间段的环境温度进行记录，并对现场下料人员的速度进行统计。开始下料前对环境温度进行记录，根据下料人的一般时间并通过前3日各时间段的数据对比推算下料完成后的预计温度，然后使用精确的管道热胀冷缩计算公式计算出管道在此温差段的伸长及缩小距离，下料时考虑进去。保证后续顺利安装。

4各类安装

（1）直埋段安装

热力管道大多使用直埋铺设，本文直埋表述大管径多排连续转弯施工，在施工中管道直径越大、并排根数越多、连续施工管道内外弧的角度与设计标准间距往往不符，当管道在由直线段变曲线段的时候大多数施工还是将管道弯管起点平行施工，这种施工由于角度问题最终会导致管道相碰。在后来施工中，设计采用增加短管来调节弯管内外弧的角度，这种施工造成现场切割安装短管数量增大，工期变慢，且不好保证质量，同时也加大了施工成本。我单位在施工连续弯管中调查了各参建标段内出现的问题，及时调整优化方案，最终通过数字化电子模拟，将管道多次排列组合，精确的计算出管道错量。以四根管道转弯弧度中心（QZ）为起点向两侧模拟施工，减少了增加大量短管，达到连续弯管、弯头施工精确连续作业。

（2）架空段安装

架空段有两种形式：隧道内架空、桁架内架空。在安装管道时需注意管道长度、支架长度及设备的长度，施工前需对现场已完成桁架上管道支座、隧道内混凝土支座，进行方位测量、长度测量、高差测量，并将数据与管道安装施工图纸详细比对，如无问题再进行图纸上模拟，通过模拟最大化利用管材，防止材料浪费，需特别注意在管道模拟后对每个带有支座的管道进行编号及支座偏中尺寸标明，方便后续施工中对号入座。由于桁架为特定尺寸，管道在后续中微调的空间极小，所以施工中需详细对安装后的管道进行位置复核，发现问题并及时调整。桁架上安装进度缓慢，但是，在桁架上安装中发现问题一定要果断进行返工，否则后续施工困难增大工期及成本投入在平时几倍以上。

架空连续弯管安装时，由于管道在滑动支座上进行放置不像直埋管道回填后对管道有约束力。管道为自由滑动，且管材出场时本身存在一定的应力及生产角度问题，造成管道安装完后滑动支座倾斜。在安装架空连续弯管时根据现场情况优先安装单侧直管段，直管段长度大于弯管段长度使其不受弯管方向倾斜变化。如现场情况特殊需先安装弯管段时应注意弯管水平一定要精确控制，安装后及时固定防止角度发生变化，弯管安装完后两侧直管段需共同施工，使其受力均匀。施工中加大对弯管水平高差的测量，控制在弯管两侧水平高差不大于0.5cm，在当天没有完成焊接的情况下必须设法保证管道的水平高差，次日施工前对水平高差进行复核，合格后再进行施工。

（3）地沟内安装

地沟安装施工前需与土建人员协调，在地沟平面布置图上将管道位置进行模拟，特别注意管道转弯处。考虑弯头转弯内弧所占位置较大、外弧较小。地沟需要考虑内弧位置，不可做成转弯角度。

5对现场管道安装问题处理方法

1. 如果管道最终相碰且间距过小最终无法进行焊接只能对其进行切割，然后现场测量管道走向详细坐标，通过管道模拟对其进行使用规范允许范围内小角度及短管进行最后修整。在管道切割后对管道重新制作管道进行控制，保证其上下平齐。

2. 在对接下一根管道前对现场管道进行调查发现既有管道已经偏离，将其现有坐标测绘上图，使用短管（长度不应小于管道直径的1.5倍）进行调节排除后续所有弯管走向并与直线段重合，最终使其管道间距及走向得到有效控制。

6结语

随着近年来城市建设的飞速发展及国家对节约能源、保护环境的重视，集中供热逐渐的选用大管径、长距离运输的方式进行。本文着重对供热管道的施工工艺及安装注意事项进行了描述，并解决了一定的技术难题，通过实例对管道的焊接质量、连续转弯、转弯相碰后等问题提供了正确的方式方法，避免现场的返工及加大成本。在提高安装的质量及进度的过程中，必须加强各个环节的管理，及时优化现场施工方案，在施工中严格按照工艺标准及规范进行施工。在施工中新的工艺不断在涌现，我们需要做的是不断的丰富自己的知识与阅历，不断积累，从而为公司及社会的发展不懈努力。

参考文献

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［3］王永福，城市集中供热管网安装工艺要点分析

［4］《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2014

［5］《古交兴能电厂至太原供热主管线及中继能源站工程》施工图