聚氨酯保温管壳塑料保温技术应用研究

　　聚氨酯直埋保温管在国外发达国家已成为一项成熟的先进技术。近10几年，我国供热工程技术人员通过研究此项先进技术，推动着国内管敷设技术向更高的层次发展。聚氨酯直埋保温管以高功能聚醚多元醇组合料和屡次甲基多苯基多异氰酸酯为原料经化学反应发泡而成，由于其施工简便、节能防腐、容重轻、强度高、绝热、隔音、阻燃、耐寒、防腐、不吸水等优良特点效果显著，大量用于室内外管道，集中供热管道，中央空调管道，化工、医药工业管道等保温、保冷工程。

　　相关标准及参数：

　　执行 GB/T《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》标准或EN25 《用于地下水热管的整体预制保温系统，由工作钢管、聚氨酯保温层和聚乙烯外套管组成的保温管》，钢管可以采取：20#和Q2 5钢制作的无缝钢管、螺旋钢管及电焊钢管，性能指标符合国家及石油部标准；无缝钢管采用GB/T816 -2008标准；螺旋钢管采取SY/T50 ，GB/T9711.，电焊钢管采取GB/T 。 通常情况下，DN20-DN150采取无缝或电焊钢管，DN200以上采用螺旋钢管，也可根据工程需要采用用户要求的各类钢管。钢质管件采取推制或压制工艺。 执行标准：钢制对焊管件GB/T 钢板制对焊管件GB/T1 钢制弯管SY/T；外套管履行GB1 《聚乙烯（PE）管材外径和壁厚极限偏差》标准；聚氨酯直埋保温管技术参数： 轴向剪切强度： ≥0.12MPa（2 ±2℃），连续运行温度： 140℃ Max，峰值运行温度： 150℃ Max，使用寿命： ≥ 0年（保温层及外护层，工作钢管的使用寿命与水质有关）， 管端净区长度： 200mm-400mm，管径范围： DN20-DN1200，平均孔径：≤0.5mm，闭孔率≥88%，任意位置密度 ≥60㎏/m ，抗压强度 ≥0. MPa（10%变形条件下），吸水率： ≤10%（100℃沸水90分钟）， 高密度聚乙烯外护管： 密度≥950㎏/m （20℃），炭黑含量： 2.5%±0.5%（质量百分比），导热系数： 0.4 W/（m.℃），热膨胀系数： （1℃），熔融聚氨酯直埋保温管指数： 0.50——0.70g（MFI 190℃/5kg），拉伸强度： ≥19MPa，断裂伸长率： ≥ 50%，耐环境应力开裂： ≥200h。

　　贮存方式：

　　1.地面应平整，无碎石等坚固杂质。

　　2.放置场地应挖排水沟，场地内不应积水。

　　.堆放场地应设置管托，外护管应高于地面150mm.

　　4.保温管堆放高度不应大于2米。

　　5.保温管不得受烈日照耀、雨淋和浸泡、露天存放时宜用篷布遮盖，堆放处应阔别热源与火源。

　　结构：

　　第一层：工作钢管根据设计和客户的要求一般选用无缝管、螺旋焊管、直缝焊管、ppr和玻璃钢管等。（钢管表面可进行抛丸除锈工艺，也可做防腐）

　　第二层：聚氨酯保温层用低、高压发泡机在钢管与外护层之间的夹层中，一次性注入硬质聚氨酯泡沫塑料原料而成。（即俗称的“管中管发泡工艺）

　　第三层：高密度聚乙烯预制成需方要求壁厚的塑料管材，其作用一是保护聚氨酯保温层免遭机械硬物破坏，二是防腐、防水；或选用玻璃钢，其特点是重量轻，寿命长，运输便利，施工费用低，不必维修，综合造价低。

　　施工特点：

　　1.热损耗低，节约能源

　　聚氨酯直埋保温管其导热系数为：λ=0.01 -0.0 kcalm·h·oC，比其他过去常用的管道保温材料低很多，保温效果提高4——9倍。再有其吸水率很低，约为0.2kgm2。吸水率低的缘由是由于聚氨酯泡沫的闭孔率高达92%左右。低导热系数和低吸水率，加上保温层和外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃钢保护壳，改变了传统地沟敷设供热管道"穿湿棉袄"的状况，大大减少了供热管道的整体热消耗，热热损失为2%，小于国际10%的标准要求。

　　2.下降工程造价

　　据有关部门测算，双管制供热管道，一般情况下可以降低工程造价的25%（采用玻璃钢做保护层）和10%（采取高密度聚乙烯做保护层）左右。

　　.防腐，绝缘性能好，使用寿命长

　　由于聚氨酯直埋保温管保温层紧密地粘结在钢管外表面，隔绝了空气和水的渗入，能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此，工作钢管外皮很难受到外界空气和水的腐蚀。只要管道内部水质处理好，据国外资料介绍，聚氨酯直埋保温管的使用寿命可达50年以上，比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命高 ——4倍。

　　4.可设置报警系统，自动检测管渗漏故障，准确指示故障位置并自动报警聚氨酯直埋保温管设有渗漏报警线，一旦管道某处产生渗漏，通过报警线的传导，便可在专用检测仪表上显示出保温管道渗水、漏水的准确位置及渗漏程度的大小，以便通知检渗人员迅速处理漏水的管段，保证供热管的安全运行。

　　5.占地少，施工快，有利环境保护

　　聚氨酯直埋保温管不需要砌筑庞大的地沟，只需将保温管埋入地下，因此大大减少了工程占地，减少土方开挖量约50%以上，减少土建砌筑和混凝土量90%。同时，聚氨酯直埋保温管加工和现场挖沟平行进行，只需现场接头，可以缩短工期约50%以上。

　　注意事项及说明：

　　1.一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有弥补直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式。设计和施工中，确实掌握两种方式各自的工作原理，特点及其运用场所，以便在设计上合理选用，施工上安全、可靠、经济。

　　2.进场后认真进行检验，施工前必须对生产预制直埋保温管的厂家进行调研。对不合格的保温管谢绝使用。

　　.在聚氨酯直埋保温管施工中，焊接是一项保证工程质量的关键工作，必须引发足够重视。

　　4.各种井室的施工质量直接影响工程质量和管道的使用寿命，固定支架。如井室防水不好，将使部件因浸水遭到破坏。因此，应认真施工，确保施工质量。

　　5.满足打压条件下，必须重视聚氨酯直埋保温管的打压。首先进行灌水排净空气，然后分两步做：稳压10分钟内无渗漏。强度试验：把管道内的压力升至工作压力的1.5倍后;用1kg小锤在焊缝周围对焊缝逐一进行敲打检查；严密性试验：把管内的压力降至工作压力时， 0分钟无渗漏且压力降不超过0.2个大气压即为合格;应按规范要求做好试压记录。

　　6.因聚氨酯直埋保温管埋于地下，工程验收时，绝大部分属于隐蔽工程，如果竣工验收不认真，竣工资料不详细，将会影响以后的使用。

　　7. 在安装保温管进程中，可一边安装，一边做接头处理，也可全部安装终了试压合格后再做接头处理。

　　（1）为了保证接头防水、防腐、保温效果，保证接头现场的条件是非常必要的。

　　（2）接头现场温度，在操作时应保持10℃以上，最低不应低于5℃，故冬季不适宜做接头处理，阴雨天不适宜做接头处理，沟底湿润、积水不可做接头处理……

　　8.聚氨酯直埋保温管现场接头保温须在试压合格后，方可进行现场接头保温施工。这一项内容是聚氨酯直埋保温管施工特有的，施工质量好坏直接影响使用寿命。保温层有现场发泡施工和保温瓦施工两种方法，不论采用哪种方法施工，都不能出现环形空间，开裂、脱层等缺点，维护层的做法有多种（如高密度聚乙烯和玻璃钢保护层）但都必须保证接头的整体性，严密性，防水性。

　　9、埋设深度必须保证载重10吨卡车安全通过，为尽量减少热损失，应敷设在冰线以下，不同地区应根据本地区的不同情况具体处理。

　　10、管沟开挖尺寸应保证管子之间，管子与沟壁之间留有㎜间隔，以便现场安装及接头处理，沟底用砖土夯实，必要时可用细沙铺垫。

　　11、直埋管在穿过公路时，其敷设深度不变，只是不回填复土作成管沟的情势，在管沟上铺盖钢筋混凝土板或作混凝土套管处理。

　　12、管子与管子之间焊接（玻璃钢管连接工艺及试压标准单独设定）、安装后，作好接头后充分固化（48小时）才可将管道放入沟底，以避免未作好接头处理放入沟底，水浸泡接头部分的管道而下降防水、防腐、保温效果。