摘　要：高溫直埋大口徑保溫管道屬于隱蔽工程，保溫管制作是整個工程的基礎，加強保溫管制作過程的質量控制和成品檢驗，對于保證工程質量極其重要。文章從鋼管除銹、聚氨酯保溫層制作、玻璃鋼外護層制作、玻璃鋼的固化時間等方面介紹了大口徑玻璃鋼外護直埋保溫管預制過程中經常遇到的一些技術問題廈其解決方法，提出了制作過程中應重點監控的檢測項目。
關鍵詞：玻璃鋼；保溫管；直埋；質量控制

0　引言

　　隨著城市集中供熱進程的加快，大口徑玻璃鋼外護直埋保溫管以其耐腐蝕性能優異、比強度高、易于補口、成本相對較低等特點得到了廣泛應用。供熱工程設計使用壽命通常為30年，而且保溫管道主要掩埋于城鎮的街道下面，維護成本高，且難以操作，因此，對保溫管的預制、安裝等環節提出了更高的要求。在此，筆者結合工作實踐，重點討論大口徑玻璃鋼外護直埋保溫管直管、管件制作中易出現的問題，并提出應對措施，供同行參考。

1　直管段的保溫預制

　　目前大口徑保溫管通常采用機械濕法纏繞玻璃鋼外護層，整個保溫管的制作過程分為5個步驟，見圖1。

1.1　鋼管除銹
　　大口徑管道需要采用拋丸法除銹，除銹時環境溫度必須在露點以上，濕度不能超過85％。除銹應達到Sa25級，以保證聚氨酯與鋼管有很好的粘接力。該階段容易遇到的問題：
1.1.1　空氣溫度大
　　由于供熱工程大多要求在當年供暖之前完工，工期往往要跨越雨季，空氣濕度大成為影響除銹質量的主要因素，應采取的措施是：鋼管除銹要在室內完成，除銹的鋼管需在4 h內進行保溫層制作，有條件時發泡前要用高壓空氣吹掃。
1.1.2　除銹效率低
　　由于磨料反復使用，不及時篩分，導致除銹效率低下，造成除銹過程中鋼管表面二次污染，應采取的措施是及時篩分磨料，及時補充新磨料，提高除銹效率。
1.2　聚氨酯保溫層制作
　　大口徑保溫管的聚氨酯保溫層制作，一般采用扣模方式進行，由上下兩部分模具組成。下半模為通模，上半模常分成3段，每段長4m左右，上下模的一邊用大合頁連接，另一邊在涂好黃油并鋪好塑料薄膜后，放入鋼管扣模，并用夾具固定密封。模具總長視鋼管長度而定，鋼管兩端預留200mm左右的焊接段。該階段應注意的幾個問題：
1.2.1　黑白料的存放溫度偏高
　　黑料是指多異氰酸酯，白料指聚氨酯組合料。如果黑白料的溫度偏高，會使發泡速度過快，固化過早，泡沫不易充滿模具，組合料中的發泡劑在發泡過程中容易揮發跑掉，出現投料量大但泡沫密度相對較低的現象，既增加成本，又使保溫層的質量得不到保證。因此，控制穩定的黑白料溫度，對生產的順利進行起著至關重要的作用。料溫宜控制在30℃以下，通過發泡機自帶的料溫控制體系，可有效保證發泡參數的穩定，提高泡沫保溫層的制作質量和生產效率，降低生產成本。
1.2.2　保溫管兩端密度不均勻
　　模具的注料口通常設計在上半模中間靠上的部位，注料噴嘴如果采用直管式，投料時就會側向一端注料，使發泡料先流向噴嘴對著的一端，然后回流到另一端，制作的保溫管容易出現一端密度偏大，另一端密度偏小的現象。在這種情況下，要使保溫管兩端的密度都能達到設計要求，需要加大投料量。如果將注料噴嘴改為T形三通形式，如圖2所示，就可以向兩邊同時投料，保征兩端泡沫密度均勻，外側加長可以避免注料時向外噴出。

　　另外，需要根據管徑大小和鋼管的長短，設置適當數量的排氣孔，通常為3～4個，防止排氣不暢導致泡沫層出現空洞或大坑。
1.2.3　保溫層厚度不均勻
　　大口徑鋼管由于自重比較大，在模具中會產生一定的撓度，上半模具頻繁吊裝操作也會產生一定的形變，導致模具底部的保溫層厚度減薄，模具兩側保溫層厚度增大，尤其是回水保溫管，設計的保溫層厚度本來就相對較薄，很難達到標準或設計的軸線偏心距要求。為避免這種情況，可在下半模具的底部焊接3―4個突起的鋼支架，如圖3所示，高度等于設計的保溫層厚度，這樣的形狀可以有效減少鋼支架對泡沫保溫層的破壞作用，支架造成的小空洞，需在脫模后進行修補。該方法經過現場使用，簡單有教地解決了上下偏心問題。

1.2.4　聚氨酯泡沫層的熟化時間不夠
　　聚氨酯發泡固化過程中會產生較大的熱量，既可加快內部反應的速度，快速提高泡沫強度，也會產生一定的熱應力。如果過早脫模，保溫層會出現開裂現象。脫模時間好控制在半小時左右，實現質量與產量的有效平衡。制作好的保溫層鋼管至少應熟化4 h，好超過12 h再做玻璃鋼外護層，以保證聚氨酯泡沫有足夠的熟化時間，強度等性能達到穩定狀態。如果是露天作業，存放時一定要注意防潮、防雨。
1.3　玻璃鋼外護層制作
　　對于機械濕法纏繞玻璃鋼工藝而言，通常采用中堿或無堿玻璃纖維無捻紗浸潤不飽和聚酯樹脂后，以不同角度多次纏繞而成。外護層制作要注意以下幾個問題：
1.3.1　不飽和聚酯樹脂固化速度
　　不飽和樹脂固化劑的添加量要適當，并根據環境溫度的變化做適當的調整，不能為加快固化速度、提高產量而過度提高固化劑添加量，避免由于固化放熱過快產生內應力而開裂，影響外護層質量。樹脂要本著少量多次的原則，現用現配，不能把敞口放置的樹脂留到第二天使用，每次取完樹脂后要及時擰緊桶蓋，要做好密封防潮處理。樹脂應放置在室內或棚下，避免溫度過高和日光直射。
1.3.2　預固化
　　剛纏繞好的鋼管由于樹脂尚未固化，樹脂很容易流淌，既影響玻璃鋼的固化質量，又影響保溫管的外觀，需要在旋轉固化臺上慢速旋轉進行初步固化，直到樹脂不流淌為止。在此過程中要做好防護措施，防雨、防潮、防沙塵雜物。
1.3.3　玻璃鋼外護層出現白道
　　固化后的外護層有時會出現白道，導致這種現象的原因有兩個：一是無捻粗紗在存放過程中受潮，在固化過程中水氣揮發形成的；二是工人在纏繞過程中刮料過度，無捻紗沒有被樹脂浸透。解決這一問題的辦法是：
　　(1)將無捻紗存放于底部架高、中空的架子上，保持通風、干燥，停工時要采取防潮措施。
　　(2)纏繞過程中刮料要適當，保證有足夠的樹脂浸透無捻紗并留在鋼管上，這既可保證玻璃鋼的厚度也可保證其致密性，提高強度和防腐蝕性能。過量刮料會使玻璃鋼厚度減薄，給使用留下隱患。
1.4　玻璃鋼的固化時閽
　　大口徑保溫管道的玻璃鋼外護層厚度要求在5mm以上，好不要低于7mm，通常在存貯區自然固化需要一周左右的時間，如果遇上氣溫過低或潮濕陰雨天氣，固化時間要適當延長。在固化3～4天時應將保溫管底部和上部調換一下位置，保證玻璃鋼整體固化完全。
1.5　質量檢驗項目的確定
　　為了保證保溫管預制質量，除按相關標準規范制定好檢驗計劃、確定檢驗項目和頻率外，還要在保溫管制作的全過程加強質量監控。除銹階段重點控制作、比環境、鋼管的除銹質量和發泡前鋼管的表面清潔情況(應無油脂、灰塵、油漆、水分或其他污染物)；發泡階段重點控制黑白料的比例、泡沫密度、泡沫層厚度、軸線偏心距、泡沫層的外觀(不能有黃油、塵土等污染物影響泡沫層與玻璃鋼的粘接)以及泡沫的熟化時間；外護層制作階段重點控制樹脂的浸潤效果、纏繞角度和層數(以保證玻璃鋼的厚度)、樹脂的固化速度以及玻璃鋼的外觀(應色澤均勻，沒有白道)；成品管檢驗的主要項目是保溫管兩端的泡沫外觀、鋼管的橢圓度、坡口完好情況等。

2　管件的保溫預制

　　管件的保溫預制尤法采用像直管一樣的制作工藝，需要手工制作。通常的做法是：
　　(1)根據管件的形狀與保溫層厚度，預制出相應的兩半式玻璃鋼管殼。
　　(2)將管件噴砂除銹至Sa2.5級。
　　(3)在管件上打好幾組支架，中部內外兩側用幾個與保溫層厚度等高的木塊作支架，好不用聚乙烯支架，以免聚氨酯發泡時發熱量過大，熔化聚乙烯支架，導致保溫層厚度不均，影響管件的預制質量。
　　(4)將預制好的玻璃鋼管殼扣在管件上。拼縫時，翹邊部分打磨平整，拼縫處用帶有樹脂的中堿或無堿玻璃絲布加強，在纏繞玻璃鋼之前對整個管殼進行打磨處理，保證管殼與纏繞層有較好的結合。后整體纏繞一定厚度的帶有樹脂的中堿或無堿玻璃絲布。由于管件是管道受力的重點部位和薄弱環節，應采取加強措施，玻璃鋼應比直管加大厚度。預制好的玻璃鋼管殼宜固化24h以上，以保證玻璃鋼有足夠的強度抵抗聚氨酯發泡時膨脹力的作用，在此期間要做好兩端的密封，防止管件受潮返銹。
　　(5)發泡前應用捆扎帶對玻璃鋼管殼進行加固，注料孔和排氣孔一般設置在兩端堵頭上，并調整到上方以便于順利排氣，使泡沫充滿模腔。堵頭必須卡緊，否則，一旦跑料就會使泡沫密度降低，影響保溫管的質量，甚至需要返工重做。
　　彎管制作形狀復雜，工序多，依靠手工完成，更需要加強制作過程的監督和成品檢驗，重點控制的項目是管件的除銹質量、保溫層的厚度、玻璃鋼的整體厚度等，玻璃鋼外觀應比較密實，樹脂浸透均勻，無分層現象。

3　結束語

　　高溫直埋大口徑保溫管道屬于隱蔽工程，保溫管制作是整個工程的基礎，加強保溫管制作過程的質量控制和成品檢驗，對于保證工程的質量極其重要。近年來，玻璃鋼外護保溫管的制作技術已經有了很大發展。當然，影響整個保溫工程質量的因素還有很多，但可以相信，每個過程只要從細節入手，嚴格按照規范作業，嚴格檢查，就一定能取得好的效果，工程質量也一定能得到提高。