大口徑玻璃鋼管道在室外給水管道中的應用探索
【摘 要】玻璃鋼管道具有其它金屬管道無法比擬的優越性,但其好埋地敷設,并且應該在管道的彎管、變徑、三通處設置固定支墩,支墩應包圍住管件,并應設置在原狀土上,管件位移不得超過設計要求。
【關鍵詞】大口徑玻璃鋼管道;應用
1. 前言
?。?)玻璃鋼管道是我國90年代引進的一種新型管材,它具有重量輕、流體阻力小、能保證水質、耐腐蝕、強度高、安裝方便、工期短和綜合投資低等優點,具有其它金屬管道無法比擬的優越性,因而在我國供水和化工領域得到迅速的應用。有關部門也適時的出臺了《給水排水工程理地玻璃纖維增強塑料夾砂管管道結構設計規程》、《埋地給水排水玻璃纖維增強熱固性樹脂夾砂管管道工程施工及驗收工程》,可以說這兩個標準有效的規范了玻璃鋼管道的設計和施工。
?。?)盡管有了標準,實踐當中有的單位疏于管理或技術人員的素質低,施工當中出現這樣和那樣的問題,下面我把工作中遇到的一個問題及如何解決的和大家商榷一下。
2. 項目概況
?。?)該項目為臨沂華創?金桂園污水源供暖項目,“華創?金桂園”是集購物、休閑、娛樂、居住為一體的高檔住宅社區,為響應、臨沂市政府節能減排的號召,小區的供暖采用污水源熱泵形式,由某節能科技有限公司投資建設。
(2)污水源供暖熱源采用臨沂創水務公司處理之后的中水,中水經過輸水管道輸送到金桂園機房,途徑陷泥河、污水處理廠、金八路、沂州路等路段,單程總計1.5千米,中水經過板式換熱器與二次水(自來水)進行換熱,換熱之后的中水沿回水管道排到了陷泥河。
?。?)通過兩個月緊張的施工,于2011年12月1日正式實現供暖,經過2011~2012年供暖季的運行,中水的溫度平均在12~16℃之間,滿足主機的運行,戶內的溫度在16~25℃不等,住戶普遍反映效果良好。
(4)污水源項目的開發,屬于廢熱再利用,原本浪費的資源可以再次發揮重要價值。項目的成功運行,大大節約燃煤的消耗,使用污水源供暖比采用城市集中供暖年可節約燃煤2000多噸,減排二氧化碳5000噸,減排二氧化硫17噸,減排氮氧化物14.8噸,減排煙塵90噸,節能減排效果顯著。
?。?)但遺憾的是,單程1.5KM左右的DN700中水玻璃鋼管道在一個采暖季的運行中,出現5次管道接口開裂事故,基本半個月左右出現一次,搶修一次有時需要停止運行一個星期,嚴重影響了運行效果,業主意見很大。
(6)該段管道的大體情況如下:中水處理廠潛水泵到機房熱交換器約有750米,其中約一半為埋地敷設,另一半為低支架架空敷設。埋地部分埋地深度約2米左右,管道周圍填沙,然后用原土回填,管道有多處拐彎,未進行任何處理;低支架架空部分管道上下敷設,支架間距4米,為磚躲結構,基礎下挖約20CM,然后砌磚支架,上面管道在磚支架上放置混凝土預制梁支撐,管道也是多處拐彎,也未進行任何處理。
3. 運行期間出現的問題、搶修情況及搶修的效果
?。?)運行期間出現的問題:埋地部分主要是在拐彎的地方管道接口開裂,架空部分也是在靠近拐彎的地方管道接口開裂,并且拐彎附近支架推倒和推歪或有明顯的裂縫。
(2)當時搶修情況:埋地部分把管道挖出后,接口復位,然后玻璃鋼管廠家纏繞多層玻璃絲布并用樹脂一層一層的抹好,后灌C25混凝土至管道直徑1/3處;架空部分先把破壞的磚支架恢復并進行適當的加固,接口復位,然后玻璃鋼管廠家纏繞多層玻璃絲布并用樹脂一層一層的抹好。
(3)搶修過后運行情況:運行期間雖然先后發生了五次管道接口事故,但經過一次維修的地方沒有出現二次事故,說明這維修方法還是有效的。
4. 查找管道安裝的質量隱患
運行一個采暖季后,領導認為該管道隱患太多,決定把玻璃鋼管道全部更換為焊接螺旋鋼管。這樣原來投資的1.5KM中水管路費用240萬元全部浪費,并且再需要投資200多萬元重新敷設鋼制管道,可謂浪費巨大。
我多次查看現場和閱讀有關論文資料,認為沒有必要進行全部更換,經過局部維修完全可以達到安全使用的效果。
先我們來分析一下管道安裝的質量隱患:
4.1玻璃鋼管道不適合架空敷設。一是管道較輕,容易移位;二是玻璃鋼管道不容易與支架固定。這一點從有關標準也可以得到驗證,如工程建設標準化協會標準為《埋地給水排水玻璃纖維增強熱固性樹脂夾砂管管道工程施工及驗收工程》CECS129:2001,《給水排水工程理地玻璃纖維增強塑料夾砂管管道結構設計規程》CECS190:2005,它們都強調了“埋地的玻璃鋼管道”,沒有提到架空敷設;再看其他的論文很小提到玻璃鋼管道架空敷設方面的問題。
4.2彎頭、變徑、三通等處未固定,導致受力較大處位移,接口開裂。該管道直徑為DN700,屬于大管徑,在管道的彎管、變徑、三通處受力較大,因而應該在管道的彎管、變徑、三通處設置固定支墩,支墩應包圍住管件,并應設置在原狀土上,管件位移不得超過設計要求。對于大口徑玻璃鋼管(直徑大于400mm),管道沿途平均200m左右布置鎮墩,在管道的彎頭、三通及管道端部設置支墩,鎮墩用漿砌石基礎,上用C15 混凝土澆注,并且保證支墩與土體緊密接觸。
5. 改造方案
5.1埋地部分的和埋地到架空部分的彎頭、三通、變徑等處,把玻璃鋼管道改為螺旋焊接鋼管,并把管件處用C25 混凝土澆注,并且保證其與土體緊密接觸。
5.2架空部分的彎頭、三通、變徑等處,把玻璃鋼管道改為螺旋焊接鋼管,并把該處的磚支架改為用14#槽鋼制作的支架,并用管卡把管道固定在支架上。
5.3埋地部分直管段長度超過200米時,每隔200米加一個混凝土支墩,并把管件處用C25 混凝土澆注,并且保證其與土體緊密接觸。
5.4架空部分的直管段長度超過200米時,每隔200米加一個用14#槽鋼制作的支架,并用管卡把管道固定在支架上。
5.5架空部分的磚支架損壞處修補完好。
6. 實施及效果
后領導采納了該建議,并與2012年10月改造完畢。共花費14.5萬元,節約D820*10螺旋焊接鋼管1400米,約280噸,共節約資金180多萬元。
經過2012~2013年一個采暖季的運行,未出現任何質量問題,受到業主的一致好評。
7. 結論
玻璃鋼管道具有其它金屬管道無法比擬的優越性,但其好埋地敷設,并且應該在管道的彎管、變徑、三通處設置固定支墩,支墩應包圍住管件,并應設置在原狀土上,管件位移不得超過設計要求。










































