專(zhuān)利名稱(chēng)：直埋管道電預(yù)熱施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種直埋管道的施工方法，尤其是一種在管道安裝過(guò)程中對(duì)管道進(jìn) 行通電預(yù)熱保溫，能充分釋放管道熱應(yīng)力的直埋管道電預(yù)熱施式方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，生產(chǎn)和生活水平的不斷提高，集中供熱的范圍也在不斷增加，因 此供熱管道的輔設(shè)量也逐年上升。由于供熱管道中輸送高溫液體，因此管道的溫度應(yīng)力取 決于溫度變化產(chǎn)生的熱脹冷縮變形的大小和變形的釋放程度，為減小使用中溫度的變化對(duì) 管道的伸縮量的影響，在進(jìn)行管道輔設(shè)時(shí)通常對(duì)管道進(jìn)行加熱處理，釋放掉管道中的應(yīng)力， 以避免因溫度的變化而導(dǎo)致管道的破壞，保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。目前，在集中供熱工程中應(yīng)用對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱處理的方法主要有兩種，一種是水 預(yù)熱，另一種是風(fēng)預(yù)熱。對(duì)直埋管道進(jìn)行水預(yù)熱處理，是利用熱水鍋爐將管道中的水加熱，利用熱水的熱 能將鋼管加熱到一定溫度的過(guò)程，對(duì)直埋預(yù)制保溫供熱管道進(jìn)行水預(yù)熱，使管道自由伸長(zhǎng)， 消除管道中安裝殘余應(yīng)力。其方法是，在進(jìn)行水預(yù)熱前，先回填沙土壓住管道，將管道與熱 水鍋爐相連接，使熱水在管道和熱水鍋爐之間循環(huán)流動(dòng)，對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)管道伸長(zhǎng)量達(dá) 到或接近理論伸長(zhǎng)量時(shí)，使用一次性補(bǔ)償器連接封閉管道。管道在通熱水進(jìn)行預(yù)熱工作時(shí)， 隨著溫度的升高，管道拉應(yīng)力逐漸減少，當(dāng)達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)，整體管道在此溫度下應(yīng)力為 零；繼續(xù)升溫，管道的壓應(yīng)力產(chǎn)生，并隨著溫度的升高而逐漸增加，當(dāng)溫度升到工作溫度時(shí)， 管道的壓力仍然小于管道的許用應(yīng)力。對(duì)直埋管道進(jìn)行風(fēng)預(yù)熱處理，是利用加熱風(fēng)機(jī)將加熱的空氣吹入管道的內(nèi)部，利 用熱風(fēng)將鋼管的溫度加熱到一定的溫度。如第“03144267. 6”號(hào)中國(guó)專(zhuān)利就公開(kāi)了一種“供 熱直埋管道熱風(fēng)預(yù)熱方法及所用熱風(fēng)供熱裝置”，該方法是對(duì)直埋預(yù)制保溫供熱管道進(jìn)行 熱風(fēng)預(yù)熱，使管道自由伸長(zhǎng)，消除管道中安裝殘余應(yīng)力；當(dāng)管道伸長(zhǎng)量達(dá)到或接近理論伸長(zhǎng) 量時(shí)，回填沙土壓住管道；將管道降溫，并在各個(gè)預(yù)熱段之間用一次性補(bǔ)償器連接封閉；當(dāng) 管道通熱工作時(shí)，隨著溫度的升高，管道拉應(yīng)力逐漸減少，當(dāng)達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)，整體管道在 此溫度下應(yīng)力為零；繼續(xù)升溫，管道的壓應(yīng)力產(chǎn)生，并隨著溫度的升高而逐漸增加，當(dāng)溫度 升到工作溫度時(shí)，管道的壓力仍然小于管道的許用應(yīng)力。上述兩種公知的預(yù)熱方法在施工過(guò)程中存在如下的一些不足之處在輔設(shè)管道的施工過(guò)程中，采用水預(yù)熱的方法對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱處理，由于管道內(nèi) 部必須要有加熱的介質(zhì)，因此導(dǎo)致傳熱效率低，能耗大；對(duì)管道進(jìn)行水預(yù)熱時(shí)，需要向管道 內(nèi)注入大量的高溫?zé)崴?，因此要用熱水鍋爐將管道內(nèi)的水加熱，而該加熱設(shè)備的體積龐大， 在施工現(xiàn)場(chǎng)需要占據(jù)較大的場(chǎng)地，擴(kuò)大了施工的所占區(qū)域，特別對(duì)于在現(xiàn)代化的城市中施 工將對(duì)周邊較大區(qū)域的道路、生活造成影響；此外，水預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，利用水預(yù)熱將鋼管的溫 度升到設(shè)計(jì)預(yù)熱溫度時(shí)間一般需要一周時(shí)間；水預(yù)熱過(guò)程中，管道內(nèi)部有大量的熱水，由于 水的重量加大了摩擦力，一般都需要覆土預(yù)熱，覆土預(yù)熱過(guò)程中土壤會(huì)吸收一定的熱量導(dǎo)致加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，加熱溫度不均勻，管道的伸長(zhǎng)量不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)；且利用水預(yù)熱管道必 須在管道上加裝一次性補(bǔ)償器和閥門(mén)，施工工藝復(fù)雜，同時(shí)增加了施工成本。而在輔設(shè)管道的施工過(guò)程中，采用風(fēng)預(yù)熱的方法對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱處理，需要主、副 兩組加熱裝置分別為供、回水管道供熱風(fēng)，兩組加裝置均包括有直燃式熱風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、 混合箱、聯(lián)接管道、溫度顯示及控制箱，因此在對(duì)供、回水管道進(jìn)行預(yù)熱處理的過(guò)程中，需兩 套風(fēng)預(yù)熱加熱裝置，所需設(shè)備較多；風(fēng)預(yù)熱過(guò)程中密封是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，目前在風(fēng)預(yù)熱過(guò)程 中很難做到對(duì)被預(yù)熱段管道的完全密封，造成熱風(fēng)散熱較大，鋼管在加熱過(guò)程中加熱不均 勻，易出現(xiàn)伸長(zhǎng)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象；另外，由于風(fēng)預(yù)熱時(shí)密封難度大，施工時(shí)無(wú)法對(duì)管道進(jìn)行 完全的密封，因此將鋼管的溫度升到設(shè)計(jì)預(yù)熱溫度時(shí)間通常需要五天，導(dǎo)致風(fēng)預(yù)熱加熱時(shí) 間長(zhǎng)。因此，目前公知的水預(yù)熱、風(fēng)預(yù)熱方法的預(yù)熱成本高，現(xiàn)場(chǎng)施工難度大，設(shè)備與管 道的密封要求比較高，由于設(shè)備體積大，設(shè)備的搬運(yùn)比較麻煩，且施工占地面積大，不能滿(mǎn) 足不斷提高的施工要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，達(dá)到節(jié)能降耗、提高施 工效率目的的直埋管道電預(yù)熱施工方法，該方法特別適用于在被預(yù)熱段管道中帶變徑、補(bǔ) 償器、三通、閥門(mén)等管部件的預(yù)熱施工。為此，本發(fā)明提出的直埋管道電預(yù)熱施工方法包括開(kāi)挖溝槽，將管道放入所述溝 槽內(nèi)；向設(shè)有被預(yù)熱段管道的溝槽內(nèi)回填沙土，使該回填的沙土距被預(yù)熱段管道的兩端部 有一規(guī)定距離；將被預(yù)熱段管道的兩端部密封封閉，以防止管內(nèi)的熱氣散失；所述被預(yù)熱 段管道的兩端部分別與至少一根電纜線(xiàn)相連接，所述電纜線(xiàn)連接供電設(shè)備，形成一封閉的 回路；在靠近被預(yù)熱段管道的端部設(shè)置管道伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置；在被預(yù)熱段管道的一端設(shè)置 溫度傳感器，以隨時(shí)調(diào)整所述回路中的電流量；在被預(yù)熱段管道通電前，至少要記錄溫度傳 感器顯示的初始溫度和伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置的初始位置；經(jīng)檢測(cè)所述被預(yù)熱段管道達(dá)到規(guī)定的 溫度和伸長(zhǎng)量后，并對(duì)整個(gè)溝槽進(jìn)行回填和壓實(shí)；在溝槽回填完成后，切斷系統(tǒng)電源，拆除 在被預(yù)熱段管道上設(shè)置的預(yù)熱用裝置。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，在所述被預(yù)熱段管道的兩端部焊接 至少一個(gè)螺栓，所述電纜線(xiàn)與所述螺栓固定連接；當(dāng)在所述被預(yù)熱段管道的兩端焊接有多 個(gè)螺栓時(shí)，各螺栓之間間隔100mm，每個(gè)螺栓與一根電纜線(xiàn)相固定連接；且所述螺栓距所述 管道端部的距離大于等于30mm。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，所述被預(yù)熱段管道中具有直徑較大 的管道和小直徑管道時(shí)，在變徑處進(jìn)行分段，使變徑處位于預(yù)熱段的起始端或末端。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，所述被預(yù)熱段管道中具有直徑較大 的管道和小直徑管道時(shí)，在每個(gè)變徑處兩側(cè)設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)對(duì)變徑處兩側(cè)管道的溫 度進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)不同直徑的管道分別計(jì)算升溫速度和最終達(dá)到的預(yù)熱溫度。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，將連接在變徑一側(cè)直徑較大的管道 的一端部通過(guò)電纜線(xiàn)與供電設(shè)備相連接，將連接在變徑另一側(cè)的小直徑管道的端部通過(guò)短 接電纜線(xiàn)串聯(lián)連接；當(dāng)小直徑管道的溫度和伸長(zhǎng)量達(dá)到預(yù)熱要求時(shí)，停止對(duì)該部分管道的加熱；將連接小直徑管道的短接電纜線(xiàn)拆除，并將該短接電纜線(xiàn)連接到與所述變徑相連接 的所述直徑較大的管道的另一端，使該直徑較大的管道與供電設(shè)備之間形成一封閉的回 路，繼續(xù)對(duì)該直徑較大的管道進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)設(shè)置小直徑管道的溝槽進(jìn)行回填。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，所述短接電纜線(xiàn)與所述直徑較大的 管道另一端的連接處距所述變徑的距離大于200mm。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，所述被預(yù)熱段管道中具有補(bǔ)償器或 通過(guò)法蘭相連接的閥門(mén)時(shí)，在連接于所述閥門(mén)或補(bǔ)償器兩側(cè)的所述管道上設(shè)置螺栓，并將 跨接電纜線(xiàn)與所述閥門(mén)或補(bǔ)償器兩側(cè)的所述管道上設(shè)置的螺栓相連接，使所述閥門(mén)、補(bǔ)償 器內(nèi)通過(guò)的電流所造成的溫升小于閥門(mén)或補(bǔ)償器內(nèi)密封件的耐熱溫度。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，所述被預(yù)熱段管道包括供水管道和 回水管道，所述供水、回水管道之間通過(guò)短接電纜線(xiàn)串聯(lián)連接。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，在所述被預(yù)熱段管道的最長(zhǎng)的直管 段上至少安裝兩個(gè)長(zhǎng)度檢查裝置，以驗(yàn)證計(jì)算伸長(zhǎng)和理論伸長(zhǎng)的一致性；且所述被預(yù)熱段 管道的兩端部通過(guò)蓋合塑料端帽進(jìn)行封閉。如上所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其中，在開(kāi)始預(yù)熱前，回填至所述溝槽內(nèi)的 沙土高度要達(dá)到所述管道外徑的3/4高度處，并夯實(shí)；然后繼續(xù)回填至高出所述管道外徑 50mm，不須夯實(shí)；且該回填的沙土距被預(yù)熱段管道的兩端部的距離約為12米，所述管道伸 長(zhǎng)量檢測(cè)裝置設(shè)置在距被預(yù)熱段管道的端部大約2米的位置，所述溫度傳感器設(shè)置在距被 預(yù)熱段管道的端部大約11米-12米的位置；在對(duì)所述被預(yù)熱段管道的加熱過(guò)程中，對(duì)所述 溫度傳感器所顯示的溫度值以及伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置所測(cè)得的管道的長(zhǎng)度變化量至少進(jìn)行三 次測(cè)量。與公知技術(shù)相比本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提出的直埋管道電預(yù)熱施工方法通過(guò)將被預(yù)熱段管道與供電裝置相連接， 構(gòu)成一閉合回路，對(duì)被預(yù)熱段管段施加低電壓、高電流的電能，利用管道(鋼管)自身電阻 發(fā)熱的原理，將鋼管的溫度加熱到設(shè)計(jì)預(yù)熱溫度。此施工方法簡(jiǎn)單，與公知的風(fēng)預(yù)熱、水預(yù) 熱相比熱消耗量小，預(yù)熱均勻，所需預(yù)熱時(shí)間短，縮短了施工周期，大大提高了生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明采用20-56V的低電壓進(jìn)行預(yù)熱處理，有效地保證了施工安全。本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法與公知的水預(yù)熱、風(fēng)預(yù)熱方法相比，預(yù)熱設(shè)備 簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，且易于操作，無(wú)震動(dòng)、無(wú)噪音。且適用范圍廣，只要鋼管為介質(zhì)輸送 管，都可以實(shí)現(xiàn)。


以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中，圖1是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中設(shè)有管道的溝槽橫截面示意圖，示意 性地表示了回填的各沙土層；圖2是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法的連接關(guān)系示意圖；圖3是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中管道端側(cè)視部示意圖，示意性地表示 了螺栓的設(shè)置位置；圖4是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中管道端部主視示意圖，示意性地表示了螺栓在管道長(zhǎng)度方向上的設(shè)置位置；圖5是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中具有變徑管道的預(yù)熱步驟一示意圖；圖6是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中具有變徑管道的預(yù)熱步驟二示意圖；圖7是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中設(shè)置了補(bǔ)償器的連接關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照

本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
。圖1是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中設(shè)有管道的溝槽橫截面示意圖，示意 性地表示了回填的各沙土層；圖2是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法的連接關(guān)系示意 圖；圖3是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中管道端側(cè)視部示意圖，示意性地表示了螺 栓的設(shè)置位置；圖4是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中管道端部主視示意圖，示意性 地表示了螺栓在管道長(zhǎng)度方向上的設(shè)置位置。如圖所示，本發(fā)明提出的直埋管道電預(yù)熱施式方法包括按常規(guī)的施工程序開(kāi)挖 溝槽1，將管道放入所述溝槽1內(nèi)。向設(shè)有被預(yù)熱段管道2的溝槽1內(nèi)回填沙土，對(duì)于被預(yù) 熱段管道2的兩端部的規(guī)定范圍內(nèi)不回填沙土，即，該回填的沙土距被預(yù)熱段管道2的兩端 部有一規(guī)定距離，其中，所述管道中確定需要進(jìn)行預(yù)熱處理的那部分管道稱(chēng)為被預(yù)熱段管 道2。將被預(yù)熱段管道2的兩端部密封封閉，以防止管內(nèi)的熱氣散失。例如，在一個(gè)可行的 實(shí)施例中，在被預(yù)熱段管道的兩端部通過(guò)蓋合塑料端帽進(jìn)行密封，或以其它公知材料制成 的非導(dǎo)熱體進(jìn)行密封封閉。所述被預(yù)熱段管道2的兩端部分別與至少一根電纜線(xiàn)相連接， 所述電纜線(xiàn)連接供電設(shè)備，形成一封閉的回路。在靠近被預(yù)熱段管道2的端部設(shè)置管道伸 長(zhǎng)量檢測(cè)裝置。在被預(yù)熱段管道的一端設(shè)置溫度傳感器，以隨時(shí)調(diào)整所述回路中的電流量。 在被預(yù)熱段管道2通電前，至少要記錄溫度傳感器顯示的初始溫度和伸量檢測(cè)裝置的初始 位置。經(jīng)檢測(cè)所述被預(yù)熱段管道2達(dá)到規(guī)定的溫度和伸長(zhǎng)量后，并對(duì)整個(gè)溝槽1進(jìn)行回填 和壓實(shí)。在溝槽回填完成后，切斷系統(tǒng)電源，拆除其上設(shè)置的預(yù)熱用裝置，即拆除設(shè)置在被 預(yù)熱段管道上的電纜線(xiàn)、溫度傳感器、伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置、連接螺栓等用于對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱處 理的裝置。如圖1所示，在開(kāi)始預(yù)熱前，在溝槽1內(nèi)先填底層埋沙土 Li，將該底層沙土 Ll夯 實(shí)，然后放入被預(yù)熱段管道2，回填至所述溝槽1內(nèi)的填埋沙土層L2的高度要達(dá)到所述被預(yù) 熱段管道2外徑的大約3/4高度處，并夯實(shí)；最后繼續(xù)回填頂層沙土 L3至高出所述被預(yù)熱 段管道2外徑大約50mm，不須夯實(shí)。且該回填的填埋沙土 L2、頂層沙土 L3距被預(yù)熱段管道 2的兩端部的距離約h約為12米。在所述被預(yù)熱段管道2中，如果具有彎頭，則在預(yù)熱前，彎頭處的溝槽1內(nèi)不覆土。 即，彎頭的兩側(cè)兩米內(nèi)的部分不回填沙土，以保證彎頭受熱后能自由移動(dòng)。如果彎頭處必須 覆土后再預(yù)熱，則需要在彎頭背彎處設(shè)置泡沫，然后覆土。在彎頭處設(shè)置位移量測(cè)量裝置， 已利計(jì)算預(yù)熱段總的位移量。在所述被預(yù)熱段管道2中，如果具有三通，則所有分支三通在預(yù)熱過(guò)程中必須保 持敞溝(即，設(shè)有三通處的溝槽1內(nèi)不回填沙土)以保證三通能自由移動(dòng)。預(yù)熱前三通不 能與支線(xiàn)管道連接。必須等預(yù)熱完成后，預(yù)熱管段的回縮穩(wěn)定以后，三通才能與分支管道連接。另外，對(duì)于被預(yù)熱段管道2中存在的三通等分支管道均需進(jìn)行密封封閉，且保證在全部 所述被預(yù)熱段管道內(nèi)沒(méi)有積水，以免通電后出現(xiàn)短路。進(jìn)一步，在所述被預(yù)熱段管道2的兩端部焊接至少一個(gè)螺栓，所述電纜線(xiàn)與所述 螺栓固定連接。如圖3、4所示，在本實(shí)施例中，在所述被預(yù)熱段管道2的兩端焊接多個(gè)螺栓 21，各螺栓21之間間隔IOOmm左右，每個(gè)螺栓21與一根電纜線(xiàn)相固定連接。所述螺栓21 距所述管道端部的距離H大于等于30mm。例如，可以在距被預(yù)然段管道的端口 30mm處的 管道外表面的正上方，焊接7條或5條規(guī)格為M12xl6-25的螺栓，每個(gè)螺栓連接一根電纜線(xiàn) 3。如圖2所示，當(dāng)所述被預(yù)熱段管道2包括供水管道22和回水管道23時(shí)，所述供水、 回水管道22、23之間一端通過(guò)短接電纜線(xiàn)4串聯(lián)連接，另一端通過(guò)電纜線(xiàn)3與供電設(shè)備相 連接，使被預(yù)熱段管道與供電設(shè)備之間形成一封閉的回路。所述管道伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置(未圖示)通常設(shè)置在距被預(yù)熱段管道2的端部大約 2米的位置，該管道伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置例如可以是一個(gè)量尺，可以將其固定在被預(yù)熱段管道2 易于觀測(cè)的外表面上。在所述被預(yù)熱段管道的最長(zhǎng)的直管段上至少安裝兩個(gè)長(zhǎng)度檢查裝 置，以驗(yàn)證計(jì)算伸長(zhǎng)和理論伸長(zhǎng)的一致性。并且在被預(yù)熱段管道通電前，在量尺上標(biāo)注零伸 長(zhǎng)位置。此外，所述溫度傳感器5通常設(shè)置在距被預(yù)熱段管道的端部大約11米-12米的位 置，以保證所測(cè)預(yù)熱溫度的準(zhǔn)確性。在對(duì)所述被預(yù)熱段管道的加熱過(guò)程中，對(duì)所述溫度傳感器所顯示的溫度值以及伸 長(zhǎng)量檢測(cè)裝置所測(cè)得的管道的長(zhǎng)度變化量至少進(jìn)行三次測(cè)量，通過(guò)溫度可計(jì)算出理論伸長(zhǎng) 量，與實(shí)際伸長(zhǎng)量進(jìn)行比對(duì)，確保整個(gè)預(yù)熱過(guò)程符合要求。此外，所述被預(yù)熱段管道中當(dāng)管道直徑發(fā)生變化時(shí)，需通過(guò)異徑接頭，又稱(chēng)為變徑 6將兩段不同直徑的管道相連接。圖5是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中具有變徑管道的預(yù)熱步驟一示意圖； 圖6是本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中具有變徑管道的預(yù)熱步驟二示意圖。具有變徑管時(shí)，由于變徑6兩端連接的管道壁厚不同(通常大直徑管道的壁厚大 于小直徑管道的壁厚)，單位長(zhǎng)度的電阻不同，因此在進(jìn)行電預(yù)熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大口徑管道升 溫慢，小口徑管道升溫快的情況，最后導(dǎo)致整個(gè)被預(yù)熱段管道的溫升及伸長(zhǎng)量不一致。為避 免這一問(wèn)題的出現(xiàn)，在劃分預(yù)熱段時(shí)通常在變徑管處進(jìn)行分段，使變徑處位于預(yù)熱段的起 始端或末端。如果施工現(xiàn)場(chǎng)的條件不允許將變徑放在起始端或末端，則需要對(duì)預(yù)熱段內(nèi)不同壁 厚(不同直徑)的管道分別計(jì)算升溫速度和最終能達(dá)到的預(yù)熱溫度及伸長(zhǎng)量。即，當(dāng)所述 被預(yù)熱段管道中具有變徑管時(shí)，在每個(gè)變徑處兩側(cè)設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)對(duì)變徑處兩側(cè)管 道的溫度進(jìn)行測(cè)量，防止小口徑管道溫度升高過(guò)快和過(guò)高從而破壞保溫層，并對(duì)不同直徑 的管道分別計(jì)算升溫速度和最終達(dá)到的預(yù)熱溫度。對(duì)帶變徑6的被預(yù)熱段管道進(jìn)行預(yù)熱的具體步驟是，首先如圖5所示，將連接在變 徑6 —側(cè)的直徑較大的供水、回水管道22、23的一端部通過(guò)電纜線(xiàn)3與供電設(shè)備相連接，將 連接在變徑6另一側(cè)的小直徑管道22 ’、23 ’的端部通過(guò)短接電纜線(xiàn)4串聯(lián)連接。由于變徑 6兩端的管道直徑和壁厚不同，小直徑管道22’、23’的溫度上升會(huì)比大直徑供水、回水管道22,23溫度上升的快，因此在變徑6的兩側(cè)的管道上分別設(shè)置溫度傳感器5，分別監(jiān)測(cè)變徑 6兩端管道的溫度，當(dāng)小直徑管道22’、23’的溫度達(dá)到預(yù)熱要求時(shí)，停止對(duì)該部分管道的加 熱，并對(duì)設(shè)有小直徑管道22’、23’的管溝進(jìn)行回填。然后如圖6所示，將連接小直徑管道 22’、23’的短接電纜線(xiàn)4拆除，并在距變徑6的大口徑端與供水、回水管道22、23的焊道處 有一間距S的位置焊接連接螺栓21，將該短接電纜線(xiàn)4與所述連接螺栓21相連接，使該直 徑較大的供水、回水管道22、23與供電設(shè)備之間形成一封閉的回路。優(yōu)選所述間距S應(yīng)大 于200mm。重新開(kāi)機(jī)，并調(diào)整預(yù)熱設(shè)備的輸出電流，其中，連接螺栓21的設(shè)置方法和設(shè)置位 置與上述在被預(yù)熱段管道2的兩端部焊接的螺栓方法相同，在此不再贅述。圖7是本發(fā)明本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法中設(shè)置了補(bǔ)償器的連接關(guān)系示 意圖。如圖所示，在所述被預(yù)熱段管道中具有補(bǔ)償器7或通過(guò)法蘭相連接的閥門(mén)(未圖 示)時(shí)，在連接于所述閥門(mén)或補(bǔ)償器兩側(cè)的所述管道上設(shè)置螺栓，并將跨接電纜線(xiàn)8與所述 補(bǔ)償器7或閥門(mén)兩側(cè)的所述管道上設(shè)置的螺栓相連接，以減少預(yù)熱電流流經(jīng)該補(bǔ)償器或閥 門(mén)。其中，在閥門(mén)或補(bǔ)償器兩側(cè)設(shè)置的螺栓方法與在所述被預(yù)熱段管道2的兩端部焊接的 螺栓方法一樣。并且，通過(guò)所述跨接電纜線(xiàn)8的設(shè)置，能夠使所述閥門(mén)或補(bǔ)償器內(nèi)通過(guò)的電 流所造成的溫升小于閥門(mén)或補(bǔ)償器內(nèi)密封件的耐熱溫度。對(duì)于在被預(yù)熱段管道中設(shè)置的閥門(mén)是通過(guò)焊接的方法連接在管道上時(shí)，可以不對(duì) 閥門(mén)進(jìn)行特殊處理，將閥門(mén)作為直管處理即可。本發(fā)明提出的直埋管道電預(yù)熱施工方法通過(guò)將被預(yù)熱段管道與供電裝置相連接， 構(gòu)成一閉合回路，對(duì)被預(yù)熱段管段施加低電壓、高電流的電能，利用管道(鋼管)自身電阻 發(fā)熱的原理，將鋼管的溫度加熱到設(shè)計(jì)預(yù)熱溫度。此施工方法簡(jiǎn)單，與公知的風(fēng)預(yù)熱、水預(yù) 熱相比熱消耗量小，預(yù)熱均勻，所需預(yù)熱時(shí)間短，縮短了施工周期，大大提高的生產(chǎn)效率。此 外，本發(fā)明采用低電壓、高電流進(jìn)行預(yù)熱處理，例如可以選用20-56V電壓、3000-10000A的 電流進(jìn)行預(yù)熱處理，從而有效地保證了施工安全。下表為本發(fā)明的直埋管道電預(yù)熱施工方法與采用水預(yù)熱、風(fēng)預(yù)熱施工方法的比
較
權(quán)利要求
一種直埋管道電預(yù)熱施工方法，包括開(kāi)挖溝槽，將管道放入所述溝槽內(nèi)；向設(shè)有被預(yù)熱段管道的溝槽內(nèi)回填沙土，使該回填的沙土距被預(yù)熱段管道的兩端部有一規(guī)定距離；將被預(yù)熱段管道的兩端部密封封閉，以防止管內(nèi)的熱氣散失；所述被預(yù)熱段管道的兩端部分別與至少一根電纜線(xiàn)相連接，所述電纜線(xiàn)連接供電設(shè)備，形成一封閉的回路；在靠近被預(yù)熱段管道的端部設(shè)置管道伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置；在被預(yù)熱段管道的一端設(shè)置溫度傳感器，以隨時(shí)調(diào)整所述回路中的電流量；在被預(yù)熱段管道通電前，至少要記錄溫度傳感器顯示的初始溫度和伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置的初始位置；經(jīng)檢測(cè)所述被預(yù)熱段管道達(dá)到規(guī)定的溫度和伸長(zhǎng)量后，并對(duì)整個(gè)溝槽進(jìn)行回填和壓實(shí)；在溝槽回填完成后，切斷系統(tǒng)電源，拆除在被預(yù)熱段管道上設(shè)置的預(yù)熱用裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，在所述被預(yù)熱段管道 的兩端部焊接至少一個(gè)螺栓，所述電纜線(xiàn)與所述螺栓固定連接；當(dāng)在所述被預(yù)熱段管道的 兩端焊接有多個(gè)螺栓時(shí)，各螺栓之間間隔100mm，每個(gè)螺栓與一根電纜線(xiàn)相固定連接；且所 述螺栓距所述管道端部的距離大于等于30mm。
3.如權(quán)利要求1所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，所述被預(yù)熱段管道中 具有直徑較大的管道和小直徑管道時(shí)，在變徑處進(jìn)行分段，使變徑處位于預(yù)熱段的起始端 或末端。
4.如權(quán)利要求1所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，所述被預(yù)熱段管道中 具有直徑較大的管道和小直徑管道時(shí)，在每個(gè)變徑處兩側(cè)設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)對(duì)變徑處 兩側(cè)管道的溫度進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)不同直徑的管道分別計(jì)算升溫速度和最終達(dá)到的預(yù)熱溫度。
5.如權(quán)利要求3或4所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，將連接在變徑一側(cè) 直徑較大的管道的一端部通過(guò)電纜線(xiàn)與供電設(shè)備相連接，將連接在變徑另一側(cè)的小直徑管 道的端部通過(guò)短接電纜線(xiàn)串聯(lián)連接；當(dāng)小直徑管道的溫度達(dá)到預(yù)熱要求時(shí)，停止對(duì)該部分 管道的加熱；將連接小直徑管道的短接電纜線(xiàn)拆除，并將該短接電纜線(xiàn)連接到與所述變徑 相連接的所述直徑較大的管道的另一端，使該直徑較大的管道與供電設(shè)備之間形成一封閉 的回路，繼續(xù)對(duì)該直徑較大的管道進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)設(shè)置小直徑管道的溝槽進(jìn)行回填。
6.如權(quán)利要求5所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，所述短接電纜線(xiàn)與所 述直徑較大的管道另一端的連接處距所述變徑的距離大于200mm。
7.如權(quán)利要求1所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，所述被預(yù)熱段管道中 具有補(bǔ)償器或通過(guò)法蘭相連接的閥門(mén)時(shí)，在連接于所述閥門(mén)或補(bǔ)償器兩側(cè)的所述管道上設(shè) 置螺栓，并將跨接電纜線(xiàn)與所述閥門(mén)或補(bǔ)償器兩側(cè)的所述管道上設(shè)置的螺栓相連接，使所 述閥門(mén)、補(bǔ)償器內(nèi)通過(guò)的電流所造成的溫升小于閥門(mén)或補(bǔ)償器內(nèi)密封件的耐熱溫度。
8.如權(quán)利要求1或2所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，所述被預(yù)熱段管道 包括供水管道和回水管道，所述供水、回水管道之間通過(guò)短接電纜線(xiàn)串聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求1所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，在所述被預(yù)熱段管道 的最長(zhǎng)的直管段上至少安裝兩個(gè)長(zhǎng)度檢查裝置，以驗(yàn)證計(jì)算伸長(zhǎng)和理論伸長(zhǎng)的一致性；且 所述被預(yù)熱段管道的兩端部通過(guò)蓋合塑料端帽進(jìn)行封閉。
10.如權(quán)利要求1所述的直埋管道電預(yù)熱施工方法，其特征在于，在開(kāi)始預(yù)熱前，回填 至所述溝槽內(nèi)的沙土高度要達(dá)到所述管道外徑的3/4高度處，并夯實(shí)；然后繼續(xù)回填至高 出所述管道外徑50mm，不須夯實(shí)；且該回填的沙土距被預(yù)熱段管道的兩端部的距離約為12 米，所述管道伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置設(shè)置在距被預(yù)熱段管道的端部大約2米的位置，所述溫度傳 感器設(shè)置在距被預(yù)熱段管道的端部大約11米-12米的位置；在對(duì)所述被預(yù)熱段管道的加熱 過(guò)程中，對(duì)所述溫度傳感器所顯示的溫度值以及伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置所測(cè)得的管道的長(zhǎng)度變化 量至少進(jìn)行三次測(cè)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直埋管道電預(yù)熱施工方法，包括將管道及管部件放入所述溝槽內(nèi)；向設(shè)有被預(yù)熱段管道的溝槽內(nèi)回填沙土，使該回填的沙土距被預(yù)熱段管道的兩端部有一規(guī)定距離；將被預(yù)熱段管道的兩端部密封封閉；被預(yù)熱段管道的兩端部分別與至少一根電纜線(xiàn)相連接，所述電纜線(xiàn)連接供電設(shè)備；在被預(yù)熱段管道上設(shè)置管道伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置；在被預(yù)熱段管道的一端設(shè)置溫度傳感器；在被預(yù)熱段管道通電后，至少要記錄溫度傳感器顯示的初始溫度和伸長(zhǎng)量檢測(cè)裝置的初始位置；經(jīng)檢測(cè)所述被預(yù)熱段管道達(dá)到規(guī)定的溫度和伸長(zhǎng)量后，拆除其上設(shè)置的預(yù)熱用裝置，并對(duì)整個(gè)溝槽進(jìn)行回填和壓實(shí)。本發(fā)明施工方法簡(jiǎn)單，熱消耗量小，預(yù)熱均勻，縮短了施工周期，大大提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)F16L53/00GK101975324SQ20091024329
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者葉勇 申請(qǐng)人:北京豪特耐管道設(shè)備有限公司