一種高密度聚乙烯管材作為低溫鹽水高效輸送管的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高密度聚乙烯管材作為低溫鹽水高效輸送管的方法，尤其涉及一種凍結(jié)法施工中PVC管用作低溫鹽水輸送管的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人工地層凍結(jié)法施工簡稱凍結(jié)法，是一項(xiàng)加固含水地層的特殊工法。凍結(jié)法已有一百多年的應(yīng)用歷史，過去主要應(yīng)用于礦山豎井建設(shè)。從50年代末開始，隨著國外城市地下工程的興起，凍結(jié)法逐漸向除礦井外的其它應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，其中以地鐵工程、地下污水管道工程、圍堰工程等為主要內(nèi)容。尤其是從八九十年代以來，隧道內(nèi)施工的水平孔地層凍結(jié)技術(shù)得到應(yīng)用，解決了大量特殊條件下的隧道施工問題，如水體下和道路、管線、房屋等建、構(gòu)筑物下的隧道施工，從而大大拓展了凍結(jié)法在城市地下工程中的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]凍結(jié)法通常利用物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，即汽化過程的吸熱現(xiàn)象來完成的。其制冷系統(tǒng)多以氨作為制冷工質(zhì)，為了使氨由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，再由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，如此循環(huán)進(jìn)行，整個制冷系統(tǒng)由氨循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)3大循環(huán)構(gòu)成。鹽水循環(huán)系統(tǒng)將冷媒劑氯化鈣(CaC 12)溶液(習(xí)稱鹽水)冷卻到-20?-30°C，用輸送管將鹽水送入凍結(jié)管鹽水吸取地層的熱量后溫度上升，在循環(huán)泵的作用下，經(jīng)回路管回到冷凍設(shè)備和制冷劑接觸而重新冷卻。目前，凍結(jié)工程中使用的鹽水輸送管為鋼管，鋼管由于在鹽水的腐蝕下易生銹，銹渣會對冷凍設(shè)備帶來很大危害及堵塞凍結(jié)管，給凍結(jié)工程帶來很大危害，同時鋼管由于本身自重原因安裝運(yùn)輸帶來不便，所以研宄采用PVC管材替代鋼管，避免鋼管帶來的危害，對于凍結(jié)工程是迫切所需，是十分有意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決目前凍結(jié)工程中使用鋼管作為鹽水輸送管，鋼管由于在鹽水的腐蝕下易生銹，銹渣會對冷凍設(shè)備帶來很大危害及堵塞凍結(jié)管，給凍結(jié)工程帶來很大危害，同時鋼管由于本身自重大導(dǎo)致安裝運(yùn)輸不便的技術(shù)問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種凍結(jié)法施工中PVC管用作低溫鹽水輸送管的方法，包括如下步驟:
[0006](I)PVC管下料及倒角:下料前固定PVC管，下料時保持切割片與PVC管垂直，一刀切斷PVC管，使切口整齊；對PVC管的切割面用角磨機(jī)磨邊后倒角；
[0007](2)磨花及清潔:將待粘接的PVC管的粘接面磨花后擦拭干凈；
[0008](3)涂覆膠水:在尺寸匹配的法蘭連接管件內(nèi)壁均勻地涂覆一層膠水，在待粘接PVC管粘接面上均勻地涂覆一層膠水；
[0009](4)粘接:待粘接PVC管輕微旋轉(zhuǎn)四分之一圈插入法蘭連接管件，完全插入后固化一段時間，將PVC管和法蘭連接管件粘接在一起；
[0010](5)保溫:在已粘接PVC管上包裹一層保溫板；
[0011](6)連接:已粘接PVC管通過粘接的法蘭連接管件的法蘭盤連接為低溫鹽水輸送管，法蘭盤之間設(shè)置密封墊。
[0012]進(jìn)一步地，所述PVC管的內(nèi)徑為159mm，耐壓值為1.6MPa。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(I)中所述倒角的長度為2-3mm。
[0014]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述粘接面磨花的長度為60-70mm。
[0015]進(jìn)一步地，在步驟(3)中所述待粘接PVC管粘接面上，自管端口起Icm范圍內(nèi)均勾地涂覆一層1-2_厚的膠水，自管端口起第2-5cm范圍內(nèi)均勻地涂覆一層0.5_厚的膠水。
[0016]進(jìn)一步地，步驟(4)中所述固化時間為25min。
[0017]進(jìn)一步地，步驟(5)中所述保溫板的厚度為3mm。
[0018]進(jìn)一步地，還在步驟(6)中所述低溫鹽水輸送管每30m處加入內(nèi)徑133mm的軟接頭O
[0019]進(jìn)一步地，還在所述低溫鹽水輸送管每50m處加入內(nèi)徑133_的閥門。
[0020]進(jìn)一步地，還在步驟(6)中所述法蘭盤處粘接用于檢測PVC管在低溫下收縮量的應(yīng)變片，根據(jù)測得的收縮量適時調(diào)節(jié)低溫鹽水的溫度和流量，將收縮量控制在PVC管粘接處不斷裂的限值范圍內(nèi)。
[0021]本發(fā)明在現(xiàn)有凍結(jié)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用PVC管材替代鋼管，避免銹渣對冷凍設(shè)備的危害及堵塞凍結(jié)管，同時PVC管相對鋼管輕便許多，運(yùn)輸和安裝都極其方便。此外，PVC管材的導(dǎo)熱性只有鋼管的0.5%，可以有效減少低溫鹽水在輸送過程中的冷量損失，更加節(jié)能，進(jìn)一步提高凍結(jié)供冷的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。更具體地，本發(fā)明的低溫鹽水輸送管每30m處加入內(nèi)徑133mm的軟接頭可用于減緩PVC管在低溫下產(chǎn)生的溫度應(yīng)力對PVC管的作用力，每50m處應(yīng)加入內(nèi)徑133mm的閥門，可用于在溫度應(yīng)力較大時控制PVC管內(nèi)鹽水流量，對PVC管起到保護(hù)作用；在凍結(jié)的初期，PVC管的溫度隨著鹽水溫度逐漸下降時，各部分應(yīng)產(chǎn)生均勻收縮，但兩端粘接的法蘭連接管件約束了它的收縮，由此而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。若不對溫度應(yīng)力進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，則會出現(xiàn)PVC管在兩端粘接的法蘭盤處出現(xiàn)斷裂，給工程帶來損失，故在法蘭盤粘接處用粘貼劑將應(yīng)變片牢固地粘在PVC管上，當(dāng)PVC管在低溫下收縮時，應(yīng)變片會產(chǎn)生微應(yīng)變，從而可以檢測出PVC管的收縮量，當(dāng)測得的收縮量過大，可能超出能致使粘接處斷裂的收縮量時，可通過升高鹽水溫度和/或降低鹽水流量對收縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低收縮量，待PVC管收縮量穩(wěn)定時，便可持續(xù)有效和安全地對低溫鹽水進(jìn)行輸送。
【附圖說明】
[0022]圖1為低溫鹽水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1鹽水泵；2凍結(jié)管；3PVC鹽水供液管；4PVC鹽水回液管；5鹽水箱；6蒸發(fā)器；7減壓閥；8冷凝器；9壓縮機(jī)；10清水泵；11清水箱；12冷卻塔；13凍土。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成，且其不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
[0025]凍結(jié)技術(shù)是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行地下工程掘砌施工的特殊施工技術(shù)。巖土工程凍結(jié)制冷技術(shù)通常利用物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，即汽化過程的吸熱現(xiàn)象來完成的。其制冷系統(tǒng)多以氨作為制冷工質(zhì)，為了使氨由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，再由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，如此循環(huán)進(jìn)行，整個制冷系統(tǒng)由氨循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)3大循環(huán)構(gòu)成。
[0026]采用PVC管材代替鋼管鹽水輸送管，屬于鹽水循環(huán)系統(tǒng)，在有機(jī)高分子材料制成的硬質(zhì)塑料管材中，經(jīng)過強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、低溫下的沖擊性，施工和成本等綜合比較，PVC管是比較適合作為低溫鹽水輸送管的。采用PVC管作為鹽水輸送管，需解決配套循環(huán)系統(tǒng)的安裝和鹽水溫度的控制，PVC管在低溫下會出現(xiàn)明顯收縮及易脆性。在現(xiàn)有制冷技術(shù)的基礎(chǔ)上，需要增加軟接頭、測溫系統(tǒng)、閥門裝置等部件，并對冷凍機(jī)制冷技術(shù)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明功能，通過控制冷凍機(jī)氨循環(huán)、清水循環(huán)組合，操作工序