一种热力管道的制作方法

本实用新型涉及定向钻穿越技术，尤其涉及一种热力管道。

背景技术：

传统的管道铺设多采用开挖管线施工，途径河流及路面交通，不仅容易造成交通堵塞，城市绿化更是多半被毁。人们环保意识及法律观念越来越强，施工过程对环境造成一定程度的破坏将避免不了被投诉。

市政热力管道输送的蒸汽温度和压力较高，工程造价高、施工工艺复杂，如果合理采用水平定向钻施工这一高效先进的施工方法可以避免不必要的投诉和经济损失，能有效降低工程造价，缩短施工工期，减少对交通和环境的破坏和影响，具有很高的经济效益和社会效益。

然而水平定向钻施工过程中需要将管道回拖，这就对管道结构的抗变形能力和抗拉能力提出了较高的要求，此外，热力管道在受热膨胀后，水平段由于长度较长，会产生大量形变，竖直段会受到旋转扭矩影响，因此，如何设计一种能够适用水平定向钻技术，并且能够消减膨胀带来的形变的热力管道，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够适用水平定向钻技术，并且能够消减膨胀带来的形变的热力管道。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本实用新型的一方面，提供了一种热力管道，包括输送管和外套管，所述外套管套接于所述输送管外，所述外套管包括水平设置的第一类管段和竖直设置的第二类管段，所述输送管外包裹有保温层，所述外套管与所述输送管之间设置有用于支撑所述输送管的支架，所述支架包括固定支架和滑动支架，所述滑动支架设置于所述外套管的第一类管段内，所述固定支架设置于所述外套管的第二类管段内。

在一实施例中，该热力管道的所述第一类管段的长度大于5m，所述第二类管段的长度小于2m。

在一实施例中，该热力管道的所述固定支架包括内筒、外筒和肋板，所述内筒紧密套接于所述输送管外，所述外筒与所述外套管内壁紧密贴合，所述内筒和外筒之间借助所述肋板固定连接。

在一实施例中，该热力管道的所述滑动支架包括夹紧件和滚动件，所述夹紧件紧密套接于所述输送管外，所述滚动件的一端与所述夹紧件固定连接，另一端与所述外套管的内壁可活动地接触。

在一实施例中，该热力管道的还包括热膨胀吸收装置，所述热膨胀吸收装置包括用于吸收水平方向热膨胀量的旋转补偿器和用于吸收竖直方向热膨胀量的弹性支架，所述弹性支架设置于所述第二类管段下方，所述旋转补偿器成对地设置于所述第二类管段上。

在一实施例中，该热力管道的所述保温层包括由内至外依次设置的纳米气凝胶保温层、高温玻璃棉层、长丝超轻硅酸铝层、镀锌铁丝网层和镁钢层。

在一实施例中，该热力管道的所述纳米气凝胶保温层厚度为60mm～80mm，高温玻璃棉层厚度为50mm～70mm，所述长丝超轻硅酸铝层厚度为20mm～30mm，所述镀锌铁丝网层的厚度为0.5mm～2mm，所述镀锌铁丝网层的网孔孔径为5mm～20mm，所述镁钢层的厚度为3mm～5mm。

在一实施例中，该热力管道的所述外套管的材料为彩涂钢板。

在一实施例中，该热力管道的所述外套管外包裹有环氧煤沥青防腐层。

在一实施例中，该热力管道的所述外套管连接有牺牲阳极保护装置。

本实用新型实施例的有益效果是：通过滑动支架固定第一类管段以消减水平膨胀，通过固定支架固定第二类管段实现对整个管道的固定，从而能够在保持整个管道的稳定的同时，消除结构变形产生的应力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本实用新型热力管道的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的第二类管段截面示意图；

图3是本实用新型实施例的第一类管段截面示意图；

图4是本实用新型保温层的结构示意图；

图5是本实用新型热力管道另一实施例的结构示意图；

其中：1-输送管；2-外套管；3-保温层；4-旋转补偿器；5-弹性支架；101-第一类管段；102-第二类管段；201-固定支架；202-内筒；203-肋板；204-外筒；301-滑动支架；302-夹紧件；303-滚动件；401-纳米气凝胶保温层；402-高温玻璃棉层；4003-长丝超轻硅酸铝层；404-镀锌铁丝网层；405-镁钢层。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

如图1～3所示，本实用新型公开了一种热力管道，包括输送管1和外套管2，外套管2套接于输送管1外，外套管2包括水平设置的第一类管段101和竖直设置的第二类管段102，输送管1外包裹有保温层3，外套管2与输送管1之间设置有用于支撑输送管1的支架，支架包括如图2所示的固定支架201和如图3所示的滑动支架301，滑动支架301设置于外套管2的第一类管段101内，固定支架201设置于外套管2的第二类管段102内。

具体而言，第一类管段101的定义为长度大于5m的水平管段，当水平管段的长度小于等于5m时，其热膨胀没有大到需要设置滑动支架301，采用固定支架201即可；第二类管段102的定义为长度小于2m的竖直管段，当竖直管段的长度大于2m时，其也需要设置滑动支架301。需要注意的是，本文所述的水平和竖直均可包括少量倾斜，并非绝对水平和绝对竖直。

如图2所示，固定支架201包括内筒202、外筒204和肋板203，内筒202紧密套接于输送管1外，外筒204与外套管2内壁紧密贴合，内筒202和外筒204之间借助肋板203固定连接。

如图3所示，滑动支架301包括夹紧件302和滚动件303，夹紧件302紧密套接于输送管1外，滚动件303与外套管2内壁可活动地接触，滚动件可以为滚轮，从而输送管1在受热膨胀后能够在滑动支架301的支撑下沿外套管2内活动。

现有的热力管道保温材料的抗拉性能达不到设计要求，导致施工过程中保温层易破裂，因此，本实施例中改进了保温层3的结构，如图4所示，保温层3包括由内至外依次设置的纳米气凝胶保温层401、高温玻璃棉层402、长丝超轻硅酸铝层403、镀锌铁丝网层404和镁钢层405。高温玻璃棉保温材料是由均匀细长、富有弹性的玻璃纤维和特殊高温粘合剂组成的轻质、耐用、保温性能优越的耐高温保温隔热材料。长丝超轻硅酸铝的纤维长，抗拉强度大且性能稳定，因此这样的保温层保温隔热效果好的同时，还兼具一定的抗拉强度。采用纳米气凝胶新材料，在保证保温效果前提下，本保温层3厚度减少100mm。

此外，还需要考虑第一类管段101膨胀后对第二类管段102带来的旋转扭矩，因此还可以设置热膨胀吸收装置，如图5所示，热膨胀吸收装置包括用于吸收水平方向热膨胀量的旋转补偿器4和用于吸收竖直方向热膨胀量的弹性支架5，弹性支架5设置于第二类管段102下方，可以通过橡胶垫片或弹簧等弹性件承托住热力管道，以抵消竖直方向上较少的变形量，旋转补偿器4需要成对地设置于第二类管段102上。

在可能的实施例中，纳米气凝胶保温层401厚度为65mm，高温玻璃棉层402厚度为55mm，长丝超轻硅酸铝层403厚度为25mm，镀锌铁丝网层404的厚度为1mm，镀锌铁丝网层404的网孔孔径为10mm，镁钢层405的厚度为4mm。

输送管1为预制管道，因此需要注意的是，预制管道现场安装完成后，必须对保温材料裸露处进行密封处理。热力管道焊接完毕保温完毕后，外管补口前需在补口位置保温材料上包扎8cm石棉带阻燃。由地埋管生产厂家跟踪项目，地埋管的补口段保温防腐由上产厂家专业人员施工。保温材料应采取防潮措施，严防受潮，禁止雨天施工，若受潮，严禁使用。保温层3须分层敷设。内、外层接缝应错开100～150mm。保温层3捆扎间距为200mm，每米捆扎4道，铝箔玻纤布缠绕。

优选地，外套管2的材料为彩涂钢板，彩涂钢板的强度高、耐蚀性好、加工成型方便。此外，为了防止外套管2被土壤腐蚀，在本实施例中，在外套管2外包裹有环氧煤沥青防腐层。外套管2连接有牺牲阳极保护装置。牺牲阳极保护装置是利用原电池的原理，防止金属腐蚀的方法。具体方法是将还原性强的金属作为保护极，与被保护的金属相连构成原电池，还原性强的金属将作为负极发生氧化还原反应而牺牲消耗，被保护的金属作为作为正极，免于被腐蚀。该方法较为成熟，因此不再一一赘述。

上述热力管道的施工方法为：选定入土点和出土点；通过水平定向钻机进行导向孔钻进；换用扩孔器进行扩孔；采用气动夯管锤推顶配合定向钻拖拉管道，将第一类管道设置于水平孔洞内，将第二类管道设置于竖直孔洞内。

具体而言，先根据工程情况设计钻孔曲线，通过测量放线选定入土点和出土点。开挖工作坑后，钻机就位进行试钻，试钻无问题后，进行导向孔施工，然后进行回扩孔。接着进行接管工序，并回拖管材，这一步本实用新型通过气动夯管锤推顶配合定向钻拖拉，从而能够适应各种地层环境。

综上所述，本实用新型实施例提出的热力管道通过滑动支架固定第一类管段以消减水平膨胀，通过固定支架固定第二类管段实现对整个管道的固定，从而能够在保持整个管道的稳定的同时，消除结构的变形应力。通过改进保温层的结构，改善了保温性能的同时，提高了抗拉强度，并减小了保温层厚度。通过设置热膨胀吸收装置，能够吸收第一类管段和第二类管段的热膨胀形变。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

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