浅谈北方冰冻线以上室外排水管道保温的做法

浅谈北方冰冻线以上室外排水管道保温的做法
摘要：针对温度变化对城市地下管网系统的破坏和由此造成的财产损失问题．通过查阅相关资料，提出了市政排水管道可应用的保温材料及应采取的防冻保温措施，旨在提高地下管网的保温性能，更好的发挥市政排水管道的使用功能。

关键字：寒冷地区排水管道冻土线材料防冻保温措施
Abstract: based on the temperature change on urban underground pipe system of damage and loss resulting from the property. Through the access relevant information, and put forward the city drainage pipe can be used for the thermal insulation material and heat preservation measures should be taken to prevent the, aiming at the improvement of the underground pipe insulation, better play the use function of municipal drainage pipeline.
Key word: cold areas drainage pipe line for frozen earth material insulation measures
引言
在北方寒冷地区，每到冬季，市政排水管网跑、冒、漏水现象十分严重，污水溢至路面形成大面积冰湖，给行人和过往车辆带来极大不便，严重影响城市环境和居民生活质量。

而且形成的冰面，很难清除干净，对发生渗漏的管线进行冬季维修，也比较困难，其影响具有一定的持久性。

究其原因，大多数是因为埋设在冰冻线以上的排水管线乃至其它市政输水管线，因冻胀而错口，导致漏水、溢水。

那么如何即减小排水管线的埋设深度，降低工程造价。

又能有效防止冬季排水管线的冻胀，成为排水管线施工和管理者急待解决的问题。

结合长期的工作实践，本文主要针对寒冷地区冰冻线以上市政排水管网的防冻保温材料和施工方法进行初步探讨，以期得到一些适用于寒冷地区、敷设于冰冻线以上的排水管道及其它市政输水管道的防冻保温的措施。

1.常用保温材料性能分析
冰冻线以上排水管道的保温材料大体分两类，一类是可做为回填材料回填的；另一类是可直接作用于排水管道的。

下面就分别介绍一下这两类保温材料的性能。

1.1可做为回填材料使用的保温材料—炉灰渣
炉灰渣系燃煤废弃物，其化学成分为SiO240％～50％、Al2O330％～35％、Fe2O3
4％～20％、CaO1％～5％。

其矿物组成主要有：钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量含硅玻璃体(Al2O3·2Si02)、和活性SiO2、活性Al2O3以及少量的未燃煤等。

仅2000年，我国炉灰渣排放量就已达到1．5亿吨左右。

在我国北方，炉灰渣资源特别丰富，而且价格低廉。

目前该类废渣利用量远没有排出量大，弃置堆积时还可放出含硫气体污染大气及危害环境。

由此产生的环境问题也十分突出。

如将其用于管道回填保温材料，不仅可以实现变费为宝，而且符合节能减排的要求。

其优点是成分稳定，不易老化，孔隙均匀，保温性能好，价格低廉，分布广泛，易于采购和运输，便于施工。

其缺点是易吸潮吸水，不适合地下水位较高的地段。

另外当其干燥和炭化两个过程同时进行时，使其自然收缩，容易引起路面下沉。

对当年需要竣工的、车行道路面不宜采用。

1.2可直接作用于排水管道的保温材料
直接作用于排水管道的保温材料常用的有：水泥珍珠岩、矿岩棉及岩棉制品、泡沫塑料制品、玻璃棉制品等。

各保温材料的导热系数如下：
水泥珍珠岩：导热系数为0．069；矿岩棉：导热系数为0．060；超细玻璃棉：导热系数为0．041；玻璃棉：导热系数为0．051；
1.2.1水泥珍珠岩：
水泥膨胀珍珠岩是常用的建筑保温材料，也可直接用于排水管道的保温。

它是由膨胀珍珠砂和水泥加水拌合而成的。

水泥应选用矿渣硅酸盐水泥，珍珠岩颗粒粒度应为0.1~3mm。

珍珠岩水泥浆的配合比一般为1：6~8（重量比），即一份水泥：6~8份珍珠岩砂。

水泥珍珠岩保温砂浆的加水量以拌合好的料浆比较粘稠为宜，密度控制在950~1050g/L为宜。

施工中，水泥膨胀珍珠岩浆应与排水管道表面粘结牢固，不得有空鼓、起泡、裂缝等现象。

1.2.2矿岩棉及其制品：矿岩棉是以玄武岩为主要原料，经高温熔融后，由高速离心设备制成无机纤维。

岩棉制品是岩棉纤维均匀加入一定比例的粘结剂、防尘油、硅油等加工而成的制件，可制作成管壳直接套加在排水管道的外面，起到保温防冻的作用。

其技术特性如下：
（1）保温性能、机械性能、防火性能良好。

（2）酸度系数高，具有更好的化学稳定性及纤维耐久性。

1.2.3玻璃棉及玻璃棉管壳：玻璃棉是无机材料，不燃烧不腐烂，吸湿率小。

在潮湿条件下，吸水率仅为l％，具有良好的弹性恢复能力。

基本无老化现象，长期使用性能不变，产品稳定性强。

具有纤维长、孔隙均匀、质轻、保温性能优越的特点。

玻璃棉制品柔软、坚固、易于施工；损耗小。

适用各种热力、通风、空调、制冷、给排水管道的保温、保冷、隔热。

但价格较高，不宜大量选用。

2. 管道保温结构、施工方法及注意事项
2.1管道保温从结构上可以分为四种．分别有不同的施工方法
2.1.1胶泥结构
将保温材料分层抹于管道上．该种结构常用保温材料有水泥珍珠岩砂浆。

碳酸镁石棉灰等。

其优点是施工简单、维修方便．保温结构整体性好．无接缝。

适用于任何管径的排水管道保温。

缺点是操作效率较低。

结构机械强度较低，质量不易保证。

2.1.2填充结构
将散状绝热材料填充在套管或支承环与镀锌铁丝网等构成的空间内。

该种结构常用保温材料有矿渣棉、玻璃棉与超细玻璃棉等。

其优点是散状材料容量小。

导热系数小，保温效果佳，支承环外包铁丝网不易开裂。

缺点是施工较麻烦，消耗金属，增加额外热损失，由于温度与自重影响，上部易出现空隙．影响效果。

2.1.3包扎结构
利用毡、布等隔热材料在管道上包扎一层或几层。

此种结构常用保温材料有矿渣棉毡，玻璃棉毡。

超细玻璃棉毡，牛(羊)毛毡及石棉布等。

其优点是不受温度与振动影响，施工简单，维修拆卸方便，适合于任何形状管道。

缺点是棉毡等弹性大，难以做成坚固保护层，易产生裂缝使棉毡受潮，加大热损失。

2.1.4预制件结构
由预制半圆形管壳、弧形瓦或梯形瓦的各种保温材料拼装而成。

此种结构常用保温材料有泡沫混凝土，矿渣棉，玻璃棉，膨胀珍珠岩、膨胀蛭石。

硬质聚氨酯与聚苯乙烯泡沫塑料等。

其优点是可以使用预制件，施工方便．保证质量，机械强度好，使用广泛。

缺点是横接缝热损失较大。

预制件搬运中损耗大。

2.2在管道保温施工中应注意以下技术事项：
2.2.1凡属螺丝连接的部位．而且需要冷紧或者热紧的，应分别在冷紧或者
热紧之后单独进行绝热层和保护层施工。

2.2.2采用定型管壳材料，在水平管道上安装，必须上下覆盖、错接，使管壳材料水平接缝偏向侧面。

在垂直管道上安装，应自下而上施工，所有定型管壳或定型板之间的缝隙．应用导热性能相近的材料配制的胶泥抹缝。

或者用导热系数相同或小一级的软质材料塞缝．并塞满塞实。

杜绝采用螺旋形式捆绑。

2.2.3用半硬质材料施工时。

铁丝或钢带间距150～300mm。

2.2.4保温施工期间，切忌保温材料受潮，尤其应在无雨天施工，做到保温和保护层同时进行．并有防雨应急措施。

2.2.5管道保温应在严密性试验合格后进行。

施工前必须清除管道表面的污物和泥土等。

结束语
随着科学技术的不断进步，各种保温材料的性能都有了大幅度的提升，高效、节能、环保的保温材料也不断问世。

综上对几种排水管道常用保温材料的简单介绍，可使大家对各种材料性能及其各自适用范围及施工方法有个初步了解，应用时，可根据排水管道的具体施工条件，选择合适的保温材料和保温方法，以达到既减少管道埋深、降低工程造价，又能保障管线安全运行，即适用又保证工程质量的要求。

参考文献
[1] GB／T 8157—87设备及管道保温设计导则
[2] 03S 401管道和设备保温
[3]曹虹新建木里铁路木里站给水站给水排水工程2007
[4]铁道第三勘察设计院冻土工程北京中国铁道出版社。