北方地区室外给水管道设施冬季防冻措施探讨

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1、北方地区室外给水管道设施冬季防冻措施探讨　　摘要：北方地区室外给排水管道设施冬季防冻意义重大，它关系到人们的生活、生产等活动，而在我国北方地区，给水管道冻胀时有发生，造成人们生活的不便，甚至影响企业的正常生产，为此结合工程实例探讨北方地区室外给排水管道设施冬季防冻措施。　　关键词：管道爆裂保温防冻加强措施注意事项　　引言　　近年来连续出现罕见的低温雨雪天气给我国北方地区的生活带来了诸多不便，室外给排水管道设施冻胀爆裂现象时有发生，给人民群众的生活造成不必要的经济损失与麻烦，室外给水管道的防冻成为一项重要工作。极端寒冷的恶劣天气是导致室外给

2、水管道冻胀的罪魁祸首，这就需要我们在设计、安装管道设施过程中采取预防和保护措施，最大限度的降低管道冻胀爆裂现象的发生，为此本文结合工程实例探讨室外给水管道设施的防冻措施。　　1给水管道设备冻胀原因　　首先，我国北方地区冬季较为寒冷，多数地区冬季最低气温都在-30℃5以下，冰冻线超过两米，在设计、施工时未保证管道的埋深或管道覆土未按规范要求回填夯实，都可能造成管道的冻胀。其次，一些给水管道为消防专用，平时管道内的水为静止状态，得不到热量的补充，随着水温持续降低，管道冻胀时有发生。再次，室外给水管道附属构筑物中管道和设备外露，而井室通常不采取

3、保温措施，内部温度也会降至冰点之下，最终导致管道冻胀。最后，极端寒冷的恶劣天气在近几年频繁出现，冰冻深度超出规范的要求而导致给水管道冻胀。总之，室外给水管道冻胀因素很多，不仅造成人们生活的不便，甚至影响企业的正常生产，给社会带来较大经济损失，为此解决我国北方地区室外给水管道的防冻问题，采取必要的防冻措施，保证人们的正常生活、生产具有重要意义。　　2室外给水管道防冻措施　　2.1管道敷设　　根据《给水排水设计手册》（第3册：城镇给水）和《建筑给水排水设计规范》相关规定，当给水管管径DN≤300时，管底在冰冻线以下的距离为DN+200。例如：

4、大连地区冰冻深度为930mm，按照上述要求，管上皮覆土厚度为1130mm，因此大连市内给水管道覆土厚度统一规定为1.2m。　　2.2地沟内给水管道　　有时因地下管道较多，考虑日常维护管理、检修的方便，常设置公共管沟，因管沟深度通常位于冰冻线以内，此种做法要特别注意沟内给水管道的防冻问题。通过对大庆、牡丹江等地区的实地考察，管沟内给水管道保温的同时需进行必要的热损失补偿，即进行伴热，可采取的措施有电伴热或供热管道伴热。　　电伴热系统的主要思想是用电热器件电缆、电热膜等贴在管道外壁，然后再加以绝热材料保温，5则可以完全解决管道的防冻问题。虽然

5、此种方式安全可靠，安装、管理方便，但是用电耗能大，尤其是针对大口径给水管道更为突出，给用户带来很大经济负担。近年来，随着供热能力的不断提高，人们在实践中逐步放弃了电伴热的保温方式，取而代之的是供热管道伴热，在施工过程中将给水管道和采暖管道贴邻敷设，补偿给水管道热损失，管道安装详见图1，取得了很好的效果，解决了电伴热耗能大的弊端。下面以牡丹江地区为例，介绍利用供热管道伴热的保温方式。　　（1）基本参数　　给水管道口径DN200，管道材质为球墨铸铁，保温材料采用超细玻璃棉制品，保温层厚度σ=100mm。　　（2）给水管道热损失　　ΔT=T0-

6、Ta　　T0―需要伴热维持的水温，用于防冻时T0取5℃；　　Ta―极端平均最低环境气温，牡丹江市Ta取-33.1℃；　　根据ΔT查玻璃棉制品电伴热管道散热量表，给水管道热损失量QB=23.7W/m，按下式计算管道实际散热量　　QTB=f×QB　　f―保温材料修正系数，超细玻璃棉f=0.81　　QTB=0.81×23.7=20W/m　　（3）伴热管道散热量　　Qbr=　　K―传热系数，按供热空调设计手册取值，K=11.0W/（m2.℃）　　F―每米伴热管道传热面积，?。（给水管线与DN50采暖回水管捆绑计算）　　―管道外表面温度与环境温度的

7、温差，取温差为50℃-5℃=45℃。5　　Qbr=11.0×2×π×0.0285×45=88.6W　　2.3给水管道附属构筑物　　给水管道附属构筑物主要包含阀门井、消火栓井、排气阀井和排泥阀井，通常为砖砌或钢筋混凝土砌筑，因井体通常位于冰冻线以内，其内部管道和阀门极易发生冻胀，从而影响给水系统的全线供水，针对以上冻胀原因，可采取如下保温措施：　　①所有井室井盖均采用双层保温井盖，其中保温井盖可采用100mm厚的苯板；②井内填充珍珠岩或碎聚苯乙烯块，为方便给水设备的检修和操作，可将上述保温材料袋装放置于井室内，所有填充物必须密实；③井室内壁

8、做100mm厚的苯板保温；④因普通粘土砖较钢筋混凝土的导热系数小，因此井室砌筑材料应优先选用砖，增加井室保温效果。　　施工过程中，根据工程地理位置和建设需求，可针对性的选择上述措施，达到管道防