一种聚乙烯外护层聚氨酯泡沫保温管道的制作方法

本实用新型属于建筑材料类，是一种城镇供热及石油输送所用的《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫保温预制直埋保温管道及管件》。

二、

背景技术：
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目前，根据CJ/T114-2000和GB/T29047-2012标准生产的《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》，已广泛应用于城镇供热系统的热水输送及石油输送领域。但大量的工程实践证明，我国埋入地下的直埋保温管道，由于存在诸多质量缺陷，如：保温弯头的聚氨酯泡沫和外护层容易出现破碎，电热熔套袖被拉断，外护层开孔处密封不严等原因，造成聚氨酯泡沫保温层进水使钢管受到非正常腐蚀，严重影响供热管网的使用寿命。

本发明依据等寿命优化设计原则，设计一种聚乙烯外护层聚氨酯泡沫保温管道，通过采取加厚保温弯头或弯管的壁厚和采用超高密度泡沫保温层等措施，提高保温弯头或弯管的抗疲劳能力和机械强度；对聚乙烯外护层的所有开孔处采取加强密封措施；对保温接头采取多重加强多重密封措施；对进入井室的保温管管端加设刚性防水端封等措施，力求减少直埋保温管道的维修频率延长使用寿命。

三、

技术实现要素：
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针对直埋保温管道存在的诸多短板，本实用新型依据等寿命优化设计原则，设计一种聚乙烯外护层聚氨酯泡沫保温管道，包括保温直管、加强型保温弯头或弯管、加强型保温三通、加强型保温接头、刚性防水端封、管道泄漏监测报警系统，其特征在于：所述保温直管，包括钢管，钢管外壁设有聚氨酯泡沫保温层，聚氨酯泡沫保温层外设有聚乙烯外护层，聚乙烯外护层上的发泡孔被聚乙烯盖板覆盖，聚乙烯外护层的焊缝设有外护层焊缝补强带；所述加强型保温弯头或弯管，包括钢弯头或弯管，钢弯头或弯管外设有超高密度聚氨酯泡沫保温层，超高密度聚氨酯泡沫保温层外设有加强型聚乙烯外护层，钢弯头或弯管的壁厚大于连接保温直管的钢管壁厚、超高密度聚氨酯泡沫保温层的泡沫密度大于保温直管的聚氨酯泡沫保温层的泡沫密度，加强型聚乙烯外护层的厚度大于保温直管的聚乙烯外护层的厚度，加强型聚乙烯外护层的直径大于或等于连接保温直管的聚乙烯外护层的直径，加强型聚乙烯外护层的所有对接焊缝设有外护层焊缝补强带，加强型聚乙烯外护层上的发泡孔被聚乙烯盖板覆盖；所述加强型保温三通，包括钢三通，钢三通外设有超高密度聚氨酯泡沫保温层，保温层外设有加强型聚乙烯外护层，钢三通的壁厚大于连接保温直管的钢管壁厚，三通主管与支管的加强型聚乙烯外护层焊缝设有披肩式聚乙烯加强环，聚乙烯加强环与加强型聚乙烯外护层热熔成一体，加强型保温三通的发泡孔被聚乙烯盖板覆盖。所述加强型保温接头，包括加强型电热熔套袖、超高密度聚氨酯泡沫保温层，加强型电热熔套袖上的发泡孔被聚乙烯盖板覆盖，接头处的超高密度聚氨酯泡沫密度大于保温直管的聚氨酯泡沫密度，加强型电热熔套袖与聚乙烯外护层搭接区和自身搭接区外表设有两道凹型压槽、搭接缝还设有密封加强带或密封条。

所述的聚乙烯盖板，为多边形，厚度大于聚乙烯外护层的50％且不小于5mm，聚乙烯盖板覆盖封堵注料孔的PE焊塞，并同时与PE焊塞顶部和聚乙烯外护层或加强型电热熔套袖熔合成一体。PE焊塞是专门用于封堵保温管道发泡孔一种标准件。聚乙烯盖板的作用，一是对外护管的密封性进行补强，二是可有效防止外护管开裂。

所述的聚乙烯盖板，为多边形，单面设有电阻丝网，厚度大于聚乙烯外护层的50％且不小于5mm，聚乙烯盖板覆盖注料孔并与聚乙烯外护层或加强型电热熔套袖通过电加热熔合成一体。聚乙烯盖板的作用，一是对外护管的密封性进行补强，二是可有效防止外护管开裂。

所述的加强型电热熔套袖，厚度大于连接保温直管的聚乙烯外护层的厚度，宽度大于600mm，加强型电热熔套袖的一个面为光滑面，另一面加工成粗糙面，光滑面的四周呈45°坡口，粗燥面的三边热敷U型电阻丝网，电阻丝网的宽度大于60mm，加强型电热熔套袖的材质与聚乙烯外护层的材质相同。电热熔套袖是保温管接头常用产品，本发明将其加厚加宽，光滑面的四周设有坡口，并在敷设金属电热丝的一面加工成粗糙面，目的是提供保温接头的传力能力，提高聚乙烯电热熔套袖与与超高密度聚氨酯泡沫的粘接力和抗渗水能力。

所述的外护层焊缝补强带，对用挤出焊接的焊缝或热风焊接焊缝，沿焊缝再热熔一道聚乙烯电热熔带，聚乙烯电热熔带与焊缝及焊缝两侧的聚乙烯外护层熔合成一体，聚乙烯电热熔带外面还可包覆一层热收缩带，聚乙烯电热熔带的单面设有电阻丝网，聚乙烯电热熔带的宽度不小于50mm，厚度不小于5mm，热收缩带的宽度不小于100mm，厚度不小于1.5mm。

所述的搭接缝密封加强带或密封条，所述加强带为宽度不小于100mm，厚度不小于1.5mm的热收缩；所述密封条为断面呈三角形或圆形的聚乙烯条，聚乙烯条的中芯设有一根金属电阻丝。

所述的刚性防水端封，刚性防水端封设置在进入阀门或补偿器井室的保温管端头，刚性防水端封包括钢裙套、聚氨酯泡沫保温层和热收缩带，钢裙套的钢板法兰与钢管焊接，法兰顶端焊接钢板套筒，热收缩带将聚乙烯外护层与钢板套筒端口包覆。

所述的管道泄漏监测报警系统，包括监测设备和报警线，报警线埋设在聚氨酯泡沫保温层内，在报警线引出点设有报警线引出密封支管，报警线引出密封支管，一端插入保温管道的聚乙烯外护层内并与聚乙烯外护层热熔焊接，引出密封支管内设有聚氨酯泡沫保温层或密封胶，报警线从密封支管内引出到报警设备，密封支管的报警线出线端设有热收缩防水帽。热收缩防水帽是一种定型产品。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型依据等寿命优化设计原则，通过对直埋保温管道中容易造成地下水渗入聚氨酯泡沫保温层的发泡孔等部位进行密封补强，对保温弯头三通和保温弯头采取一系列补短板措施，对延长保温管道的使用寿命具有明显的实用价值，特别是对设有泄漏检测报警系统的直埋保温管道，对保证管网的使用寿命及泄漏检测报警系统的正常运行具有重要作用。

四、附图说明：

说明书附图1是加强型保温接头截面图，图中1是钢管、1a是钢管对接焊缝、2是超高密度聚氨酯泡沫保温层、3是聚乙烯外护层、4是PE焊塞、5是聚乙烯盖板、6是加强型电热熔套袖、6a是加强型电热熔套袖与聚乙烯外护层搭接熔合缝、7是搭接缝密封补强带。

说明书附图2是保温直管或加强型保温弯头或保温三通的发泡孔断面图，图中、1是钢管、2是泡沫保温层、3是聚乙烯外护层、4是PE焊塞、5是覆盖PE 焊塞并与聚乙烯外护层热熔成一体的聚乙烯盖板。

说明书附图3是保温直管或加强型保温弯头的聚乙烯外护层对接焊缝加强示意图，1是钢管、2是泡沫保温层、3是聚乙烯外护层、3a是聚乙烯外护层对接焊缝、7是热收缩带、8是聚乙烯电热熔带、8a是聚乙烯电热熔带与聚乙烯外护层热熔搭接缝。

说明书附图4是管端刚性防水端封，图中9是与钢管焊接的钢板法兰、 10是与法兰焊接的钢板套筒、7是热收缩带。

说明书附图5所示报警线引出密封支管示意图，图中1是钢管、2是泡沫保温层、3是聚乙烯外护层，11是报警线、12是密封支管、13是热收缩防水帽。

五、具体实施方式：

下面再结合附图，对实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

说明书附图1所示，是加强型保温接头截面图，图中1是钢管、1a是钢管对接焊缝；2是超高密度聚氨酯泡沫保温层、3是聚乙烯外护层、4是PE焊塞、 5是聚乙烯盖板、6是加强型电热熔套袖、6a是加强型电热熔套袖与聚乙烯外护层搭接熔合缝、7是搭接缝密封补强带。从说明书附图1是加强型保温接头示图，可以看出，PE焊塞4封堵在加强型电热熔套袖6的发泡孔内并与其热熔成一体，聚乙烯盖板5覆盖PE焊塞4并与PE焊塞4顶部及加强型电热熔套袖6热熔成一体，在加强型电热熔套袖6与聚乙烯外护层3形成热熔搭接缝6a，搭接缝6a设有搭接缝密封加强带或密封条。

说明书附图2，是保温直管或加强型保温弯头或保温三通的发泡孔断面图，图中、1是钢管、2是泡沫保温层、3是聚乙烯外护层、4是PE焊塞、5是覆盖 PE焊塞并与聚乙烯外护层热熔成一体的聚乙烯盖板。

说明书附图3是保温直管或加强型保温弯头的聚乙烯外护层对接焊缝加强示意图，1是钢管、2是泡沫保温层、3是聚乙烯外护层、3a是聚乙烯外护层对接焊缝、7是热收缩带、8是聚乙烯电热熔带、8a是聚乙烯电热熔带与聚乙烯外护层热熔搭接缝。

说明书附图4是管端刚性防水端封，图中9是与钢管焊接的钢板法兰、 10是与法兰焊接的钢板套筒、7是热收缩带；

说明书附图5所示报警线引出密封支管示意图，图中1是钢管、2是泡沫保温层、3是聚乙烯外护层，11是报警线、12是密封支管、13是热收缩防水帽。

实施例：

以某工程为例，原设计方案为：供/回水管道压力2.5MPa、供/回水温度135℃/65℃；钢管规格D1020*14、聚乙烯外护层D1155*15、设计聚氨酯泡沫密度60KG/m3；泡沫长期耐温不低于140℃；保温弯头的钢弯头壁厚14mm，对保温接头和保温弯头及发泡孔密封等技术细节原设计未提具体技术要求。

我们依据等寿命优化设计原则，经与业主协商并取得原设计人员同意，对原设计的预制直埋保温管道采取以下补强措施：(1)供水管的钢管规格不变，将聚乙烯外护层改为D1250*15，保温层厚度比原设计加厚48mm；(2)回水管的钢管和聚乙烯外护层规格不变，但泡沫改用普通泡沫；(3)所有保温弯头的壁厚比保温直管所用钢管和聚乙烯外护层的壁厚都加厚2mm；(4)对保温弯头用聚乙烯外护层的焊缝，再用厚10mm、宽100mm单面预覆电热丝的聚乙烯电热带加强，最后还覆盖聚乙烯电热带再包覆一层补强带，补强带厚度2mm，宽度200mm；保温弯头的泡沫密度100Kg/m3。(5)对保温直管、保温管件、保温接头的所有发泡孔PE焊塞密封后再覆盖一块厚10mm，宽100mm，长300mm，单面带有电热丝的PE板对发泡孔进行加强；(6)保温接头所用聚乙烯电热熔套袖，厚度选17mm、宽700mm、电热丝网宽100mm；(7)聚乙烯电热熔套袖与PE管的搭接熔合缝再包覆一层补强带进行加强密封，补强带厚度2mm，宽度200mm，补强带与聚乙烯外护层的剥离强度大于 60N/cm。(8)保温弯头的泡沫密度加大到120Kg/m3，保温三通及保温接头的泡沫密度加大到80Kg/m3，对进入阀门井室的保温管端头加设刚性防水端封。(9)将保温接头气密试验压力提高到0.04MPa(CJ/T114-2000和GB/T290472012规定是 0.02MPa).

通过采取上述补强措施，该管道已经运行多年，至今未发生如何问题，且保温性能非常好，而根据当时的测算，采取上述加强措施后，工程造价仅比原设计高5％，这其中主要是因为供水管道的保温层加厚所引起。