引言
现如今，双碳战略的提出，再次对供热企业提出了严格的要求，应减少不可再生能源的消耗，尝试用其他能源物质替代，从而降低燃煤消耗保护大气环境。除了采用清洁能源满足供热需求外，目前供热企业积极探究，利用城市周边电厂的余热废热，替代以往燃煤供热的方式，目前也取得了一定的效能。
工程概述
本项目线路起点为吕梁市柳林县华光电厂，终点为吕梁市离石区沙麻沟中继泵站，管线途经吕梁市柳林县、离石区两个行政区域，管线沿途主要建设三座场站及三段管线路由，管线全长48.21公里，三处厂站总占地面积约8万平方米。该工程以吕梁市柳林县华光电厂2×600兆瓦发电机组为主热源，通过建设2×DN1400长距离输送热水管道为吕梁市区供热，可满足吕梁市区2950万平方米建筑面积的供热需求。
长输热力管道无补偿直埋施工技术的重要性
在十四五战略规划下，明确提出了能源结构调整降低，降低不可再生能源使用量的要求与标准。而城市内部供热需求往往需要依靠煤炭资源，不仅会消耗大量的不可再生资源，而且还会对环境造成污染问题。但为了充分满足人们日益增长的供热需求，正在积极探索新型的供热渠道，已有部分国内城市正在引入长输热力管道的供热方式，既能满足整体供热需求，也能更好地减少煤炭资源的利用量，将其集中应用于关键的施工及生产环节，保证热源供应的稳定性。但长输热力管道与其他传统工程建设有所不同，管道管径较大，明显增加了施工的挑战度，施工单位必须严格管控施工技术，才能保证长输热力管道施工建设的安全系数，缓解管道热能供应期间变形问题的影响，补偿管道热伸长，缓解管壁应力。目前常用的施工技术手段仍存在一些不足之处。无论是借助金属材料或是使用补偿器的方式，对管道运行期间的应力进行缓解，都未能达到理想作业标准，长期高温负荷运行下，极其容易出现泄漏问题。而长输热力管道无补偿直埋施工技术的运用，则能充分发挥技术优势，解决以上难点和痛点，具有十分重要的意义和价值。
长输热力管道无补偿直埋施工内容及工序分析
基于以上分析，在进行长输热力管道无补偿直埋施工期间，要严格按照技术标准和流程执行，才能保证整体作业的质量和效率。首先，在施工内容上主要包括管沟挖掘、土方外运、道路破除与恢复、管道敷设焊接安装等一系列工序，同时在施工期间要注意严格选用相关的施工技术和手段，对管道进行无损探伤，确保管道质量符合标准。其次，在具体的施工工序上，主要按照以下流程执行：（1）施工测量。施工前期由施工单位严格按照施工图纸对施工管道敷设区域进行测量，做好测量放线工作并评估地质地貌，同时还要及时布设平面导线控制网，为后续施工提供基础依据。进行测量期间一般需要严格按照标准执行，每一根管线的定位都要精准。并且提前进行标注，用白石灰洒出管沟边线，保证后续作业的准确性。另外，在具体测量工作开展时，可适当配合经纬仪全站仪等测量工具，保证数据的精准度[1]。
土方开挖及管道敷设。在土方开挖作业期间，一般选用机械挖掘作业法，保证挖掘作业符合标准。需严格按照施工规划及方案设计进行作业，管沟的深度要达到预设标准，且管沟宽度以及管沟的支撑结构都要合理进行设置。砂垫层施工期间一般要铺设指定厚度的砂垫层，并且查验合格方能展开下一工序。在进行管道敷设期间，要严格对选好的管材进行保管，正式施工前管材不能被损坏，一般管材均会接受特殊的防腐加固处理，能够提高整体的防腐性能和保温性能。布管作业时，作业人员要按照顺序将管手管尾相接，并且相邻管口间要错开一个管口。呈锯齿形布置，以便后续对其进行处理。
管道组装及焊接施工。除以上关键施工工艺外，还要对管道进行组对和焊接。尤其无补偿直埋施工过程中，管道组队环节一般要按照前期的标准进行作业，并提前将管道内部的杂物清理干净，确保清洁度达标，内部无油无泥，无铁锈等物质。管道组装时要检查管口是否合格，再进一步对其进行调整。应尽量将整个管道组接工作进行优化，让热弯弯道和冷弯弯道能够对接好，减少固定口的数量，也能保证处理效果。后续在进行管道焊接时，一般要选择指定的焊接工艺对其进行处理，保证焊接的合格性。一般要选用与根部焊接相同的材料和工艺完成焊接任务，避免出现开裂问题。此外要重点对焊接管道进行无损检测，保证检测的精准度，尤其要重点抽查焊口仰焊位置处进行检验，提高探伤检验的强度和有效性。
长输热力管道无补偿直埋施工关键技术要点
自然补偿
除以上关键施工内容及施工工序外，目前在长输热力管道无补偿直埋施工中，自然补偿是极其重要的项目之一。一般在施工设计阶段，便要首先考虑自然补偿的长输压力管道效果，主要通过借助l型转角剂型和h型补偿管段，达到应有的自然补偿目的。这种处理方式需要借助管道本身的柔性，将管道自身热身长进行吸收处理，可最大限度减少出现泄漏的风险。相较于其他技术而言，自然补偿安全性更高，事故率较低。而且因结构较为简单，施工更为便捷，在成本上更具优势，因而适用性较广，目前取得了较好的应用效果。但自然补偿的热力管道施工技术也容易存在一些不足之处，如整体补偿能力较弱，并且在管道的排布上还要充分考虑地表结构。如铁路，河沟洼地等地理环境，都会对管道的布局结构产生影响，使得整体热力管道的局部阻力有所损失。
电预热
电预热，是长输热力管道，无补偿施工中的常用类型。而这种工艺在具体施工期间往往需要采取分段预热的方式来，达到热能采集的效果。当管道受热影响后，会出现一定程度的拉伸状态，释放部分膨胀变形，这样可影响内部的应力值。相较于其他预热方式而言，这种预热手段不仅占地较小且作用效果较为理想。易于操作，整体稳定性更高，能控制好施工的成本，具有较好的作用优势。另外，在施工前原有的管道，主要是借助电缆线，将供水工作管和回水工作钢管末端相连，在另一侧给予电预热设备总体进行作业，随后根据温度传感器的整体反应，从而调整电预热效果。以分段预热为主，一般1千米左右为一段能够达到有效的预热水平，相较于自然补偿的预热形式，这种预热方法在城市内部应用较广。同时在具体施工期间，要保证沟槽开挖完成后集中对管道进行处理，包括管道的探伤，管道的焊接，管道的局部回填，接口保温等等[2]。
一次性补偿器
一次性补偿器，在当下长输热力管道无补偿直埋技术中，也应用广泛。主要是配合供热管道电预热一同安装，能够达到较好的补偿作用效果。具体来说，在电预热管道相互焊接并做好保温处理后，土方回填时首先对管道进行预热，使一次性补偿器的补偿量能够达到相应标准。在此基础上，能利用补偿器的效果，对施工进行完善，使补偿量达到预设标准值，并且管道预热伸长量，能够被一次性补偿器吸收处理。随后再断电施焊，这样子安装的一次性补偿器便能实现应有的补偿效果。在整体回填作业后要停止预热，随后基于金属材料的热胀冷缩特性能够发挥一次性补偿器的作用水平。当管道降温时，热应力会转化为拉应力，从而弥补内部的伸长量问题。就目前长输热力管道无补偿直埋施工中一次性补偿器的增加，一般会在每一个预热段集中放置多组，从而达到预热补偿的效果，每一个一次性补偿器之间的间距，要按照固定数据进行排放，确保可以有效吸收肠管道预热产生的伸长量。另外，一次性补偿器的选用也要有所要求，一般补偿器的强度和疲劳寿命应保证与管道相关指标相同，这样才能最大限度提升管道使用的安全性，避免出现事故问题，尽量提升整体的耐腐蚀性，保证施工质量，施工效率和成本。
加热泡沫垫
除此外，加热泡沫垫是长输热力管道无补偿直埋技术中的关键要素，能满足管道形成侧向变形较大区域的处理效果。一般在安装加热泡沫垫时，可集中选取管道的转弯处或梯形分支处，在区域内部增加加热泡沫垫，从而达到相应的处理效果。这种处理技术在施工期间，需要按照指定的热水管道直埋敷设要求，严格管控施工参数值，尤其泡沫垫的选取，也要提前进行分析判断，既要具有极好的泡沫垫化学性能，同时其内部的密度值也要达到标准，密度要在70～80KG/m3左右，具有较好的防潮性能。此外，加热泡沫垫的实际工程运用中，还要尽量提升其弹性值和耐磨性能，保证其性能优势得以凸显。借助加热泡沫垫，能够对管道中低弯头和三通处管道的应力形成作用。要注意的是具体施工期间，泡沫垫安装的位置要严格进行设定，需在距管道管顶400毫米上侧加设保护盖板。
关键部位壁厚加强
最后，长输热力管道无补偿直埋施工技术，应重点关注关键部位的壁厚，如若厚度值不达标，要及时对其进行加厚处理。尤其在热力管道中的泄水管道和输气管道中，选用无缝钢管的形式，壁厚与主管道相比更为薄弱。因而其承压能力较弱，这也会埋下安全隐患，容易影响后续的使用效果。应判断这些关键部位所处的区域，根据不同的工程作业段集中进行加厚处理。如重要供热管道的支线，河底直埋供热管线以及危险性较大的供热管道区域，都应尽量提升管道的壁厚值。在此基础上，具体作业期间为保证整体的安全系数，一般可对关键管道处选用加厚两毫米的管道材料，从而保证处理效果。如弯头处，三通管道处都可适当对壁厚进行加强处理，从而提升管道的整体规格系数。要注意的是，这种采用关键部位壁厚加强的处理办法，一般要与同规格的主管进行比较，能够适当高于同规格主管壁厚值，从而提升性能效果。
结语
综上所述，在长输热力管道无补偿直埋施工过程中，施工单位必须严格根据关键施工工序的要求和标准，合理选择无补偿直埋方式，尽量降低热力管道出现的各种应力危险。既要保证施工周期，也要严格控制施工质量，切实提升长输热力管道运行的安全性平稳性。
参考文献
[1]周妍, 孙强. 长输热力管道无补偿直埋施工技术[J]. 化工机械, 2020, 47 (06): 860-862.
[2]杨亮, 费巍巍. 直埋无补偿冷安装技术在长输管线中的应用[J]. 区域供热, 2018, (03): 75-77+84.