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管廊里的镀锌管,支架怎么排
1 小时前   浏览:2   作者:管道

一条新建的城市地下综合管廊,给水舱里排了四层支架,DN300 的输水干管在最下层。施工队按地面厂房的习惯,支架间距放到四米。运行两年,巡检发现中间有几榀支架的横担往下弯,管子跟着下沉,支架与管壁接触的位置锈成了薄片。

管廊里的支架,坏得比管子快,这是很常见的现象。原因不复杂:管廊是个高湿、半密闭、常年不见太阳的空间,支架又是薄壁型钢,热浸锌层薄,一旦有积水就从头烂起。

先给结论:管廊里的镀锌管,支架不能只按「多远一个」来排,要同时算三件事:管子满水加保温的重量、管道热膨胀往哪走、支架接触面会不会积水。这三件事算清了,间距自然就出来了。

综合管廊多层支架与镀锌给水管布置

一、管廊不是室内,先认清环境

管廊里的空气,和普通厂房差得远。相对湿度常年 80% 到 95%,地面和墙壁有渗水,通风是间歇运行的,温度比室外稳定但比室内低。夏天外面的热空气从出入口进来,碰到温度低的管壁和壁面,立刻结露。

这个环境对锌层的消耗,比 C3 大气要快。锌在潮湿表面会生成碱式碳酸锌,也就是白锈,白锈有一定保护作用,但它在 pH 低于 6 或者高于 12 的时候会溶解。管廊渗水往往带一点酸性,混凝土的析出物又偏碱,两头都占。

还有一层:管廊里的粉尘少,但二氧化硫和氯离子不一定少。靠近海边的项目、附近有锅炉或者污水处理的项目,空气中的腐蚀性成分会顺着通风口进来,在潮湿表面上浓缩。

二、支架间距,从荷载反推

常见的做法是查表。镀锌管的支架间距,GB 50242 有张表,DN100 以下是三四米,DN150 到 DN200 是六七米。镀锌管支吊架,多远装一个 里把这张表按口径列过。

但管廊里照搬这张表会出问题,因为管廊的管子往往比室内粗,而且是满水运行。

算一下。DN300 的镀锌管,外径 323.9 毫米,壁厚 6 毫米,管子自重约 47 公斤每米,满水以后水重约 76 公斤每米,加起来 123 公斤每米。如果外面还有 50 毫米的保温,再加 15 公斤。按四米间距,一榀支架要承担接近 550 公斤。

这个荷载落到横担上,横担的跨中弯矩就不小了。用 5 号角钢做横担,跨度 400 毫米,挠度还能接受;跨度 800 毫米,挠度就明显。管子下沉,支架与管壁的接触从线接触变成点接触,那一点上的涂层和锌层很快磨破,锈就从那里开始。

所以管廊里的间距,要按管子满水重量、保温重量、支架型式三者一起算,不能只看口径。大口径、有保温的管子,间距要收窄,或者改用型钢横担加斜撑。

三、热膨胀往哪走,要先定固定点

管廊里的管子很长,一条舱段几十米到上百米。钢的线膨胀系数是 0.012 毫米每米每开尔文,一百米管子,温差三十度,伸缩量是 36 毫米。

36 毫米听着不多,但如果两端都固定死,这个量就变成压应力,管子会往旁边鼓,支架被推歪,焊缝受拉。所以要先定固定支架的位置,再让管子从固定点向两侧自由伸缩,中间设导向支架和滑动支架。

固定点的位置,一般设在管廊的结构柱旁边,或者分支、阀门、设备接口处。两个固定点之间的距离,按伸缩量和补偿器的能力定,常用的做法是三十到四十米设一个,中间加一个套筒补偿器或者方形补偿器。

伸缩节怎么选、装在哪,镀锌管伸缩节,该装在哪 里有一段算例,是按盲板力和伸缩量两个条件一起定的,管廊项目可以直接套。

滑动支架的接触面要处理。管子直接坐在型钢上,热胀冷缩的时候是干摩擦,锌层被磨掉,露出钢,然后锈。做法是加聚四氟乙烯滑板或者不锈钢滑板,摩擦系数降到 0.1 以下,锌层就不受磨。

四、结露,是管廊里最容易被忽略的

管廊里的冷水管,管壁温度低于空气露点,表面就结露。露水顺着管壁往下流,流到支架上,支架积水,锈就从这里开始。

防结露的做法是保温,但保温层的厚度不能按「不烫手」的经验定,要按露点算。GB 50264 里给了计算方法:先按空气温度和相对湿度查露点,再按保温材料导热系数算厚度,保证保温层外表面温度高于露点一到两度。

举个例子。管廊温度 28 摄氏度,相对湿度 85%,露点大约 25 摄氏度。管子里的水 7 摄氏度,用导热系数 0.036 的橡塑保温,算下来厚度要 25 到 30 毫米才能保证外表面不结露。用 20 毫米,梅雨季节外表面就是一层水珠。

保温做完了还有一层:防潮层。橡塑材料本身是闭孔的,问题不大;离心玻璃棉是开孔的,外面必须有一层完整的防潮层,接缝要搭接、要密封。防潮层破一个口,水汽进去,保温失效,管子照样结露,而且水被捂在里面,腐蚀更快。这一段的道理,镀锌管出汗,保温做多厚 里讲得更细。

五、支架自己也要防腐

支架是薄壁型钢,热浸锌层比管子薄,通常五六十微米。现场切割、钻孔、焊接,每一个动作都在破坏锌层。

正确的顺序是:支架在厂里按尺寸下料、钻孔、焊接,整体热浸锌,然后运到现场只做螺栓连接和少量调整。现场切割的口子、焊接的焊口,都要补锌,补的方法和焊管子一样,富锌漆两道或者冷镀锌喷剂两道。

支架与管子的接触面,还要防电偶。镀锌支架配镀锌管,两者同材质,问题不大;如果支架是不锈钢的,或者管子是不锈钢的,接触面要加绝缘垫。管廊里给水、消防、再生水几种管子并排,材质混着用的情况不少。

还有一个细节:支架的横担要做成外高内低,或者开泄水孔。平口的横担容易积水,积一层薄薄的水,一年三百六十五天不干,锌层就在这层水下慢慢消耗。

六、排水,管廊的命门

管廊地面要有坡度,坡向集水坑,坡度不小于千分之五。集水坑设排水泵,泵的启停由液位控制。这一套东西在设计里都有,问题出在运行:泵坏了不修,坑满了水漫出来,最下面一层支架就泡在水里。

泡水的支架,腐蚀速率比潮湿空气里高一个数量级。所以最下面一层,要么抬高,要么把支架做成混凝土支墩加预埋件,不要用薄壁型钢直接落地。

管子的最低点还要设泄水阀,检修排空用。泄水口不要对着支架和电缆桥架,排水管要引到集水坑。

七、防火分隔和穿墙封堵

管廊按舱室划分,电力电缆舱、热力舱、天然气舱各自独立,给水舱和综合舱可以合并。这个划分在 GB 50838-2015 里有规定,天然气管道必须独立成舱,不能和别的管线同舱敷设。

舱与舱之间、舱与外部之间,有防火分隔。管道穿过防火隔墙,要做防火封堵,封堵材料要满足相应的耐火极限。镀锌管穿墙这一段,管外壁要先除锈、刷底漆,再做封堵,不然封堵材料和锌层粘不牢,时间一长就开裂。

管廊里的消防,一般是水喷雾或者细水雾,管道本身也是镀锌的。这一套系统常年不用,管内是死水,死水加空气是氧浓差腐蚀的温床。交付前要冲洗、要充水、要定期试水,不能装完就放着。

八、排布顺序,也有讲究

同一个舱里,管子怎么排,影响后面的检修和腐蚀。

重的、大口径的放下面,轻的放上面,这是基本原则,因为下面的支架要承担上面的荷载。需要经常操作阀门的管子放在靠通道一侧,手轮朝向通道,高度在 1.2 到 1.6 米之间。保温管放在上层,因为保温层怕踩、怕碰。有渗漏风险的(比如法兰多的、阀门多的)不要放在电缆桥架正上方。

管子之间的净距,要满足检修和保温施工的要求。保温管之间留 100 到 150 毫米,不保温的留 50 到 80 毫米。距离太近,保温做不进去,做了也被压扁,那块地方就是结露点。

管廊项目里,管子、支架、保温、封堵往往是四家供货,界面多、责任散。把舱室类型、管子规格、运行温度、保温要求一次写清发到钢管动力,做管的、做支架的、做保温的都能对上口径,报价才不会各算各的。

管廊里的支架间距能按地面的表来定吗?

不能直接套。管廊的管子口径大、常年满水、还带保温,荷载比室内管大得多。DN300 满水加保温约 130 公斤每米,四米间距一榀支架要承担五百多公斤。要按满水重量、保温重量、支架型式一起算,大口径的间距要收窄或改用型钢横担加斜撑。

一百米长的管子在管廊里要伸多少?

钢的线膨胀系数约 0.012 毫米每米每开尔文,一百米温差三十度,伸缩量约 36 毫米。要先定固定支架,让管子从固定点向两侧自由伸缩,中间设导向和滑动支架,固定点之间一般三十到四十米,配套筒或方形补偿器。

管廊里的冷水管保温多厚才不结露?

按 GB 50264 的方法算:先按空气温度和相对湿度查露点,再按导热系数算厚度,保证保温层外表面高于露点一到两度。管廊 28 摄氏度、相对湿度 85% 时露点约 25 摄氏度,管内 7 摄氏度、用导热系数 0.036 的橡塑,厚度要 25 到 30 毫米。用 20 毫米梅雨季外表面就会挂水珠。

支架为什么比管子先烂?

支架是薄壁型钢,锌层只有五六十微米,比管子薄;现场切割、钻孔、焊接又破坏锌层;横担平口容易积水,一层水常年不干。三个因素叠加,支架就成了先烂的那一个。做法是厂内下料焊接后整体热浸锌,现场破口补锌,横担开泄水孔。

管廊里的镀锌管需要做外防腐吗?

一般不需要,热浸锌层在 C3 潮湿环境里够用。但集水坑附近、渗水墙面附近、以及最下面一层容易泡水的位置,建议加一道环氧面漆或者改用加厚锌层。支架与管的接触面、焊缝、切割口这些锌层破损处,必须补锌。

数据来源:来自公开网络。

钢管动力,关联公众号:钢标控。

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