直埋无补偿冷安装技术在长输管线中的应用
长输热力管道无补偿直埋施工技术
860化工机械2020年长输热力管道无补偿直埋施工技术周妍孙强（济南热电有限公司）摘要供热企业利用长输热力管道引入城市周边电厂的余（废）热作为主要热源，长输热力管道采用无补偿直埋敷设可有效降低工程造价，提高供热保障能力，节约运行成本。
关键词管道长输热力无补偿直埋自然补偿电预热补偿器泡沫垫中图分类号TQ055.8+1文献标识码B 我国北方能源资源多以煤炭为主，随着国家制定的能源结构调整、降低煤炭消费等政策措施的出台，为满足城市发展需求，既降低燃煤消耗,又保障大气环境，供热企业依靠引入城市周边电厂的余（废）热替代低效燃煤锅炉的方法，来满足辖区内日益增长的用户的供热需求，同时保留清洁高效的大型燃煤热源作为供热应急、调峰备用热源&目前，国内某些城市已逐步实现通过长输热力管道将电厂余（废）热作为主要热源引入城区&因长输热力管道管径较大，施工难度增加,供热管道长距离输送热量（一般电厂出口供水设计温度130!,设计压力2.5MPa）时，为防止热伸长或温度应力引起管道变形，需在供热管道上设置补偿器，以缓解管壁应力，补偿管道热伸长&但在长时间高温负荷作用下，金属材料性能将发生改变，管道的热膨胀增加了系统额外的拉伸力和弯曲应力[1],导致管道与补偿器相连焊口泄漏*补偿器可有效降低管道运行的轴向应力、补偿管道热伸长,但经长期高温负荷运行后,补偿器寿命缩短发生泄漏，成为热力管道安全运行中的薄弱环节&供热企业为提升供热运行保障能力，尽量选用热力管道无补偿直埋敷设工艺&为此，笔者将对热力管道无补偿直埋施工技术中的关键项目做一简述&1自然补偿供热管道设计时一般优先考虑自然补偿，通文章编号0254-6094（2020）06-0860-03常采用的l形转角、z形和n形补偿管段，就是利用管道自身的弯曲（柔性$吸收管道自身的热伸长[2]&自然补偿可有效避免泄漏,运行安全平稳、事故率低，因结构简单、节约成本及施工灵活便捷等优点被广泛使用&但是，自然补偿的补偿能力较小，管道走向受到街道、铁路%河沟及洼地等地理环境的制约，需要额外设计n字形折角弯管，但这会增加供热管道的局部阻力损失和工程投资&2电预热电预热是指管道受热后产生拉伸,提前释放部分膨胀变形，从而降低管道的轴向应力[3]&与风预热、水预热等其他预热形式相比,电预热设备占地小，便于操作，可实现加热稳定、升温过程均匀，预热效果较好,预热成本相对较低。
无补偿冷安装技术在直埋供热管道工程的应用
无补偿冷安装技术在直埋供热管道工程的应用本文首先分析了无补偿冷安装技术在直埋供热管道工程施工中具有的优势，并结合某工程项目实际施工过程中的具体情况，探讨了无补偿冷安装技术在供热管道安装施工的工艺流程和要点，以保证供热工程从施工、调试并能够安全稳定如期运行。
标签：直埋供热管道;无补偿冷安装技术;施工工艺;调试运行1 项目概述某项目是一个城市规划的新区，整个地区现有的建筑规模有200万㎡，按照城市新区的规划要求需实施集中供热项目。
规划的集中供热热源距离该城市新区约有12公里，供热管道需由热源敷设至该城市新区，并按照规划要求沿道路敷设至各用热商业区及住宅小区。
为了充分利用该城市新区地形开阔、道路弯道多的优势，经与规划设计单位进行充分沟通，在满足设计要求情况下，本项目供热管道设计采用无补偿冷安装直埋敷设施工工艺，并尽可能将直线管段的长度进行延长，使管网路由更加合理。
无补偿冷安装工艺不仅工程投资降低，施工也较为简单，施工周期短，减少了固定墩和补偿器，大大提高了管网后期运行的安全稳定性。
2 施工的过程和过程控制2.1 供热管道的材料本工程项目规划设计充分考虑该地区的发展规划，设计供热管道管径DN600—DN150，其中DN600主管道长度2×13公里，其它分支管线长度2×3.5公里。
所有供热管道均采用预制直埋保温管，采用耐高温聚氨酯保温（厚度为30-70毫米），高密度聚乙烯外护，结构形式为工作钢管+聚氨酯+外套高密度聚乙烯。
保温前工作钢管应进行除锈处理，外套内壁做电晕处理。
工程设计要求工作钢管>DN200均选用螺旋钢管，材质为Q235B，≤DN200的工作钢管均采用无缝钢管，材质为20#钢。
每根钢管均要求进行水压试验以确保严密性。
2.2 管道方向和施工顺序本项目供热管道将从规划的集中供热热源敷设管道，向该规划新区的商业聚集区及各个住宅小区供热，所有供热管道将沿道路一侧敷设，并设置局部限制区，供热管道埋深不低于1.5米，如遇交叉路口或过河将采用顶管或托管方式，管顶埋深结合现场实际情况而定。
供热管道冷安装无补偿直埋敷设技术的应用
供热管道冷安装无补偿直埋敷设技术的应用摘要：在没有补偿的情况下，直埋管的安装和布置方式采用了先进的应力分析，得到了国内外取暖界的普遍认可，已经是非常成熟的技术。
我们相信，今后在实际应用过程中，认真对待所有细节，掌握工程质量，在没有补偿的情况下，直埋热管技术将在节能减排过程中发挥巨大作用。
关键词：供热管道；冷安装无补偿直埋敷设技术；应用引言通过压力管网试验，采用非补偿布置方式，不仅减少了管网补偿装置的初期投资，还减少了管网的危险点，提高了管网的安全性和稳定性。
因此，无补偿制冷安装方式有助于直埋管网技术的发展，在国外直接供热管网建设中具有应用价值。
1供热管道冷安装工程概况某城市乡镇拟利用余热进行集中供热，现需要对集中供热管道进行设计并安装施工。
根据设计方案，采用的是双管闭式枝状布置系统，对于一次网管线拟采用冷安装无补偿直埋敷设技术，其中使用的管道为预制直埋保温管，管网整体结构简单、方便后续运行管理，且整个工程项目造价比较低。
根据设计方案，一次管网的温度差为30℃，其中供水温度和回水温度分别为80℃和50℃。
集中供热共设置了三条主管网。
2无补偿冷安装直埋技术的优势与不足2.1无补偿冷安装直埋技术的优势2.1.1管网布置形式简单在供热管网进行工作的时候，它所处的温度范围内是不需要设置补偿器来提高供热管网的强度的，从管网强度的角度考虑，供热管网中可不设置补偿器。
但由于些管件的强度或对其热位移的限制，有可能设置少量补偿器及固定墩。
因此，管网占空间小，布置形式简单。
2.1.2投资较少对于供热管网的投资包含很多内容，其中有管网在运行过程中所产生的费用、设备在进行更新时也会有费用产生以及在建设管网时也会产生费用，在建设过程中所产生的费用最多，比如，管网的采购、安装、回填或是保温等施工都需要一定的费用。
以某建设供热管网工程时，采用无补偿冷安装直埋敷设的工程总造价比采用有补偿直埋敷设节约总投资的15%左右，由于减少或不采用补偿器，降低了管网的阻力，约能减少管网阻力的30%，有利于节能运行。
供热管道直埋无补偿冷安装技术的应用
供热管道直埋无补偿冷安装技术的应用摘要：详细介绍了直埋预制管道敷设最常用的安装方法，分析了各种安装方法的优缺点，特别侧重于直埋无补偿冷过程中供热的应用。
此外，我们还会根据情况提供解决方案，并针对过程的某些细节提出建议。
关键词：供热；无补偿直埋；冷安装；方法近十年来，我国直埋敷设预制保温管发展成为供热管网的主要布线方式。
造成这种情况的主要原因是土建工程量小，进度快；占地面积小；高安全性；降低管道寿命投资成本；高效的传热。
此外，我们在施工领域也遇到了使用这项技术的问题，并积累一些经验大家共同探讨。
一、直埋管道中的应力分析1.管道荷载。
直埋地供热管道的主要负荷包括两个主要方面:工作压力和温度变化。
当直埋供热管道工作时，不管管道变形如何，其压力都保持不变。
产生的力称为主应力。
由于温度变化对管道的影响(例如位移)，因此生成的力称为二次应力。
2.土壤的影响。
一般来说，如果敷设在有沟和架空。
由于管道自身的重量，管道会产生弯曲的轴向变形；但是，在土壤上，土壤的物理力在一定程度上起到支撑作用，从而有助于减轻管道的重量并减少相应的弯曲变形。
因此，通常可以忽略它对管道刚度和强度的影响。
由于地面摩擦和压缩反应导致管道温度升高，从而限制了由于热膨胀和冷收缩而导致的加热管道变形，从而产生更大的二级应力。
二、有补偿直埋敷设和无补偿直埋敷设设计方法的主要区别传统的管道强度校核方法不会对不同载荷下的应力条件进行分类，而是使用弹性或极限分析理论进行校核。
补偿器吸收热位移，降低直管段的应力。
结果表明，使用了许多安装支架和补偿器，并计算了具有扩展负荷分类的直管道的弯曲强度。
根据不同的力条件对约束进行分类和控制。
温度应力由稳定性分析理论控制，因此只有管段符合应力分析的载荷要求，而无需配置补偿来降低直线段的温度载荷。
三、直埋管网敷设方式敷设直埋管网系统的方法有两种:一种是补偿直埋的，另一种是无补偿直埋的。
另一种方法是，有补偿直埋管道，而回水管管道无补偿直埋。
大管径直埋供热管道无补偿敷设方式的应用
大管径直埋供热管道无补偿敷设方式的应用摘要：介绍了供热管道常见的直埋敷设方式，讨论了供热管道直埋敷设的设计方法和选择原则，在满足管道强度和稳定性条件下，应优先采用无补偿冷安装敷设方式。
介绍了直埋供热管道可能出现的失效方式，结合工程实例，分析了公称管径大于DN500的大管径供热管道无补偿冷安装直埋敷设技术的技术难点，给出了工程实际应用中采取的技术措施。
关键词：大管径；供热管道；无补偿冷安装；直埋敷设供热管道直埋敷设分为无补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设。
无补偿直埋敷设又可分为无补偿冷安装直埋敷设、预应力无补偿直埋敷设。
预应力无补偿直埋敷设又分为机械拉伸、敞槽预热、一次补偿等多种形式。
预热方式按加热介质又分为热水、热风和电加热等。
1 敷设方式及选择原则在直埋供热管网设计过程中，无补偿直埋敷设的设计方法采用应力分类法对管道进行应力验算。
应力分类法根据由不同特性的荷载产生的应力性态和对管道破坏的影响，对管道上不同性态的应力分别给予不同的限定值[1-3]。
应力分类法将计算应力分成一次应力、二次应力及峰值应力，分别采用弹性分析理论、安定性分析理论及疲劳分析理论进行分析，可以充分发挥管材的承载能力。
采用无补偿冷安装直埋敷设技术，可以大大减少补偿器、固定墩的使用，减少系统中危险点的数量，从而提高管网安全运行可靠性；节约工程资金；施工周期短，管道寿命长；降低了维护费用以及热损失。
所以，在满足强度和稳定性条件下，应优先采用无补偿冷安装方式。
2 工程概况为减少西北地区某石化企业的大气污染物排放，改善附近居民生活环境，该石化公司于2022年进行了生活区供暖系统热电联产改造，将原有集中供热锅炉房停运，采用该石化公司热电厂供出的低压蒸汽实施热电联产供热。
该热电联产改造工程的总供热负荷为145MW，高温水供热管道全长为6km，最大公称管径为DN600mm，供热介质高温供回水温度为130～80℃，设计压力为 1.23MPa。
该工程的特点是工程规模大，建设期短，要求当年实现供热。
长输热力管道无补偿直埋施工技术
长输热力管道无补偿直埋施工技术发布时间：2021-07-05T09:00:55.027Z 来源：《防护工程》2021年7期作者：韩亚兵[导读] 随着施工技术的提高，管道无补偿直埋施工技术得到施工单位的广泛应用。
供热企业利用长输热力管道引入城市周边电厂的余（废）热作为主要热源，长输热力管道采用无补偿直埋敷设可有效降低工程造价，提高供热保障能力，节约运行成本。
韩亚兵洛阳热力有限公司河南省 471000摘要：随着施工技术的提高，管道无补偿直埋施工技术得到施工单位的广泛应用。
供热企业利用长输热力管道引入城市周边电厂的余（废）热作为主要热源，长输热力管道采用无补偿直埋敷设可有效降低工程造价，提高供热保障能力，节约运行成本。
关键词：长输热力；管道；无补偿直埋施工技术引言通过对实际情况的调查，在城市居住的居民利用供热锅炉以及其他发热的锅炉会产生废弃物。
废弃物对城市的空气污染是很大的，这些废弃物非常不利于城市的环保工作，而且对于城市的环境也有非常恶劣的影响，所以我们通过讨论得出，要利用供热的管网敷设方式，或者利用电厂生产的剩余的热能来供用户使用。
这样不仅能够减少原料的浪费，还能够缓解城市中环境污染的压力，适当的提高空气的质量。
1直埋供热管道无补偿直埋施工技术应用需进行的计算①应力分析过程分析。
温度和压力是热力管道分析中的主要组成部分。
对于直埋供热管道，还需要考虑到轴向位移所产生的摩擦力等。
整体来看直埋供热管道的安全性取决于管道中的应力状况，其中考虑到工作压力和温度变化产生荷载的研究。
工作压力作用保持不变，与管道变形之间无明显关联，温度变化和管道位移之间存在密切联系，二次应力因位移作用而产生。
直埋供热管道的安全性问题是施工过程的核心部分，也由核心的应力部分所决定，进而影响到管道层面的荷载问题。
无论是因为温度变化所导致的主动荷载，还是因土壤摩擦力等因素导致的被动荷载都应该成为研究重点，其产生的影响也会发生在不同方面。
浅议高温热水直埋供热管道在无补偿冷安装条件下的应用
浅议高温热水直埋供热管道在无补偿冷安装条件下的应用摘要：大家已对它的基本理论形成了了共识，但是在实际工程中，仍然会遇到各种各样的问题。
有时这些问题非常棘手。
设计直埋供热管道的强度时，应该积极采用不同的技术措施，这样才能有效避免因管道性质不同从而产生不同应力，对管道产生破坏。
因此，我们需要探究并选择不同的安装方式，要具体问题具体分析。
针对不同的管段，采用不同的措施，这样才能够使得直埋热管道有效运行。
关键词：供热，无补偿设计，直埋一、直埋管道中的应力分析在热力管道上主要有两种作用力，分别来自温度和压力。
在架空和地沟的热力管道上，不仅仅只有这样两种力，还包括了热力管道的自重；但是对于直埋供热管道来说，除了上述各种力，还包括了土壤轴向摩擦力以及土壤侧向压缩反力。
一般来说，直埋供热管道的应力状况直接决定了该管道安全与否，热力管道之所以产生应力，其原因主要是管道上相应荷载的作用，而荷载又主要来自于两个方面，一是工作压力，二是温度变化。
1、管道荷载直埋供热管道的主要荷载主要包括两个方面，一个是工作压力，另一个是温度变化。
在直埋供热管道工作时，它的压力不发生变化，它与管道发生形变没有任何关系，这时所产生的力，我们称之为一次应力。
由于温度变化对管道产生的相关作用，比如位移作用，这时产生的力，我们称之为二次应力。
2、管道的应力分类因为作用的不同，它所产生的应力也不同，因而导致的失效方式也不一样。
我们把应力分为三种：一次应力：由于工作的压力而在直管道中产生的应力。
二次应力：由于温度的变化，管道也会热胀冷缩而变形，这种变形不能自由释放，因此就在直管道中产生相应的应力。
峰值应力：在承受一次应力，同时又有二次应力作用的情况下，直管道向那些在结构上并不连续的相关管件释放应力作用下的形变，这事就会在管件上产生相应的应力，我们称之为峰值应力。
3、土壤的影响一般情况下，如果是有沟敷设和架空敷设。
由于管道的自重，管道会有一个轴向的弯曲变形。
直埋无补偿冷安装技术在长输管线中的应用
直埋无补偿冷安装技术在长输管线中的应用随着我国经济的快速发展和能源需求的迅速增长，长输管线的建设和运营变得愈发重要。
而在长输管线的建设中，直埋无补偿冷安装技术正逐渐成为一种广泛应用的新技术。
直埋无补偿冷安装技术是指通过专用设备将管道迅速安放至地下，而无需使用传统的补偿器、热熔胶等加热技术。
该技术具有施工速度快、成本低、环保性高的特点，因此在长输管线建设中具有显著的应用优势。
直埋无补偿冷安装技术能够显著提高管道施工的效率。
传统的长输管线建设中，常常需要使用传统的补偿器、热熔胶等加热技术，来确保管道安装的质量和稳定性。
这些操作通常需要大量时间和人力，而且在恶劣的施工环境中工作的安全性也难以保证。
而直埋无补偿冷安装技术由于其施工过程简便快速，能够大大节约时间和人力成本，极大提高了管道施工的效率。
直埋无补偿冷安装技术在长输管线建设中能够有效降低成本。
由于直埋无补偿冷安装技术不需要使用传统的加热设备和材料，因此在施工过程中的成本大大降低。
该技术还能够减少人工的使用，进一步节约了成本。
相比传统的管道安装技术，直埋无补偿冷安装技术在长输管线建设中具有显著的成本优势。
直埋无补偿冷安装技术还有利于降低长输管线的运行成本。
采用这种技术安装的管道不仅施工过程能够快速，而且管道的稳定性和质量也能得到有效保障，从而降低了管道在运行中的故障率和维护成本。
在长输管线的建设和运行中，采用直埋无补偿冷安装技术不仅可以提高工程的建设效率，还能够大大减少建设和运营成本，从而为长输管线的建设和运行带来重要的经济效益。
目前，我国在长输管线建设中已经开始大规模采用这种新技术，并且取得了显著的经济和社会效益。
虽然直埋无补偿冷安装技术在长输管线建设中表现出了明显的优势，但在实际应用中仍然需要克服一些困难和挑战。
技术设备的研发和生产、施工人员对新技术的掌握和操作等都需要不断改进和提高。
在推广和应用这种新技术的过程中，需要加强技术研发和人员培训，并不断完善相关的标准和规范，以确保新技术在长输管线建设中的顺利应用。
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直埋无补偿冷安装技术在长输管线中的应用
一、直埋无补偿冷安装技术的基本原理
直埋无补偿冷安装技术是指在管线安装过程中采用冷状态下直接埋设的方法，无需传统的热沉降和热补偿的繁琐步骤，可以直接将冷状态下的管线埋设到地下，减少了管道安装的复杂性和成本。
其基本原理是利用管线冷却后的残余应力和位移来平衡管线在运行过程中产生的应力和位移，从而使管线能够安全、可靠地运行。
1. 降低成本：直埋无补偿冷安装技术无需复杂的热沉降和热补偿工艺，减少了安装过程中的人力、物力和财力的投入，从而降低了管线安装的成本。
2. 提高安全性：直埋无补偿冷安装技术避免了传统安装过程中的热变形和热应力，减少了管线在运行中的安全隐患，提高了管线的安全性。
3. 减少施工周期：直埋无补偿冷安装技术简化了安装过程，减少了施工周期，提高了工程效率，缩短了工程周期。
4. 节能环保：直埋无补偿冷安装技术无需进行高温加热和冷却处理，减少了能源消耗和环境污染，符合节能环保的要求。
1. 适用范围广：直埋无补偿冷安装技术适用于各种管道材质，包括钢管、塑料管、玻璃钢管等，适用范围广泛。
2. 减轻管道自重：采用直埋无补偿冷安装技术可以直接将冷状态下的管线埋设到地下，减少了热处理过程中的自重，减轻了管线对地基的压力，减少了地基沉降。
3. 降低维护成本：直埋无补偿冷安装技术延长了管线的使用寿命，减少了维护和修复的频率，降低了维护成本。
4. 展现技术优势：长输管线通常面临复杂的地质条件和气候环境，采用直埋无补偿冷安装技术可以展现其技术优势，提高管线的稳定性和可靠性。
直埋无补偿冷安装技术在长输管线中的应用对于促进我国长输管线技术的发展，提高管线的安全性和稳定性具有重要的意义。
在未来的发展中，需要进一步加强技术研究和规范制定，积极推动直埋无补偿冷安装技术在长输管线中的广泛应用。
相信通过我们的不懈努力，直埋无补偿冷安装技术一定能够在长输管线中发挥更大的作用，为我国的长输管线建设和维护作出更大的贡献。