浅论直埋供热管道应用与施工一

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探究热力管道直埋技术的应用

探究热力管道直埋技术的应用

探究热力管道直埋技术的应用热力管道是一种重要的输热技术,广泛应用于供热和供暖等领域中。

传统的热力管道敷设方式,通常是在地面或地下挖出一个沟槽,然后将管道放置于其中。

然而,这种敷设方式存在很多问题,如影响交通、破坏地表、施工周期长等。

为了解决这些问题,热力管道直埋技术应运而生。

热力管道直埋技术是在地下直接敷设热力管道,不需要开挖渠道和沟槽。

这种技术可以减少对地表的影响和限制,节省建设时间和成本。

在实际应用中,直埋技术凸显优越的性能,被广泛应用于市政供暖工程、热电厂和工业用热等领域。

以下是热力管道直埋技术如何应用的详细探究:1.应用场景(1)市政供暖工程市政供暖工程是直埋技术的重要应用场景之一。

这一领域需要大量的热力管道进行供热,传统的敷设方式很难满足需求。

而采用直埋技术,不仅可以节约空间,减轻对环境的污染,而且还可以减少对交通的影响,提高供暖效率。

(2)热电厂热电厂是另一个重要的应用场景。

热电厂需要大量的热力管道进行煤气输送、供暖和蒸汽输送等作业,这些管道需要敷设在地下,占据大量的空间。

而采用热力管道直埋技术,可以将其直接敷设在地下,减少对空间的占用,提高运行效率和安全性能。

(3)工业用热直埋技术还可以应用于工业用热。

很多工业企业需要大量的热力管道进行煤气输送、工业用热等作业,这些管道需要敷设在地下。

而采用热力管道直埋技术,可以减少沟槽开挖和管道的安装成本,提高工业生产效率和节能减排效果。

2.技术特点热力管道直埋技术具有以下几个显著的技术特点:(1)节约成本与传统的沟槽敷设方式相比,热力管道直埋技术的施工成本更低。

这种敷设方式不需要开挖沟槽,减少了人力、物力和财力的投入,可以节约大量的成本。

(2)快速施工在热力管道的敷设过程中,直埋技术可以快速施工,节省大量的施工时间和劳动力。

在一些需要紧急完成的工程中,采用直埋技术可以缩短工期,提升项目进度。

(3)对环境污染小热力管道直埋技术对环境的污染较小。

它可以减少破坏地表的情况,在施工过程中尽可能地保留自然环境和景观。

热力管道直埋技术在暖通工程中的应用浅述

热力管道直埋技术在暖通工程中的应用浅述

热力管道直埋技术在暖通工程中的应用浅述随着社会的不断进步,人们对于生活质量的要求越来越高,因此城市的热力管道技术越来越引起人们的重视。

笔者通过对于直埋的管道技术在热力工程中的应用进行相关的讨论。

希望可以帮助热力工程提供一定的依据。

标签:管道技术;热力工程;应用热力工程中热力学是热力学中最先发展的一门学科,它主要研究的就是热能与机械能,以及其它能量之间的转换的规律和应用,本文主要对热力系统进行分析,以便提高热能的利用率。

1、热力管道直埋技术的敷设方式1.1一次性补偿敷设热力管道直埋一次性补偿敷设的技术是指在热力管道系统当中进行架设的补偿器可以有效的为热力进行输送的过程提供充足的在预热温度以及实际施工的温度,输送端的补偿器始终都会在未热流体提供能够有效的满足实际要求的热延伸量。

在热力管道进行安装完成之后,在管道进行预热处理的工作,热量作用下的管道能够形成一种膨胀伸长的作用,在管道处在伸长的状态当中再进行补偿器的焊接工作,最终能够使热力管道整体的进行覆埋。

一次性补偿敷设的技术是现阶段来说应用最为广泛的也是最为普遍的一种热力管道直埋的技术方法。

1.2无补偿直埋敷设无补偿直埋敷设就指的是在不适用热能补偿器的状态当中,进行热力管道的安装焊接还有覆埋的一种技术放法,这一热力管道直埋的技术能够对管道埋深的要求方面相对要较高一些。

当中在对热力管道沟槽进行敷土的过程当中,相关的施工人员一定要对管道进行预热的工作,通过对热力管道实际的工作温度、预热的温度以及最低温度进行严格的检查之后才能够进行确认。

1.3直埋补偿器敷设这种敷设的方式只是适用在预热热源难以进行预热的情况下,并且施工的温度过高的状态当中来进行使用。

在实际进行敷设之前,一定要先设置好固定墩的问题。

墩之间的距离一定要经过严格的计算才能够进行确定。

此外,还一定要算出管道在进行预热的阶段当中所能够形成的应力实际的大小情况,对管道的断面应力有效的进行控制,确保其不会超过管材在进行运行的过程当中所能够允许的最大应力管道的强度以及密实性,这也是两个非常重要的指标,这也直接关系到整个管道的质量优劣,所以,为了测量指标是否能够达到相应的规范标准的管道进行管道试压的实验工作。

探析暖通工程中的热力管道直埋技术应用

探析暖通工程中的热力管道直埋技术应用

探析暖通工程中的热力管道直埋技术应用随着城市建设的不断推进,人们对居住环境的要求越来越高。

在这样的背景下,暖通工程成为了现代化城市建设中不可或缺的一部分。

而热力管道的直埋技术作为暖通工程中的重要组成部分,在提升暖通工程施工质量的过程中发挥了重要的作用。

热力管道直埋技术的特点传统的热力管道安装方式是通过在地下挖掘管沟、敷设管道和回填土方进行的地下埋设。

这种方式虽然可以在地下隐蔽,但这种工程基本上是手工作业,存在大量的人工繁琐劳动和大量的土石方回填运输的问题,而且工程周期也比较长。

相比而言,热力管道直埋技术则广泛应用于现代暖通工程中,它的主要特点有以下几个方面:1.施工时间快与传统的热力管道敷设方式相比,热力管道直埋技术是一种高效的暖通工程施工方式。

施工工艺简单,不需要进行管道回填,因此可以大大缩短工期,将施工时间压缩到最短。

2.成本较低热力管道直埋技术是以管道直接敷设在地下为主,因此不需要大量的土方回填,也不需要较多的人工劳动,其成本也相对较低。

3.环保节能热力管道直埋技术通过使用高性能的保温隔热材料,可以有效地降低暖通工程的能耗,达到环保节能的目的,同时也减少了对环境的不良影响。

热力管道直埋技术的应用范围热力管道直埋技术是一种先进而实用的暖通工程技术,已经得到广泛的应用。

其适用范围包括以下几个方面:1.地下水位较高的区域在城市建设过程中,有些地区地下水位较高,采用传统的管沟敷设方式难以实施,但是热力管道直埋技术可以避免这样的问题,将施工效率提高到最高。

2.钢筋混凝土路面和绿地在城市环境中,大量的地面建筑物、交通工具以及人员的进出,导致地面道路、道路和绿地修建的路面不太稳定。

使用传统的敷设管沟和回填土方的方法会破坏已经铺设的路面,而热力管道直埋技术可以在不破坏路面情况下进行施工,便于现代城市的建设。

3.地铁、桥梁等工程热力管道直埋技术可以用于地铁、桥梁等建筑工程的暖通管路系统,既可以提高工程质量,又可以快捷地完成施工。

关于直埋管在供热工程中的应用分析

关于直埋管在供热工程中的应用分析

关于直埋管在供热工程中的应用分析聚氨酯直埋管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的先进节能技术,以其优良性能、方便施工及使用年限长给用户带来了巨大的经济效益和社会效益,在国内这项节能技术正得到越来越广泛的应用。

1.聚氨酯直埋保温管有十分突出的优点它与传统的地沟敷设管道相比,具有保温性能好、施工安装简便占地面积少、工程造价低,施工周期短等优点,特别是在节能方面,以目前情况而言,是任何保温管道难以比拟的,在直埋深度约为一米的管道里,每100米降温为0.1℃.每100米长的热损失率为2.07%,一般情况下一公里保温管道中,每年可节约省标准煤10.4吨。

聚氨酯直埋管材料与其他保温材料保温性能之比较硬质聚氨酯泡塑料是一种性能良好的保温材料,泡孔呈闭孔结构,闭孔中的气体(氟里昂F11)导热系数(0.007W/m.K)极小。

因此,聚氨酯直埋保温管材料的隔热性能低于几乎所的的其他保温材料,它与其他保温材料相比,达到同样的保温,绝热层厚度可以减小30-80%。

这些管道具有热损失少抗壬性能强、防水防腐性能好等优点。

使用寿命一般在40-50年左右;它与传统的地沟敷设管道相比,具有保温性能好、施工安装简便占地面积少、工程造价低、施二周期短等优点,特别是在节能方面,以目前情况而言,是任何保温管道难以比拟的。

2.施工前的准备必须对生产预制聚氨酪保温直埋管的厂家进行调研,进场后认真进行检验,对不合格的保温管拒绝使用。

直埋保温管外塑套质量差,有的保温外塑套在太阳光直照下,未进行直埋就破裂。

直埋管件的外套不是整体注塑的,而是采取按角度分割塑焊,塑焊质量不合格,塑焊口不严或塑焊条不合格,造成破裂漏气进水。

聚氨脂发泡液在保温管件内的密度达不到标准要求,造成保温管承受不住外部压力。

聚氨脂发泡液在保温管内的密度太大,保温管件在承受外部高压的情况下,易造成外套破裂。

3.聚氨酯保温直埋供热管在设计和施工应注意的问题(1)无补偿敷设方式:是在安装管道时,首先给管道加热到一定温度,然后将管道焊接固定,当管道恢复到安装温度时,管道预先承受了一定的拉应力:当管道通热工作时,随着温度的升高,管道应力为零,当继续升温时,管道的压应力增加,当温度升到工作温度时,管道的压应力仍小于许用应力。

浅析直埋敷设技术在热力管道施工的应用

浅析直埋敷设技术在热力管道施工的应用

浅析直埋敷设技术在热力管道施工的应用1.工程概况本工程为某市一高新技术产业基地供热管道施工工程。

由于在该工程中,大部分施工地仍处于开挖的过程,因此热力管道的只需穿越较少道路的局部即可。

由于本施工单位在对于供热管道直埋敷设施工技术具有较多的工程经验,并且结合本工程的具体特点,决定采用直埋敷设技术进行热力管道的施工。

相比对有沟敷设方式,这种敷设方式有效的减少了与电力、通讯等其他管线之间的矛盾,同时相比于架空敷设方式,直埋敷设在工程造价上有很多的优势。

热力管道直埋敷设的补偿器处理方式主要有两种,分别为有补偿敷设和无补偿冷安装两种。

两种方式进行比较,采用有补偿敷设方式需要设置补偿器和固定支座,同时热力管道的轴向应力较低,因此考虑到本工程的特点,本工程进行热力管道施工决定采用有补偿直埋敷设的方式。

2.热力管道直埋敷设施工2.1施工准备阶段(1)在进行热力管道施工之前,应先对设计图纸和相关的资料进行详细的了解,如有发现对资料存在疑问的地方,应及时与相关单位进行商谈和解决,特别是应注意图纸尺寸、高程等是否出现偏差和矛盾,并做好相关的记录。

(3)在进行施工方案的编制时,应综合考虑设计图纸,施工现场情况以及各个工序之间的关系等,制定出科学合理的施工方案以指导施工。

施工总平面在绘制时,应结合施工现场的具体地形地貌情况,临时设施的布置应考虑与永久设施结合在一起,切实做好施工现场合理的布局,以方便进行施工。

2.2施工阶段本工程进行热力管道直埋敷设的主要施工工艺流程为:沟槽开挖→基础施工→接口工作坑开挖→管道的安装、连接→阀门及补偿器的安装→灌水浸泡→管道试压→冲洗、消毒→回填。

以下将对主要的施工工艺进行简要的阐述。

(1)沟槽开挖。

①在进行沟槽开挖时,主要应注意开挖宽度。

首先应根据情况确定槽底的最小开挖宽度,同时管沟开挖沟底宽加两侧外放20 cm工作宽度,然后确定上口开挖宽度应根据槽底开挖宽度、槽深以及开挖坡度进行计算。

浅论直埋供热管道

浅论直埋供热管道

浅论直埋供热管道摘要直埋供热管道在国内已得到广泛地应用,对我国集中供热事业的发展将产生深远的影响。

在热网系统的设计及运行中,应根据其特殊性处理好一些关键问题,以保证达到达30~50年的使用寿命。

关键词直埋供热管道敷设方式优越性注意问题热力管道是城市集中供热系统的主要组成部分,它直接影响到向用户输送热能的安全性、可靠性和经济性。

一、热力管道的敷设方式热力管道的敷设方式是热力管网系统设计方案的重要组成部分。

热力管道的敷设方式有三种。

1.架空敷设。

架空敷设又分为高支架敷设、中支架敷设和低支架敷设这三类。

此种敷设方式适用于工厂和工业区。

2.地沟敷设。

地沟敷设又分为通行地沟敷设、半通行地沟敷设和不通行地沟敷设这三类。

此种敷设方法广泛应用于城市管网和庭院管网。

3.直埋敷设。

我国于80年代中期引进了国外供热管道直埋敷设新技术,由于其具有特殊的优越性,故发展速度极快。

目前在国内热水管网中,直埋敷设方法已得到广泛应用。

二、供热管道直埋敷设的优越性新型直埋敷设方法是基于在钢管外表面采用了全新的保温材料和外保护层。

首先,保温层采用聚氨酯乙酯泡沫材料,它是由多元醇和异氢酸盐两种液体按一定的比例混合发泡固化形成的,具有密度小,导热系数低抗压强度高、抗拉强度大、黏结强度大等优点。

其次,外保护层采用玻璃钢或高密度聚乙烯管,具有良好的机械性能、较好的耐磨抗损抗冲击性能、良好的化学稳定性和耐腐蚀性等优点,而且可以焊接,便于施工。

再次,这种新型预制保温管具有三大特点:一是使用寿命长。

保温管在工厂预制,钢管、保温管、保护层三者紧密结合,形成一个整体,在运行中同时热胀和冷缩,不会发生相对位移,因此保温层和保护层不致遭到破坏,这保证了钢管有着极其优良的防腐绝缘层,防腐能力强。

二是运行热损失小。

直埋敷设供热管道使用聚氨酯甲酸乙酯泡沫保温层,其导热系数低,而地沟敷设常用的保温材料——岩棉,其导热系数为0.04/m.k;干燥土壤本身也是保温层,因此直埋敷设供热管道的热损失小,热能利用率高,节约能源。

浅议直埋管道在热力工程中的应用

浅议直埋管道在热力工程中的应用直埋管道是一种广泛应用于热力工程的管道形式,其主要特点是采用直接埋设的方式进行敷设,具有较突出的优点:地面不需开挖、管道不受外界环境的影响等。

直埋管道广泛应用于城市供热、工业生产、化工、环保等领域,在热力工程领域具有重要的实际应用价值。

1.应用背景2.技术特点直埋管道的独特性在于其直接埋设,墙厚较薄,由于管道所处位置及深度的不同,管道的设计、选材、防腐等技术要求有所不同。

一般情况下,直埋管道采用外防腐措施,包括环氧煤沥青防腐、热缩套等。

对于内饰采用聚乙烯、玻璃钢等材质。

在直埋管道的敷设过程中,需要特别注意的是管道的直线度、垂直度及水平度等标准。

管道施工完成后,还需要对管道进行水压试验,来验证管道的密封性和耐压性。

3.应用领域在热力工程中,直埋管道广泛应用于城市供热、工业生产、化工、环保等领域,而在城市供热系统中,直埋管道是不可或缺的基础设施。

直埋管道的应用在城市供热、工业生产等领域,具有许多的优点:(1)环保安全:由于直埋管道是直接埋设在地下,对环境的影响较小,不会占用大量的土地资源;(2)经济性:直埋管道的敷设成本较低,因为其不需要进行开挖、支架等大量的工程施工;(3)稳定性:直埋管道在地下敷设,不受外来环境的影响,在使用过程中,在不需要进行管道维护时,具有非常稳定的运行性。

4.存在问题虽然直埋管道具有很多的优点和应用价值,但也存在一些不足和问题。

比如,在直埋管道敷设过程中,需要考虑到管道设计、选材、防腐等方面的问题,对管道施工技能和质量要求也比较高。

此外,由于直埋管道位于地下,导致在管道故障维护时,需要进行开挖才能进行维修,这样就极大地影响了直埋管道的维护工作。

5.结论总之,直埋管道在热力工程中的应用,对于我们生活中的供暖、热水等都起到了极为重要的作用。

随着我国城市化进程的加快,直埋管道应用前景非常广阔。

但是,在应用过程中,我们也需要针对其存在的问题,进一步进行技术创新和优化措施,进一步改善和提高其应用环境和效率,为城市供热和环境保护等相关领域做出自己的贡献。

预制直埋供热管道的施工技术与应用

预制直埋供热管道的施工技术与应用预制直埋供热管道是供热系统中常用的一种工程技术,它通过预制管道,将供热管路埋入地下,使供热系统能够有效地传导热能,并提供热水或蒸汽给用户。

预制直埋供热管道的施工技术和应用具有重要的意义,本文将从工程专家和国家专业建造师的角度,对其进行讨论和分析。

首先,预制直埋供热管道的施工技术是基于先进的现代化建造技术和设备进行的。

施工过程中,需要根据实际工程需求,选取合适的材料和管径,进行管道的设计和预制加工。

预制直埋供热管道通常采用钢管、钢塑复合管或者无缝钢管等材料,其具有强度高、耐腐蚀、抗压力能力强等特点,能够适应不同的工程环境和供热需求。

预制加工阶段,需要进行管道的裁切、焊接、防腐等工艺处理,确保管道的质量和安全性。

其次,预制直埋供热管道的施工需要严格遵循相关的标准和规范。

作为国家专业的建造师,我们需要对供热管道的施工工艺、质量控制、施工安全等方面有较高的专业技术要求。

在施工过程中,应严格按照设计要求和施工方案进行操作,合理安排施工工艺流程,确保施工的高效性和质量性。

另外,需要合理安排施工人员,提供必要的培训和指导,保证施工人员具备相应的技能和安全意识,减少施工过程中的事故和质量问题的发生。

在预制直埋供热管道的应用方面,其有着广泛的使用场景和优势。

首先,预制直埋供热管道能够降低施工难度和成本,提高施工效率。

相比于传统的施工方式,预制直埋供热管道可以减少现场施工时间,提高工程的进度。

其次,预制直埋供热管道能够减少管道的损耗和泄漏问题,提高供热系统的可靠性和稳定性。

预制管道由专业的厂家进行加工,其连接处通常采用机械密封或者焊接技术,能够有效防止管道的渗漏和破裂现象的发生。

另外,预制直埋供热管道的施工还能够减少土地占用和环境污染,提高城市的绿化率和美观度。

然而,预制直埋供热管道的施工仍然存在一些挑战和问题。

首先,施工过程中需要解决对地下管道的埋深、覆土层厚度、管道预留缝隙等方面的技术难题。

直埋敷设在热力管道施工中的应用浅析

直埋敷设在热力管道施工中的应用浅析一、直埋敷设补偿器敷设方式分析在热力管道直埋敷设中,补偿器的敷设方式主要分为有补偿敷设和无补偿敷设两种,而在无补偿敷设又分为预热安装和冷安装两种。

热力管道在安装过程中,安装方式会受到较多方面的影响,因此,在选择补偿器敷设方式时要根据工程的实际情况来进行选择。

1.有补偿敷设热力管道利用有补偿敷设方式进行敷设时,管道运行中产生的膨胀变形可以利用补偿器进行吸收,在热力管道中产生的轴向应力最小,但是,由于有补偿敷设方式将大量的补偿器和固定支架应用在热力管网中,使管网的运行稳定性以及安全性大大降低,使管网中的薄弱环节增加,而且,还将管网的前期投资成本以及后期的运行维护工作量加大,因此,只有在对热力管道安装安全有特殊的要求或者是安装条件不具备的时候,才采用有补偿直埋敷设方式。

2.无补偿敷设无补偿冷安装可以应用在低温差或者是小管径热力管道系统中,是目前最常用的一种热力管网直埋敷设方式。

利用这种安装方式,在热力管道以及管沟回填过程中都是处于自然环境温度,而且在进行安装的同时,热力管道处于一个零轴向应力的状态之下,但是管道安装的温度与管道运行时的运行温度温差较大,热应力也较大。

预应力安装一种界于有补偿敷设与无补偿敷设两者之间的敷设方式,并且使目前比较先进的热力管道直埋敷设技术。

在安装热力管道过程中,首先要将预制保温管中的工作钢管进行预热处理,当预热管道的热伸长量以及预热的温度达到设计量时,再将管道进行回填。

预热处理使管道在回填之前已经将管道的一半膨胀变形提前释放,所以使热力管道的轴向应力已经降至无补偿敷设的一般,而且还将管网安装中的补偿器以及固定支架基本取消掉,从而使热力管道的安全性提高,并将管网的成本造价大大降低。

二、直埋敷设技术在热力管道施工中的应用分析由于在热力管道直埋敷设方式中,无补偿直埋敷设方式是通过热力管道的稳定性以及强度来实现的,对于热力管道运行环境的安全性以及可靠性提供保障;而有补偿直埋敷设方式是对热力管道膨胀位移等问题加以有效解决的主要渠道。

热力管道直埋技术在暖通工程中的应用研究

热力管道直埋技术在暖通工程中的应用研究随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高,暖通工程在建筑领域中扮演着越来越重要的角色。

而热力管道作为暖通工程中的关键设施,其施工技术的不断创新与完善也成为了行业发展的重要方向之一。

在热力管道的敷设中,直埋技术既能保证管道的安全稳定,又能有效降低施工成本,因此在暖通工程中得到了广泛的应用。

本文将从热力管道直埋技术的优势、施工要点和应用前景等方面展开研究,探讨热力管道直埋技术在暖通工程中的应用情况。

一、热力管道直埋技术的优势1. 降低施工成本。

相比于架空敷设,热力管道直埋技术无需额外设置支架和支吊装置,避免了构件的复杂加工和安装,从而有效降低了施工成本。

2. 减少占地面积。

采用热力管道直埋技术可以充分利用地下空间,不占用地面空间,有利于城市道路和园林绿化的美化和保护。

3. 提高热效率。

地埋管道具有良好的保温性能,可以有效减少热量的损失,提高热力管道的输送效率和节能效果。

4. 提高安全性。

直埋技术可以避免管道水平和垂直位移引起的安全隐患,保证了管道的安全稳定。

5. 延长使用寿命。

地下管道受到土壤的保护,不易受到外界环境的影响,能够减少管道的腐蚀和损坏,延长使用寿命。

1. 管道设计。

在地埋管道的设计中要考虑土壤条件、环境温度、供热负荷等因素,合理确定管道的材质、壁厚和外径尺寸。

2. 施工准备。

在施工前要对敷设区域进行勘测,清除杂物和障碍物,确保管道的畅通和安全。

3. 管道敷设。

按照设计要求,采用机械挖掘或手工挖掘的方式,进行管道的开挖和敷设,同时要注意管道的坡度和平整度。

4. 管道保护。

在管道敷设完成后要及时进行填埋和压实,对管道的周围空隙进行填土和水泥浆封堵,保护管道的安全和稳定。

5. 管道试压。

施工完成后要对管道进行严格的试压和检测,确保管道的质量和安全。

6. 管道标识。

在管道敷设地点进行标识和围挡,提醒周围人员注意管道位置,避免损坏和事故发生。

1. 城市供热。

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浅论直埋供热管道应用与施工
【摘要】直埋热水供热管道弹性敷设使供热管道按更自然的方式沿街道或地形进行敷设,该种敷设方式利用管道自身的弹性变形实现管道的弯转,减少了人为设置的补偿器、补偿弯管和固定墩,是最简单、最经济的直埋管道安装方式之一。

引言
直埋敷设技术随着我国国民经济的发展,人民生活水平不断提高,人们对环境和城市景观要求也越来越高的情况下,不占地上空间,架空需要热补偿,一处补偿就是4个90度弯头,加上管架,总体费用很高,较架空对流换热厉害热损失大相比,埋地管道受温度变化相对较小,减少了运行费用。

直埋即使在城市规划区也不影响美观,因此埋地的美观性和实用性都较架空要好。

已开始在城市热网中取代传统的管道架空敷设方式。

1 直埋供热管道的作用及应力特点
所有使管道产生内力及应力的因素都称为作用(又称荷载)。

不同类型的作用,使管道产生不同性质的应力,进一步可能导致不同方式的破坏。

温度和压力是热力管道上最主要的两种作用。

对于直埋管道,还有轴向位移产生的土壤轴向摩擦力和侧向位移产生的土壤侧向压缩反力。

另外,在管道局部结构不连续处会产生应力集中,对应的应力称为峰值应力。

峰值应力不会引起显著的变形.但循环变化的峰值应力,也会造成钢管内部结构的损伤,导致管道疲劳破坏。

管道在弯头、三通处产生的应力属于峰值应力。

由于土壤的均匀支撑,管道的自重没有产生自重弯曲应力,故一般忽略不计。

但是对于热网中常用的管道,其公称壁厚要远远大于该压力所需的设计壁厚,内压产生的实际应力也就远远小于管材的屈服应力。

相反,由于管道中热胀变形不能完全释放,使管道产生了较大的轴向压力和压应力,其中轴向压应力可能与屈服应力处于同一数量级上。

因此,在直埋敷设热力管道中,内压的影响较小,管道产生爆裂的可能性很小,而温度的影响则较大,管道强度设计中应主要考虑温度变化产生的循环塑性变形和疲劳破坏。

2 防止直管破坏的设计方法
2.1 防止循环塑性破坏的设计方法管道温度在管道工作循环最高温度与最低温度问变化时,所产生的应力变化是循环塑性破坏的起因。

无论是锚固状态的管道,还是滑动状态的管道,应力变化都与安装温度无关,故预应力安装不解决冷安装的循环塑性破坏的问题。

当锚固状态的直管段满足不产生循环塑性破坏的安定性条件时,锚固状态的管道允许存在,该直管段可以采用无补偿安装方式,当然包括了无补偿冷安装方式。

否则,应在该直管段设置补偿装置,并通过调整补偿装置间距,控制管段上的应力变化,使之不产生循环塑性破坏,这时,该直管段就变成有补偿安装方式。

2.2 防止整体失稳破坏的方法在进行直埋供热管道设计时,除考虑循环塑性破坏外,还要考虑稳定性问题。

管道温度从安装温度升高到管道工作循环最高温度时,所产生的升温轴向压力是整体失稳破坏的起因。

在冷安装条件下,锚固的直管段满足稳定性条件时,
该直管段可采用无补偿冷安装方式。

一般地讲,供水温度不高于130℃、管径不大于DN5 00的热网,采用无补偿冷安装方式都能保证不出现循环塑性破坏;当埋深在1米以下时,还能保证不出现整体失稳。

由于一般的热网都可满足上述条件,故从直管段强度的角度,采用无补偿冷安装方式是没有问题的。

但是,从保护三通、弯头、折角、大小头和阀门等薄弱部件以及减小固定墩推力的角度,有时在局部管段还要采用设置补偿装置的有补偿安装方式。

至于预应力安装方式,由于只能解决稳定性的问题,而通过增加覆土深度或设置补偿装置解决稳定性问题,通常会更经济一些,故预应力安装方式的使用变得越来越少
3 直埋供热管道的安装方法
3.1 直埋供热管道的安装方式直埋管道中的应力是热胀变形不能完全释放而产生的。

因此。

通过选择不同的安装方式,可以改变热胀变形的大小和变形的释放程度,进而改变管道的应力水平。

热胀变形的大小与零应力状态对应的温度有关,零应力状态温度的提高,可降低热胀变形的大小。

根据此温度是否等于安装时的环境温度,管道可分为两种。

冷安装:零应力状态对应的温度等于安装时的环境温度。

预应力安装:零应力状态对应的温度等于预热温度。

根据热胀变形能否释放,管道又可分为两种。

无补偿安装:两固定墩之间或远离补偿装置而处于锚固状态的管道(锚固段),其热胀变形不能被补偿装置所吸收。

有补偿安装:补偿装置附近处于滑动状态的管道(滑动段),其热胀变形能被补偿装置所吸收。

3.1.1 无补偿冷安装管道回填时,既不进行预应力,也不进行补偿,温度变化时管段处于不动的锚固状态。

无补偿冷安装是最简单和最经济的安装方式,但运行工况下管道承受较高应力。

在满足强度条件时,管段应优先采用这种安装方式。

3.1.2 有补偿安装当管段中设置补偿装置(弯管补偿器或波纹管补偿器)时,补偿装置附近处于滑动状态的管段属于有补偿安装。

由于设置弯管补偿器或波纹管补偿器,必然增加了补偿装置的投资,对于波纹管补偿器,还增加了管网的事故点。

因此,应避免在整个管网中都采用有补偿安装方式,但在管网设计中,局部管段采用这种安装方式还是比较安全经济的。

3.2 直埋供热管道的布置和敷设
3.2.1 管材的选择埋地热力管道内压一般都很低,由内压引起的总体一次薄膜应力不足允许值的50%。

发生直接爆破破坏的可能性很小,破坏的最大可能是由温度应力引起的塑性疲劳破坏。

因此,在选择管材时,应主要从抗疲劳性能来考虑。

这就要求选择塑性比较好、易焊接的材质,一般10#、20#钢种较为适宜。

轴向温度应力与管壁横截面积的大小无关,增加壁厚并不能降低管壁内的轴向应力。

相反,它可能增加对固定墩的推力和过渡段的热伸长量。

因此,管壁应尽可能选择较薄的规格。

在实际工程中有时由于供货条件的原因,同一直径的管子可能有两种以上的规格。

此时,应注意避免不同规格的管子混合使用。

3.2.2 管道的布置直埋供热管道的布置应符合国家现行标准《城市热力网设计规范》的有关规定。

直埋供热管道穿越河底的覆土深度应根据水流冲刷条件和管道稳定性条件确定。

直埋供热管道上的阀门应能承受管道的轴向荷载,宜采用钢制阀门及焊接连接。

直埋供热管道变径处(大小头)或壁厚变化处,应设补偿器或固定墩,固定墩应设在大管径或壁厚较大一侧。

直埋供热管道的补偿器,变径管等管件应采用焊接连接。

3.2.3 管道的敷设直埋供热管道的高处宜设放气阀,低处宜设放水阀。

管道应利用转角自然补偿,但是10—60的弯头不宜用做自然补偿。

从干管直接引出分支管时,在分支管上应设固定墩或轴向补偿器或弯管补偿器,并应符合下列规定:分支点至支线上固定墩的距离不宜大干5m,分支点至轴向补偿器或弯管的距离不宜大于20 m,分支点有干线轴向位移时,轴向位移量不宜大于50mm。

三通、弯头等应力比较集中的部位,应进行验算,验算不通过时可采取设固定墩或补偿器等保护措施。

当需要减少管道轴向力时,可采取设置补偿器或对管道进行预处理等措施。

当地基软硬不一致时,应对地基做过渡处理。

埋地固定墩处应采取可靠的防腐措施,钢管、钢架不应该裸露。

轴向补偿器和管道轴线应一致,距补偿器12m范围内管段不应有变坡和转角。

参考文献:
[1]《动力管道设计手册》编写组《动力管道设计手册》北京机械工业出版社2006
[2]高等学校专修科试用教材《材料力学》北京中国铁道出版社1994。

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