城镇供热直埋热水管道技术及供热管道敷设技术交流
城集中供热管道无补偿直埋敷设
城市集中供热管道无补偿直埋敷设摘要：城市供热管的管网出现故障，会对城市空气质量造成不利影响。
锅炉废弃物的排放作为城市污染的主要制造者，通过改造集中供热管网逐渐成为现阶段环保工作的重要内容。
在城市集中管道供热过程中，不仅能有效减低锅炉废弃物的排放量，而且也能提升城市空气质量。
基于此，将针对城市集中供热管道无补偿直埋敷设进行分析，希望通过分析，能够为相关人士提供参考依据。
关键词：城市；集中供热；无补偿；直埋敷设1城市集中供热概述近年来，在政府对基础设施建设投资力度加大及供热需求持续增长的双重影响下，城市集中供热行业发展迅速，全国的集中供热面积和用热量快速稳定增长。
随着节能减排淘汰落后产能政策在全国的实施，各级地方政府加快了拆除高耗能、高污染、低热效率的区域小锅炉的步伐，热电联产机组因具有节约燃料和减少环境污染的特点，成为我国主要的集中供热热源。
据中国产业调研网发布的《2016- 2022年中国城市供热行业现状调研分析与发展趋势预测报告》显示，我国集中供热覆盖率仍处于较低水平，目前，仅在北方各省的主要城镇建有集中供热系统，且平均覆盖率不到50% ；南方城镇和我国广大的农村地区则基本没有集中供暖设施。
而芬兰和丹麦等发达国家的城市集中供热覆盖率达90%，其全国平均水平也在60%以上。
未来城市化率的提高和旧城区的管网建设改造等均为集中供热市场创造了巨大而持续的需求，预计城市供热市场未来3〜5年将保持15%的复合增速。
我国集中供热的需求非常巨大，集中供热行业有非常广阔的发展前景。
另一方面，城市发展快速增长的供热面积加剧了居民用热的供需矛盾。
而我国的大型热电联产机组仍以燃煤为主要燃料（占比超过80%），其年耗煤量超过1.5亿吨。
受环境治理、燃料供应、电力输送等因素限制多建在远离城市的地方。
近年来，为了改善环境质量，兼顾提高居民生活水平，我国北方采暖区域大规模实施〃煤改气”、〃煤改电〃等工程，但天然气储量小，气源也得不到很好的保证，有时直接会影响到居民的正常用气用热，采用非煤供热成本偏高，这些因素严重制约着我国集中供热行业的良性发展。
供热管道直埋敷设技术探讨
65智能管廊NO.10 2020智能城市 INTELLIGENT CITY 供热管道直埋敷设技术探讨张冬瑾（西部建筑抗震勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710054）摘 要：供热管道直埋敷设具有敷设面小、施工迅速、寿命长、维修量小等诸多优点，现已成为城市热网的主要敷设方式，尤其在高温管网中得到广泛应用。
文章就供热管道直埋敷设技术做一些介绍，提高技术应用水平，延长供热管道的使用寿命。
关键词：供热管道；直埋敷设技术；无补偿安装1 直埋供热管道基本分类及介绍1.1 按是否产生热位移分由于管道与土壤间存在摩擦力作为作用反力，当直线段较长时，管道温度变化只能引起部分管段热位移。
直埋供热管道按照是否产生热位移，分为锚固段和过渡段两种状态：锚固段管道的温度发生改变时，只发生应力变化而不产生热位移；过渡段管道温度改变时，不仅发生应力变化，还会产生热位移。
过渡段极限长度取决于土壤摩擦力的大小以及与安装方式和运行有关的温度升高等因素。
1.2 按是否热补偿分直埋供热管道按照是否进行热补偿，分为有补偿和无补偿管段。
有补偿直埋敷设利用补偿器吸收热位移来抵消直管段的温度应力。
管道的热膨胀量转移到补偿器或管道折弯，管道被挤压变形从而吸收管道的热膨胀；无补偿直埋敷设管道在受热时仅靠管材本身强度来吸收热应力，应力验算过程复杂，但可大幅度减少管道上补偿器和固定支架的数量。
1.3 有补偿管段按补偿方式分直埋供热管道按照补偿方式的不同，可分为自然补偿管段和补偿器补偿管段，自然补偿由“L”形或“Z”形弯管通过管段侧向变形来吸收热膨胀量。
常见补偿器有波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器。
波纹管补偿器同自然补偿类似，用材料变形来消除热伸长，套筒和球形补偿器则是依靠管段位移去消除热伸长。
采用补偿器可有效防止供热热应力作用引起管道的变形或破坏。
但增设补偿器也有其弊病，一是增加了供热管网的初投资，二是补偿器本身存在跑冒滴漏可能性，增加运行管理成本与维护工作量。
城镇直埋供热管道工程技术
第一节城镇直埋供热管道工程技术1总则1.0.1为统一我国城镇直埋供热管道工程的设计、施工及验收标准，促进直埋管道技术的发展和推广，制定本规程。
1.0.2本规程适用于供热介质温度小于或等于150℃、公称直径小于或等于DN500mm的钢制内管、保温层、保护外壳结合为一体的预制保温直埋热水管道。
1.0.3在地震、湿陷性黄土、膨胀土等地区应遵守《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032)、《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25)、《膨胀土地区建筑地基技术规范》(GBJ112)的规定。
1.0.4直埋供热管道工程设计、施工和验收除应符合本规程外，尚应符合《城市热力网设计规范》(CJJ34)、《城市供热管网工程施工及验收规范》(CJJ28)等国家现行有关标准的规定。
3管道的布置和敷设3.2敷设方式3.2.1直埋供热管道的坡度不宜小于2‰，高处宜设放气阀，低处宜设放水阀。
3.2.2管道应利用转角自然补偿，10°～60°的弯头不宜用做自然补偿。
3.2.4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：1分支点至支线上固定墩的距离不宜大于9m。
2分支点至轴向补偿器或弯管的距离不宜大于20m。
3.2.5三通、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。
3.2.6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。
当对管道进行预处理时，应符合本规程附录A的规定。
3.2.7当地基软硬不一致时，应对地基做过渡处理。
3.2.8埋地固定墩处应采取可靠的防腐措施，钢管、钢架不应裸露。
3.2.9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。
3.3管道附件3.3.1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。
3.3.2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。
城镇供热直埋管道技术规程
城镇供热直埋管道技术规程1. 引言城镇供热直埋管道技术规程是为了指导城镇供热系统中直埋管道的设计、施工、运行和维护，保证供热系统的安全、稳定和高效运行而制定的。
本规程适用于城镇供热直埋管道的设计、施工和运行管理。
2. 术语和定义•城镇供热：通过集中供热站将能源转换为热能，并通过管网将热能输送到用户端，满足居民生活和工业生产的取暖、生活热水等需求。
•直埋管道：指在地下直接铺设的供热管道，采用无缝钢管或聚乙烯复合管等材料制作而成。
3. 设计要求3.1 管道布置•根据城市规划和用户需求，在合适位置设置集中供热站，并设计合理的供热管网布局。
•确定直埋管道的起点和终点，并根据地形、交通等因素确定沿线布置。
3.2 材料选择•直埋管道应选用耐腐蚀、耐高温的材料，如无缝钢管、聚乙烯复合管等。
•材料应符合国家相关标准，具有良好的机械性能和耐久性。
3.3 管道设计•根据供热负荷和输送距离确定直埋管道的直径和壁厚。
•确定管道的埋深，考虑地下水位、土壤承载力等因素，保证管道的安全稳定运行。
3.4 管道施工•施工前应进行勘察，了解地质情况、地下设施等，并制定详细的施工方案。
•施工过程中应采取必要的防护措施，保证施工人员和周围环境的安全。
•管道铺设应符合规范要求，避免弯曲、变形等现象。
4. 运行管理4.1 投运前检查•在供热系统投入使用之前，对直埋管道进行全面检查，确保各项指标符合要求。
•检查包括管网连接情况、阀门操作是否正常、绝热层是否完好等。
4.2 运行监测•对直埋管道进行定期巡检，发现问题及时处理。
•监测管道温度、压力等参数，确保供热系统的正常运行。
4.3 维护保养•定期清理管道内的沉淀物，保证管道内部畅通。
•检查绝热层是否完好，修补损坏的绝热层，减少能量损失。
5. 安全管理5.1 防腐蚀措施•在直埋管道施工前应采取防腐措施，如涂覆防腐涂料、使用防腐材料等。
•定期检查管道表面是否有腐蚀现象，并及时进行修复和防护。
5.2 管道标识•在直埋管道上设置明显的标识牌，标明供热系统名称、管网布局图、紧急联系电话等信息。
城镇供热直埋热水管道工程设计
城镇供热直埋热水管道工程设计城镇供热是指利用相应的设备和管道将中央供热设施的热水或蒸汽输送到城镇各个建筑物内，从而为居民生活和生产提供热水和暖气的一种供热方式。
而城镇供热直埋热水管道工程设计则是城市规划和建设中不可或缺的一部分，它主要涉及到供热管道的敷设、热水管道的材料选择、管道的保温保护等方面。
下面我们就来详细了解一下城镇供热直埋热水管道工程设计的一些重要内容。
一、供热管道敷设城镇供热直埋热水管道的敷设是整个工程设计的关键环节之一。
通常情况下，供热管道敷设的方式有地埋、架空和地下隧道三种，而地埋方式是目前使用最广泛的一种敷设方式。
地埋供热管道可以减少管道的损耗和占地面积，较好地保护热水管道，减少了对环境的污染，并且也更加美观。
在供热管道的选择上，应该选择质量好、性能稳定的管道材料，以确保供热管道的运行安全和持久。
目前供热管道的主要材料有钢材、玻璃钢、塑料等，而钢材是目前使用最为广泛的一种供热管道材料，它具有良好的机械性能和较高的耐压性，可以在不同地质环境下使用。
二、热水管道的材料选择热水管道的材料选择直接关系到城镇供热系统的安全性和运行稳定性。
通常情况下，热水管道的材料选择应该考虑以下几个方面的因素：管道材料的耐压性、耐腐蚀性、保温性能、使用寿命和施工成本等。
在热水管道的材料选择上，应该选择符合国家相关标准和规定的管道材料，并进行严格的质量把关。
还需要对热水管道的外包保温材料进行选择，以提高管道的保温性能，减少能源的浪费，降低运行成本。
三、管道的保温保护供热管道系统在运行过程中，管道温度高，会导致大量热量的散失和能源的浪费，在城镇供热直埋热水管道工程设计中，管道的保温保护是一个非常重要的环节。
一般情况下，管道的外包保温材料主要使用聚氨酯泡沫、玻璃棉、岩棉等材料，以提高管道的保温性能，减少能源的消耗。
还应该对供热管道进行有效的防腐处理，以延长管道的使用寿命，减少维护成本。
常用的防腐处理方式有喷涂防腐、镀锌、镀铝等，可以根据具体情况进行选择。
《城镇直埋供热管道工程技术规范》
1 总则之马矢奏春创作1．O．1为统一我国城镇直埋供热管道工程的设计、施工及验收标准, 增进直埋管道技术的发展和推广, 制定本规程. 1．O．2本规程适用于供热介质温度小于或即是150℃、公称直径小于或即是DN500mm的钢制内管、保温层、呵护外壳结合为一体的预制保温直埋热水管道.1．O．3在地动、湿陷性黄土、膨胀土等地域应遵守《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032)、《湿陷性黄土地域建筑规范》(GBJ25)、《膨胀土地域建筑地基技术规范》(GBJ112)的规定.1．O．4直埋供热管道工程设计、施工和验收除应符合本规程外, 尚应符合《城市热力网设计规范》(CJJ34)、《城市供热管网工程施工及验收规范》(CJJ28)等国家现行有关标准的规定.2术语和符号2．1术语2．1．1 屈服温差temperature difference of yielding管道在伸缩完全受阻的工作状态下, 钢管管壁开始屈服时的工作温度与装置温度之差.2．1．2固定点fixpoint管道上采纳强制固定办法不能发生位移的点.2．1．3活动端free end管道上装置套筒、波纹管、弯管等能赔偿热位移的部位.2．1．4锚固点natural fixpoint管道温度变动时, 直埋直线管道发生热位移管段和不发生热位移管段的自然分界点.2．1．5 驻点 stagnation point两侧为活动真个直埋直线管段, 当管道温度变动且全线管道发生朝向两端或背向两真个热位移, 管段中位移为零的点. 2．1．6锚固段fully restrained section在管道温度发生变动时, 不发生热位移的直埋管段.2．1．7过渡段partly restrained section一端固定(指固定点或驻点或锚固点), 另一端为活动端, 当管道温度变动时,能发生热位移的直埋管段.2．1．8单长摩擦力friction of unit lengthwise pipeline沿管道轴线方向单元长度保温外壳与土壤的摩擦力.2．1．9过渡段最小长度minimum friction length直埋管道第一次升温到工作循环最高温度时受最年夜单长摩擦力作用形成的由锚固点至活动真个管段长度.2．1．10过渡段最年夜长度maximum friction length直埋管道经若干次温度变动, 单长摩擦力减至最小时, 在工作循环最高温度下形成的由锚固点至活动真个管段长度.2．2符号A——钢管管壁的横截面积(m2)；D C——预制保温管外壳的外径(m)；D i——钢管内径(m)；D O——钢管外径(m)；E——钢材的弹性模量(MPa)；F max——管道的最年夜单长摩擦力(N／m)；F min——管道的最小单长摩擦力(N／m)；g——重力加速度(m／s2)； ,H——管顶覆土深度(m)；L max——管道的过渡段最年夜长度(m)；L min——管道的过渡段最小长度(m)；P d——管道的计算压力(MPa)；t0—管道计算装置温度(℃)；t1——管道工作循环最高温度(℃)；t(℃)；(℃)；α——钢材的线膨胀系数(m／m·℃)；δ——钢管公称壁厚(m)；μ——摩擦系数；ν——钢材的泊松系数；ρ——土壤密度(kg／m3)；[σ]——钢材在计算温度下的基本许用应力(MPa)；σb——钢材在计算温度下的抗拉强度最小值(MPa)；σt——管道内压引起的环向应力(MPa)；σs——钢材在计算温度下的屈服极限最小值(MPa).3 管道的安插和敷设3．1管道安插3．1．1直埋供热管道的安插应符合国家现行标准《城市热力网设计规范》(CJJ34)的有关规定.管道与有关设施的相互水平或垂直净距应符合表3．1．1的规定.自然温度比力, 全年任何时候对电压10kV的电力电缆不高出10℃, 对电压35~110kV的电缆不高出5℃, 可减少表中所列距离.3．1．2直埋供热管道最小覆土深度应符合表3．1．2的规定, 同时尚应进行稳定验算.和管道稳定条件确定.3．2敷设方式3．2．1直埋供热管道的坡度不宜小于2‰, 高处宜设放气阀, 低处宜设放水阀.3．2．2管道应利用转角自然赔偿, 10°～60°的弯头不宜用做自然赔偿.3．2．3管道平面折角小于表3．2．3的规定和坡度变动小于2％时, 可视为直管段.赔偿器或弯管赔偿器, 并应符合下列规定：1分支点至支线上固定墩的距离不宜年夜于9m.2分支点至轴向赔偿器或弯管的距离不宜年夜于20m.3分支点有干线轴向位移时, 轴向位移量不宜年夜于50mm, 分支点至固定墩或弯管赔偿器的最小距离应符合本规程公式(4．4．2—1)计算“L”型管段臂长的规定, 分支点至轴向赔偿器的距离不应小于12m.3．2．5三通、弯头等应力比力集中的部位, 应进行验算, 验算不通过时可采用设固定墩或赔偿器等呵护办法.3．2．6当需要减少管道轴向力时, 可采用设置赔偿器或对管道进行预处置等办法.当对管道进行预处置时, 应符合本规程附录A的规定.3．2．7 本地基软硬纷歧致时, 应对地基做过渡处置.3．2．8埋地固定墩处应采用可靠的防腐办法, 钢管、钢架不应裸露.3．2．9轴向赔偿器和管道轴线应一致, 距赔偿器12m范围内管段不应有变坡和转角.3．3管道附件3．3．1直埋供热管道上的阀门应能接受管道的轴向荷载, 宜采纳钢制阀门及焊接连接.3．3．2直埋供热管道变径处(年夜小头)或壁厚变动处, 应设赔偿器或固定墩, 固定墩应设在年夜管径或壁厚较年夜一侧.3．3．3直埋供热管道的赔偿器、变径管等管件应采纳焊接连接.4管道受力计算与应力验算4．1 一般规定4．1．1直埋敷设预制保温管道的应力验算采纳应力分类法. 4．1．2本章适用于整体式预制保温直埋热水管道；同时, 钢制内管材质应具有明显的屈服极限.4．1．3直埋敷设预制保温管道在进行受力计算与应力验算时, 供热介质参数和装置温度应符合下列规定：1 热水管网供、回水管道的计算压力应采纳循环水泵最高出口压力加上循环水泵与管道最低点地形高差发生的静水压力.2 管道工作循环最高温度, 应采纳室外采暖计算温度下的热网计算供水温度；管道工作循环最高温度, 对全年运行的管网应采纳30℃, 对只在采暖期运行的管网应采纳10℃.3计算装置温度取装置时本地的最高温度.4．1．4单元长度直埋敷设预制保温管的外壳与土壤之间的摩擦．1．4)式中 F——轴线方向每米管道的摩擦力(N／m)；H——管顶覆土深度(m)；当H>1．5m时, H取1．5m.4．1．5保温管外壳与土壤之间的摩擦系数, 应根据外壳材质和回填料的分歧分别确定.对高密度聚乙烯或玻璃钢的保温外壳与土壤间的摩擦系数, 可按表4．1．5采纳.4．1．6管道径向位移时, 土壤横向压缩反力系数C宜根据本地土壤情况实测或按经验确定.管道水平位移时, C值宜取1×106～10×106N／m.；对粉质粘土、砂质粉土回填密实度为90％～95％时, C值可取3×106～4×106N／m3.管道竖向向下位移时, C值变动范围为5×106～100×106N／m3.性, 取下列两式中的较小值：[σ]=σb/3 (4．1．7—1)[σ]=σb (4．1．7—2)经常使用钢材的基本许用应力[σ]、弹性模量E和线膨胀系数a值应符合本规程附录B的规定.4．1．8直埋预制保温管的应力验算, 应符合下列规定：l 管道在内压、继续外载作用下的一次应力确当量应力, 不应年夜于钢材在计算温度下的基本许用应力[σ].2管道由热胀、冷缩和其它因位移受约束而发生的二次应力及由内压、继续外载发生的一次应力确当量应力变动范围, 不应年夜于钢材在计算温度下基本许用应力[σ]的3倍.3管道局部应力集中部位的一次应力、二次应力和峰值应力确当量应力变动幅度不应年夜于钢材在计算温度下基本许用应力[σ]的3倍.4．2管壁厚度的计算．2．1)式中艿.——管事理论计算壁厚(m)；r基本许用应力修正系数.4．2．2基本许用应力修正系数(φ)的取用应符合下列规定：1．钢管基本许用应力修正系数应按表4．2．2—1取用.4．2．2—2取用.l管道的计算壁厚按下式计算：δc=δt+B （4.2.3-1）式中B——管道壁厚附加值(m).2管道壁厚附加值按下式计算：B=χδt（4.2.3-2）式中χ——管道壁厚负偏差系数, 按表4．2．3取用., 壁厚附加值可采纳下列数据：理论壁厚为5．5×10-3m及以下者, B=0．5×10-3m；理论壁厚为6×10-3～7×10-3.m者, B=0．6×10-3m；理论壁厚为8×10-3～25×10-3m者, B=O．8×10-3m.3 管道取用壁厚应采纳年夜于或即是计算壁厚的最小公称壁厚.4．3直管段的轴向力和热伸长（4.3.1-1）（4.3.1-2）式中n——屈服极限增强系数, n取1．3；ν——泊松系数, 对钢材γ取0．3.4．3．2直管段的过渡段长度, 应按下式计算：（4.3.2-1）当t1-t0﹥ΔTy, 时, 取t1-t0=ΔTy.2（4.3.2-2）当t1-t0﹥ΔTy, 时, 取t1-t0=ΔTy.4．3．3管道工作循环最高温度下, 过渡段内任一截面上的最年夜轴向力和最小轴向力应按下列公式计算： 1最年夜轴向力 f t F l F N +=max max . ()当l ≥L min 时, 取l=L min . 2最小轴向力 f t F l F N +=max max . () 式中max .t N ——计算截面的最年夜轴向力(N)；l ——过渡段内计算截面距活动真个距离(m)；F t ——活动端对管道伸缩的阻力(N)；N ——计算截面的最小轴向力(N).4．3．4管道工作循环最高温度下, 锚固段内的轴向力应按下式计 算： 60110])([⋅--=A t t E N t a νσα(4．3．4)当t 1-t 0﹥ΔTy, 时, 取t 1-t 0=ΔTy.式中 Na ——锚固段的轴向力(N).4．3．5对直管段确当量应力变动范围应进行验算, 并应满足下列表达式的要求： )()1(12t t E t j ---=ασνσ≤3[σ](4.3.5-1)式中σj ——内压、热胀应力确当量应力变动范围(MPa).当不能满足(4．3．5—1)式的条件时, 管系中不应有锚固段存 在,L ≤6max 106.1]][3[⋅-F A t σσ (4.3.5-2)式中L ——设计安插的过渡段长度(m). Z 应按下式确定(图4．3．6)：2/min 211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=F F F L l f f (4.3.6)式中 L ——两过渡段管线总长度(m)；l 1(或l 2)——驻点左侧(或右侧)过渡段长度(m)；F f1(或F f2)——左侧(或右侧)活动端对管道伸缩的阻力(N).当F f1或F f2的数值与过渡段长度有关, 采纳迭代计算时, F f1或F f2的误差不应年夜于10％.图4．3．6计算驻点位置简图4．3．7管段伸长量应根据该管段所处的应力状态按下列公式计算：1当t 1-t 0≤ΔTy 或L ≤L min , 整个过渡段处于弹性状态工作时L EA L F t t l ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅--=∆6min 01102)(α(4．3．7-1)2 当t 1-t 0＜ΔTy, 且L>L min , 管段中部份进入塑性状态工作时．3．7-2)．3．7-3)；——设计安插的管段长度(m)；当L≥L max时, L取L min；(m).4．3．8过渡段内任一计算点的热位移应按下列步伐计算：1 计算整个过渡段的热伸长量；2 以计算点到活动真个距离作为一个假设的过渡段, 计算该段的热伸长量；3 整个过渡段与假设过渡段热伸长量之差即为计算点的热位移量.4．3．9采纳套筒、波纹管、球型等赔偿器对过渡段的热伸长或分支三通位移进行赔偿, 当过渡段一端为固定点或锚固点时, 赔偿器赔偿能力不应小于过渡段热伸长量(或分支三通位移)的1．1倍；当过渡段的一端为驻点时, 应乘以1．2的系数, 但不应年夜于按过渡段最年夜长度计算出的伸长量的1．1倍.4．4转角管段的应力验算4．4．1直埋水平弯头和纵向弯头升温弯矩及轴向力可采纳弹性抗弯铰解析法或有限元法进行计算.当采纳弹性抗弯铰解析法时, 应符合本规程附录C的规定.计算弯头弯矩变动范围时, 管道的计算温差应采纳工作循环最高温度与工作循环最高温度之差；计算转角管段的轴向力时, 管道的计算温差应采纳工作循环最高温度与计算装置温度之差. 4．4．2采纳弹性抗弯铰解析法进行计算时, “L”型管段的臂长应符合下列规定：l1(或l2)≥22-1)．4．2-2)式中 l1(或l2)——“L”型管段两侧的臂长(m)；k——与土壤特性和管道刚度有关的参数(1／m)；C——土壤横向压缩反力系数(N／m3).4．4．3 “Z”型、“Ⅱ”型赔偿管段可分割成两个“L”型管段, 并可采纳弹性抗弯铰解析法进行弯头弯矩及轴向力的计算.分割时应使：“Z”型管段以垂直臂上的驻点将管段分为两个“L”型管对两侧转角相同的“Z”型管段, 驻点可取垂直臂中点.“Ⅱ”型管段自外伸臂的极点起将两个外伸臂连同两侧的直管段分为两个“L”型管段.4．4．4直埋弯头在弯矩作用下的最年夜环向应力变动幅度应按下．4．4-1)式中σbt——弯头在弯矩作用下最年夜环向应力变动幅度(MPa)；βb——弯头平面弯曲环向应力加强系数；M——弯头的弯矩变动范围(N·m)；r bo——弯头的外半径(m)；I b—弯头横截面的惯性矩(m4)；λ——弯头的尺寸系数；R c——弯头的计算曲率半径(m)；δb——弯头的公称壁厚(m)；r bm——弯头横截面的平均半径(m).（4.4.5-1）4.4.5-2）式中D bi—弯头内径(m)；r bi—弯头内半径(m)；σpt——直埋弯头在内压作用下弯头顶(底)部的环向应力(MPa).4．5三通加固4．5．1直埋供热管道的焊制三通应根据内压和主管轴向荷载联合作用进行强度验算.三通各部份的一次应力和二次应力确当量应力变动范围不应年夜于3[σ]；局部应力集中部位的一次应力、二次应力和峰值应力确当量应力变动幅度不应年夜于3[σ].当不能满足上述条件时应进行加固.4．5．2三通加固应采用下列一项或几项办法进行：1 加年夜主管壁厚, 提高三通总体强度(包括采纳不等壁厚的铸钢或锻钢三通)；2 在开孔区采用加固办法(包括增加支管壁厚), 抑制三开孔区的变形；3在开孔区周围加设传递轴向荷载的结构.4．5．3对三通加固方案应进行应力测定或用有限元法计算, 以检验加固办法是否满足本规程第4．5．1条的规定.当不进行应力测定和计算时, 可按本规程附录D中的规定进行加固.4．6管道竖向稳定性验算．6．1)式中 Q——作用在单元长度管道上的垂直分布荷载(N／m)；γs——平安系数, γs取1．1；N——管道的最年夜轴向力, 按本规程(4．3．3-1)式和(4．3．4)式计算(N)；f0——初始挠度(m)；I p——直管横截面惯性矩(m4).．6．2)当f0<0．01m时, f0取O．0lm.4．6．3垂直荷载应按下式计算：．6．3-1)．6．3-2)．6．3-3)式中 Gw——每米长管道上方的土层重量(N／m)；G——每米长预制保温管自重(包括介质在内)(N／m)；S F——每米长管道上方土体的剪切力(N／m)；K o——土壤静压力系数；Ф——土壤的内摩擦角.4.6.4当竖向稳定性不满足要求时, 应采用下列办法：1 增加管道埋深或管道上方荷载；2降低管道轴向力.5固定墩设计5．1管道对固定墩的推力5．1．1管道对固定墩的作用力, 应包括下列三部份：1 管道热胀冷缩受约束发生的作用力；2 内压发生的不服衡力；3活动端位移发生的作用力.5．1．2固定墩两侧管段作用力合成时, 应按下列原则进行： l 根据两侧管段摩擦力下降造成的轴向力变动的不同, 按最晦气情况进行合成；2两侧管段由热胀受约束引起的作用力和活动端作用力的合力相互抵消时, 荷载较小方向力应乘以0．8的抵消系数；当两侧管段均为锚固段时, 抵消系数取O．9.两侧内压不服衡力的抵消系数取1.5．1．3推力可按本规程附录E所列公式计算或采纳计算分歧摩擦力工况下两侧推力(考虑抵消系数)最年夜差值的方法进行.5．2固定墩结构5．2．1 直埋固定墩必需进行下列稳定性验算：式中 K s——抗滑移系数；K——固定墩后背土压力折减系数, 取0．4～O．7；E p——主动土压力(N)；f1、f2、f3——固定墩底面、正面及顶面与土壤发生的摩擦力(N)；E a——主动土压力(N), 当固定墩前后为粘性土时E a可略去；T——供热管道对固定墩作用力(N).图5．2．1固定墩受力简图．2．1-2)．2．1-4)．2．1-5)式中 K ov——抗倾覆系数；X2——主动土压力B p作用点至固定墩底面距离(m)；X1——主动土压力E a作用点至固定墩底面距离(m),G——固定墩自重(N)；G1——固定墩上部覆土重(N)；σmax——固定墩底面对土壤的最年夜压应力(Pa)；f——地基承载力设计值(Pa)；b、d、h——固定墩几何尺寸(宽、厚、高)(m)；h1、h2、H——固定墩顶面、管孔中心和底面至空中的距离(m)；Ф——回填土内摩擦角, 砂土取30°.5．2．2 回填土与固定墩的摩擦系数μm应按表5．2．2取用.5构设计规范》(GBJlO)的规定.5．2．4制作固定墩所用混凝土强度品级不应低于C20, 钢筋直径不应小于声8, 其间距不应年夜于250mm.钢筋应采纳双层安插, 保护层不应小于30mm.5．2．5供热管道穿过固定墩处, 孔边应设置加强筋.6保温及呵护壳6．1 一般规定直埋供热管道的保温结构是由保温层与呵护壳组成.呵护壳应连续、完整和严密.保温层应丰满, 不应有空洞.保温结构应有足够的强度并与钢管粘结为一体.直埋供热管道与管件的保温结构设计, 应按国家现行标准《设备及管道保温技术通则》(GB4271)、《设备及保温设计导则》(GB8175)、《城市热力网设计规范》(CJJ34)和本规程的规定执行. 6·1．3聚氨酯泡沫塑料预制保温管性能应符合国家现行标准《聚氨酯泡沫塑料预制保温管》(CJ ／T3002)的规定.6．1．4直埋供热管道保温层除应具有良好保温性能外, 还应符合表6．1．4的规定.工.6．1．6在贮存、运输期间, 预制保温管、管件的保温端面必需有良好的防水漆面, 管端应有呵护封帽.6．1．7保温层内设置报警线的保温管, 报警线之间、报警线与钢管之间的绝缘电阻值应符合产物标准的规定.6．2保温计算6．2．1直埋供热管道保温层应满足工艺对供热介质温度降、保温管周围土壤温度场等的技术要求, 当经济保温层厚度能满足技术要求时, 取经济保温层厚度, 但最小厚度应满足制造工艺要求. 6．2．2经济保温厚度、技术保温厚度和管道热损失计算中有关参数, 应符合国家现行标准《城市热力网设计规范》(CJJ 34)的规定.7工程丈量及土建工程7．1工程丈量7．1．1 直埋供热管道工程丈量, 应符合国家现行标准《城市丈量规范》(CJJ8)、《城市供热管网工程施工及验收规范》(CJJ 28)及本规程的规定.7．1．2施工时, 直埋供热管道全部管线都应进行平面位置丈量和高程丈量, 并应符合设计要求.7．1．3 直埋供热管道工程应进行详细竣工丈量, 主要内容应包括：1平面丈量：管线始末点、转角点的坐标和与永久性建筑物的相对位置(条件不允许时可只取其中一种), 直埋阀门、赔偿器、固定墩、变径管和交叉管线的位置.2 高程丈量：所有的变坡点、转角点和沿线每隔50m的管顶高程, 其它交叉管线的高程.7．2土方工程7．2．1 沟槽的土方开挖宽度, 应根据管道外壳至槽底边的距离确定.管周围填砂时该距离不应小于100mm；填土时, 该距离应根据夯实工艺确定.7．2．2沟槽、检查室经工程验收合格、竣工丈量后, 应及时进行回填.7．2．3沟槽回填前应先将槽底清除干净, 有积水时应先排除. 7．2．4沟槽胸腔部位应填砂或过筛的细土, 回填料种类由设计确定.填砂时, 回填高度应符合设计要求；填土时, 筛土颗粒不应年夜于20mm, 回填范围为保温管顶以上150mm以下的部位.7．2．5 回填料应分层夯实, 各部位的密实度应符合国家现行标准《城市供热管网工程施工及验收规范》(CJJ28)的规定.7．3构筑物7．3．1直埋供热管道的检查室施工时, 应保证穿越口与管道轴线一致, 偏差度应满足设计要求, 并按设计要求做好管道穿越口的防水、防腐.7．3．2 固定墩混凝土浇筑前应检查与混凝土接触部位的管道及卡板防腐层, 防腐层应完好, 有损坏时应修补.7．3．3 内嵌式固定墩应待固定墩两侧供热管道连接调整就位后,且在装置赔偿器之前进行混凝土浇筑.8 管道装置8．1一般规定8．1．1进入现场的预制保温管、管件和接口资料, 都应具有产物合格证及性能检测陈说, 检测值应符合国家现行产物标准的规定. 8．1．2进入现场的预制保温管和管件必需逐件进行外观检验, 破损和分歧格产物严禁使用.8．1．3预制保温管应分类整齐堆放, 管端应有呵护封帽.堆放场地应平整, 无硬质杂物, 不积水.堆高不宜超越2m, 堆垛离热源不应小于2m.8．2管道装置8．2．1管道装置前应检查沟槽底高程、坡度、基底处置是否符合设计要求.管道内杂物及砂土应清除干净.8．2．2 管道运输吊装时宜用宽度年夜于50mm的吊带吊装, 严禁用铁棍撬动外套管和用钢丝绳直接捆绑外壳.8．2．3等径直管段中不应采纳分歧厂家、分歧规格、分歧性能的预制保温管；当无法防止时, 应征得设计部份同意.8．2．4预制保温管可单根吊人沟内装置, 也可2根或多根组焊完后吊装.当组焊管段较长时, 宜用两台或多台吊车抬管下管, 吊点的位置按平衡条件选定.应用柔性宽吊带起吊, 并应稳起、稳放.严禁将管道直接推人沟内.8．2．5装置直埋供热管道时, 应排除地下水或积水.当日工程完工时应将管端用盲板封堵.8．2．6有报警线的预制保温管, 装置前应测试报警线的通断状况和电阻值, 合格后再下管对口焊接.报警线应在管道上方. 8．2．7装置预制保温管道的报警线时, 应符合产物标准的规定.在施工中, 报警线必需防潮；一旦受潮, 应采用预热、烘烤等方式干燥.8．2．8装置前应按设计给定的伸长值调整一次性赔偿器.施焊时两条焊接线应吻合.8．2．9直埋供热管道敞口预热应分段进行, 宜采用1km为一段.预热介质宜采纳热水, 预热温度应按设计要求确定.8．3接口保温8．3．1 直埋供热管道接口保温应在管道装置完毕及强度试验合格后进行.8．3．2管道接口处使用的保温资料应与管道、管件的保温资料性能一致.8．3．3接口保温施工前, 应将接口钢管概况、两侧保温端面和搭接段外壳概况的水分、油污、杂质和端面呵护层去除干净. 8．3．4管道接口使用聚氨酯发泡时, 环境温度宜为20℃, 不应低于10℃；管道温度不应超越50℃.8．3．5对．DN200以上管道接口不宜采纳手工发泡.8．3．6管道接口保温不宜在夏季进行.不能防止时, 应保证接口处环境温度不低于10℃.严禁管道浸水、覆雪.接口周围应留有把持空间.8．3．7发泡原料应在环境温度为10～25℃的干燥密闭容器内贮存, 并应在有效期内使用.8．3．8接口保温采纳套袖连接时, 套袖与外壳管连接应采纳电阻热熔焊；也可采纳热收缩套或塑料热空气焊, 采纳塑料热空气焊应用机械施工.8．3．9套袖装置完毕后, 发泡前应做气密性实验, 升压至20kPa, 接缝处用肥皂水检验, 无泄漏为合格.8．3．10对需要现场切割的预制保温管, 管端裸管长度宜与制品管一致, 附着在裸管上的残余保温资料应完全清除干净. 8．3．11硬质泡沫保温物质应布满整个接口环状空间, 密度应年夜于50kg／m3.8．3．12对采纳玻璃钢外壳的管道接口, 使用模具作接口保温时, 接口处的保温层应和管道保温层顺直, 无明显凹凸及空洞. 8．3．13接口处, 玻璃钢防护壳概况应光滑顺直, 无明显凸起、。
热力管网及热力站管道安装施工
一、热力管网及热力站管道安装施工（一）城镇直埋供热管道工管道的布置和敷设1、管道布置（1）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》(CJJ34)的有关规定。
直埋供热管道与有关设施相互净距注：热力网与电缆平行敷设时，电缆处的土壤温度与月平均土壤自然温度比较，全年任何时候对于电压10kV的电力电缆不高出10℃，对电压35~110kV的电缆不高出5℃，可减少表中所列距离。
（2）直埋供热管道最小覆土深度（3）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条件确定。
2、敷设方式（1）直埋供热管道的坡度不宜小于2‰，高处宜设放气阀，低处宜设放水阀。
（2）管道应利用转角自然补偿，10°～60°的弯头不宜用做自然补偿。
（3）可视为直管段的最大平面折角(°)（4）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：①分支点至支线上固定墩的距离不宜大于9m。
②分支点至轴向补偿器或弯管的距离不宜大于20m。
③分支点有干线轴向位移时，轴向位移量不宜大于50mm，分支点至固定墩或弯管补偿器的最小距离应符合本方案公式(2—1)计算“L”型管段臂长的规定，分支点至轴向补偿器的距离不应小于12m。
（5）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。
（6）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。
当对管道进行预处理时，应符合本方案附录A的规定。
（7）当地基软硬不一致时，应对地基做过渡处理。
（8）埋地固定墩处应采取可靠的防腐措施，钢管、钢架不应裸露。
（9）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。
3、管道附件（1）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。
（2）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。
城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法
城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法一、前言城镇供热是城市基础设施建设中的重要组成部分，传统的供热管道施工方式存在着一定的局限性，如工期长、施工难度大等问题。
为了提高施工效率和工程质量，城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法应运而生。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法主要具有以下特点：1. 施工周期短：采用电预热技术，可以大大缩短供热管道的施工周期，提高工程效率。
2. 施工质量高：电预热技术可以准确控制供热管道的温度，对焊接过程进行监控，从而保证施工质量。
3. 施工过程简便：采用一体化施工方式，避免了传统施工方式中的多次填埋和焊接操作，减少了施工难度和人力物力资源消耗。
4. 施工适应性强：适用于各种不同环境条件下的供热管道施工，如市区道路、建筑工地、厂区等。
5. 施工成本低：由于施工周期短、人力资源消耗少，所以施工成本相对较低。
三、适应范围城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法适用于城镇供热工程中的大直径直埋管道的施工，包括供热干线、支线、辅助线等。
该工法适用于各种地质条件和施工环境，能够满足供热工程对质量、效果和安全的要求。
四、工艺原理城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法的工艺原理是通过电预热技术实现供热管道预热，然后进行焊接。
具体实施过程如下：1. 温控系统设置：根据供热管道的规格和材质，设置电预热设备的参数，包括温度范围、预热时间等。
2. 管道布置：将预制的供热管道按照设计要求进行布置，并进行预热器的安装。
3. 电预热操作：通过连接电源，将预热器加热到设定的温度范围内，进行管道预热，保持一定时间以达到焊接温度要求。
4. 管道焊接：在管道预热后进行焊接作业，确保焊接质量稳定可靠。
五、施工工艺城镇大直径直埋供热管道电预热施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 原料准备：准备好所需的供热管道材料、电预热设备等。
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3.1.8 外护管两端应切割平整，并应与外护管轴线垂直，角度误差不应大于 2.5°。保温管件外护管的材质应与直管段外护管相同，厚度不应小于直管段外 护管的厚度。 3.1.9 保温管道工程宜设置泄漏监测系统，泄漏监测系统应与管网同时设计、 施工及验收，当管网设计发生变更时，应同时进行泄漏监测系统的设计变更。
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二.术语和符号
直埋热水管道 屈服温差 活动端 固定点 锚固点 驻点 锚固段 过渡段 单位长度摩擦力 弯头变形段长度
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屈服温差
屈服温差：管道在伸缩完全受阻的工作状态下，钢管管材开始屈 服时的温度与安装温度之差。
管道伸缩完全受阻是指管道在温度变化时，不能向两端、两侧 任何方向产生位移。屈服是指管材因应力产生塑性变形。
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一.总 则
1.0.1 为规范城镇供热直埋热水管道工程的设计、施工、验收和运行管理，制 定本规程。 1.0.2 本规程适用于新建、改建、扩建的设计温度小于或等于150℃、设计压力 小于或等于2.5MPa、管道公称直径小于或等于1200mm城镇供热直埋热水管道的 设计、施工、验收和运行管理。 1.0.3 在地震、湿陷性黄土、膨胀土等地区，供热直埋热水管道工程除应符合 本规程外，还应符合现行国家标准《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规 范》GB50032、《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025和《膨胀土地区建筑技术 规范》GBJ 112的规定。 1.0.4 城镇供热直埋热水管道工程的工程设计、施工、验收和运行管理除应符合 本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
国内外供热产品技术发展简况
国外的供热技术发展时间较长，在供热产品的推出 方面走在前面。在20世纪70年代发生能源危机时，各国 政府对集中供热采取了鼓励政策，加快了集中供热的发 展，在技术上发展迅速，促进了相关产品的开发和推广 应用。主要表现在以下几个方面：
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国内外供热产品技术发展简况
1.能源利用率高 2.重视供热输送和应用方面节能产品的开发 3.热网的设计、施工和管理水平较高 4.供热产品配套齐全，技术水平较高
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一. 国内外供热发展情况简介
一. 国内外供热发展情况简介
1.国内外供热产品技术发展简况 2.国内外工程规范编制情况简介 3.新《城镇供热直埋热水管道技术规程》修订的内容
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国内外供热产品技术发展简况
城镇供热产品主要包括热源、管线和热力站三大部 分。随着城镇供热行业的快速发展和技术的不断提高， 供热产品的种类越来越多，技术含量越来越高。供热管 道管沟敷设逐步被管道直埋敷设技术代替，在供热管道 敷设技术进步的同时，对直埋管道及其管路附件的质量 要求也更高。
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K0 1 sin
三.保温管及管件
3.1 一般规定 3.1.1 保温管及管件应为工作管、保温层、外护管为一体的工厂预制的产品。 3.1.2 在设计温度下和使用年限内，保温管和管件的保温结构不得损坏，保温 管的最小轴向剪切强度不应小于0.08MPa。 3.1.3 当工作管使用钢管、外护管使用高密度聚乙烯、保温材料使用硬质聚氨 酯泡沫塑料时，保温管及管件应符合现行国家标准《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》的规定；当工作管使用钢管、外护管 使用玻璃钢、保温材料使用硬质聚氨酯泡沫塑料时，保温管应符合现行行业标 准《玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》CJ/T 129的规 定。
标准的质量较高。
国内外规范编制情况简介
我国供热产品技术标准总体水平较低，系统地研 究不足，技术标准体系不完善，其结果表现为标准制 定的随意性较大，公众对技术标准编制的积极性不高， 标准实施、执行的意识淡薄，直接影响行业技术水平 的整体发展和国际经济、科技的竞争力。
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《城镇供热直埋热水管道技术规程》
主要修订的内容
1 对适用范围进行调整，扩大了管径的范围； 2 增加管道保温计算； 3 对摩擦力计算、管道局部稳定验算、固定墩设计进行
调整； 4 新增运行与维护章节； 5 删除了原规程附录D三通加固方案。
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主要内容
1. 总则； 2. 术语和符号； 3. 保温管及管件； 4. 管道布置与敷设； 5. 管道应力验算。 6. 固定墩设计 7. 管道施工与验收 8. 运行与维护
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《城镇供热直埋热水管道技术规程》 源自供热管道敷设技术交流那威 博士（后）、副教授 中国建筑节能协会 建筑能耗数据专委会 副秘书长
13581724940 nawei@
2015年8月
主要内容
一. 国内外供热发展情况简介； 二. 《城镇供热直埋热水管道技术规程》 三. 现阶段设计、安装中出现的一些新方法、新技术介 绍
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三.保温管及管件
3.1.4 弯头可采用锻造、热煨或冷弯制成，不得使用由直管段做成的斜接缝弯 头。弯头的最小壁厚不得小于直管段壁厚。 3.1.5 三通宜采用锻压、拔制制成。三通主管和支管任意点的壁厚不应小于对 应焊接的直管壁厚。三通应采取加固措施，并应符合本规程5.5节的规定。 3.1.6 异径管应采用同心异径管，异径管圆锥角不应大于20°。异径管壁厚 不应小于直管道的壁厚。 3.1.7 保温层厚度应符合设计规定，并应保证运行时外护管表面温度小于 50℃。
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国内外供热产品技术发展简况
我国的供热技术从总体上来说尚较落后，与欧洲发 达国家相比差距较大，主要体现在缺乏对供热技术整体、 系统的研究；运行维护及控制调节技术落后；供热产品 的研究、开发不足。
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国内外规范编制情况简介
国外标准制订一般以产品划分，提出产品的安装施工 要求。对标准工作十分重视，主要体现为：标准的覆盖面 广，即有产品就有相应的标准；技术标准和科研开发协调 统一、紧密结合，新技术转化为标准快；标准按专业分类 很细，标准的制订从通用或混用，逐步走向专用。标准编 制注重理论研究和试验数据，技术参数依据充分、可靠，
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单位长度摩擦力
单位长度摩擦力：保温外壳与土壤沿管道轴线方向单位长度的摩擦力。（N/m） 过渡段管道在温度变化时，摩擦力与热位移方向相反。
F 1 K0 Dc v G 2Dc g