热补偿计算表

——地 面（或 土堤 顶）至 管道中 心的距 离（m） 。
I'
E'
ne
0
j
0.001887 12
0.65 0.225
1
Ncr
h0 0.35
Ke
N cr
0.732393 2.84E+01
n 1.33
n
2.13E+01
N=
4.55915 ≤
N cr n
=
2.13E+01 满足要求
但管道 轴向变 形不受 约束
a
pd 4
a
——管段 钢管的轴
向应力
a （Mpa）
式中: ；
d ——管 道的内 直径 （m）；
P ——管 道的设 计内压 力 （Mpa ）；
——管 道的公 称壁厚 （m）。
P 12.6
d
682.6
a
14.2 151.422
a
≤
[ ] K s 满足要求
N Ncr n
E ——管 材的弹 性模 量， MPa。
L
30 50 80 268
1.20E-02 1.20E-02 1.20E-02 1.20E-02
t2
35 35 35 35
a Ea(t1 t2 ) h
h
Pd 2
t1
E
L
0 2.05E+05 0.0126
0 2.05E+05 0.021
0 2.05E+05 0.0336
0 2.05E+05 0.11256
t
86.10 86.10 86.10 86.10
——由
a 于内压 和温度 变化产 生的轴 向应 力，负 值为轴 向压应 力，正 值为轴 向拉应 力 （Mpa 式中: ）；
E ——钢 材的弹 性模 量，可 取2.05× 105Mpa ；
a
——钢 材的线 膨胀系 数，可 取1.2× 10-5m／ （m· ℃）； t1 ——管 道安装 闭合时 的大气 温度 （℃） ；
E' ——回 填土的 变形模 量 （Mpa ）；
ne
——回 填土变 形模量 降低系 数，根 据土壤 中含水 量的多 少和土 壤结构 破坏程 度取0.3 ～1.0； 0
——土 壤的泊 桑系 数，砂 土取0.2 ～0.25， 坚硬的 和半坚 硬的粘 土、粉 质粘土 （亚粘 土）取 0.25～ 0.30，塑 性的取 0.30～ 0.35，流 性的取 0.35～ 0.45； j ——管 道的单 位长度 （＝1 m）； h0
0
35
Ncr 2 Ke DEI'
Ke
0.12E' ne
(1
2 0
)
jD
(1 e2h0 / D )
0.3
h
302.844
A 0.031085
N 4.55915
——管
Ncr 道开始 失稳时 的临界 轴向力 （MN） 式中: ；
Ke ——土 壤的法 向阻力 系数 （MPa/ m）；
I' ——钢 管横截 面惯性 矩 （m4） ；
0.3
P 12.6
d 0.6826
h
a
0.0142 302.8437 4.7530986
[ ] K s =
h
≤
324 [ ] K s 满足要求
e h a 0.9 s
e ——当
量应力
（Mpa
式中: ）；
s ——钢
管的最 低屈服 强度 （Mpa ）。
e
0.9s
= 298.091 ≤
405 满足要
L L(t2 t1)103
L ——管 子热伸 长量，
式中: m； ——管 材的热 膨胀系 数，mm/ （m· ℃）；
L ——管 线的长 度，m；
t2 ——输 送介质 的温 度， ℃；
t1 ——管 线安装 时的温 度， ℃；
t E(t2 t1)10 3
t ——管 线热应 力， 式中: MPa；
——管
t2 道内被 输送介 质的温 度 （℃） ； ——泊
桑比， 宜取 0.3；
h ——由 内压产 生的环 向应力 （Mpa ）；
P ——管 道的设 计内压 力 （Mpa ）；
d ——管 道的内 直径 （m）；
——管 道的公 称壁厚 （m）。
E
a
2.05E+05 1.20E-05
t1 0
t2 35
N [aE(t2 t1) (0.5 ) h ]A
式中:N
——由 温差和 内压力 产生的 轴向压 缩力 （MN） ；
——安
全系
数，对
于公称
直径大
于
500mm
的钢管
宜取
n=1.33
；公称
直径小
于或等
于
500mm
的钢管
宜取n＝
n 1.11；ຫໍສະໝຸດ ——钢管的横截面积（m2）
A。
a
E
t1
t2
1.20E-05 2.05E+05