供熱管道無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式的探討

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1、區(qū)域供熱2012.2期供熱管道無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式的探討黑龍江豪特?zé)崃υO(shè)計(jì)有限公司梁秀哲隋赫【摘要】本文對(duì)供熱管道無(wú)補(bǔ)償直埋的設(shè)計(jì)理論、安裝方式結(jié)合華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠佳南熱網(wǎng)工程的工程實(shí)例作了分析和展望?！娟P(guān)鍵詞】無(wú)補(bǔ)償直埋冷安裝1概述Q235。我們首先就要了解低碳鋼Q235的材無(wú)補(bǔ)償直埋技術(shù)于20世紀(jì)80年代傳入料特性。伸長(zhǎng)率δ＜5%的材料為脆性材料，伸我國(guó)，目前供熱管道直埋無(wú)補(bǔ)償設(shè)計(jì)方法有長(zhǎng)率δ＞5%的材料為塑性材料。Q235塑性伸兩種：長(zhǎng)率可達(dá)20%～30%（一般取26%），斷面收縮一種是北歐的計(jì)

2、算方法：應(yīng)用第四強(qiáng)度率Ψ≈60%。由此可見(jiàn)Q235鋼是一種塑性較理論，形狀改變比能是引起材料屈服破壞的好的一種材料，從Q235鋼拉應(yīng)力性能曲線上主要因素，無(wú)論什么應(yīng)力狀態(tài)，只要構(gòu)件內(nèi)一來(lái)分析它在不同應(yīng)力階段的變化情況。點(diǎn)處的形狀改變比能達(dá)到單向應(yīng)力狀態(tài)下的極限值，材料就要發(fā)生屈服破壞，也就是極限分析法，采用此方法時(shí)管道安裝需要預(yù)熱安裝；一種是北京煤氣熱力工程設(shè)計(jì)院的計(jì)算方法：應(yīng)用第三強(qiáng)度理論，即采用應(yīng)力分類：①一次應(yīng)力，工作壓力在管道中產(chǎn)生的內(nèi)壓低碳鋼拉伸拉應(yīng)力應(yīng)變性能曲線（δ－ε曲線）環(huán)向應(yīng)力、軸向應(yīng)力等；②二次

3、應(yīng)力指熱脹冷縮受到外力約束時(shí)，在直管中產(chǎn)生的應(yīng)力，如2.1彈性階段升溫產(chǎn)生的軸向壓應(yīng)力、降溫產(chǎn)生的軸向拉OA為彈性變形階段，σp為比例極限，拉應(yīng)力；③三次應(yīng)力指承受一次應(yīng)力和二次應(yīng)應(yīng)力與變形保持正比例關(guān)系，Q235鋼的比例力的直管道向結(jié)構(gòu)不連續(xù)的管件如三通、變極限σp=200MPa，σe為彈性極限（AB段）δ與徑管、彎管等處釋放的變形，在該管件的開(kāi)口ε間的關(guān)系不再成正比，但變形仍是彈性的。周圍產(chǎn)生的應(yīng)力。以上按應(yīng)力分類的方法也A與B非常接近，在工程不對(duì)彈性極限和比叫安定性分析，采用此方法時(shí)管道冷安裝即例極限并不嚴(yán)格

4、區(qū)分。可。2.2屈服階段2直埋供熱管道管材分析屈服：當(dāng)應(yīng)力超過(guò)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)后，應(yīng)力應(yīng)用在供熱管道上的管材多為低碳鋼σ呈現(xiàn)幅度不大的波動(dòng)而變形卻急劇地增-88-區(qū)域供熱2012.2期長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱為屈服。C點(diǎn)為屈服高限，D1部破壞。直埋供熱管道的彎頭、折角、變徑及為屈服低限，通常將屈服低限稱為屈服極限，三通等管件處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中。在溫度和壓Q235鋼的屈服極限σs=235MPa。力變化過(guò)程中，應(yīng)力集中引起的峰值應(yīng)力，將2.3強(qiáng)化階段在很小的局部范圍內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)塑性變形。疲強(qiáng)化：經(jīng)屈服后，材料又增強(qiáng)了抵抗變形勞破壞也與應(yīng)

5、力變化有關(guān)，峰值應(yīng)力變化范的能力，這時(shí)要使材料繼續(xù)變形，就需要增大圍越大，疲勞破壞經(jīng)歷的時(shí)間就越短，表現(xiàn)為拉力，這種現(xiàn)象稱為強(qiáng)化。D1D段為強(qiáng)化階局部開(kāi)裂、漏水。段。Q235鋼的強(qiáng)化極限σb=375MPa。3.2喪失穩(wěn)定是指無(wú)補(bǔ)償直埋管段在受2.4局部變形階段壓狀態(tài)下發(fā)生撓曲而拱出地面。管道失穩(wěn)有從D開(kāi)始，桿件某一局部橫截面急劇收兩種方式，整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)?？s，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，到E點(diǎn)時(shí)被拉斷。3.2.1從整個(gè)管線看，管道屬于杠桿。在軸向壓力作用下，由于壓桿效應(yīng)，可能會(huì)引起下面列舉幾種常見(jiàn)鋼材的基本許用應(yīng)力（MPa）

6、管道的整體失穩(wěn)。鋼號(hào)1020，20gQ2353.2.2從管道局部來(lái)看，管道屬于薄壁σb333.5402.2375貝殼。在軸向壓力作用下，管壁可能出現(xiàn)局部σs206.0215.8235皺結(jié)，引起局部失穩(wěn)。計(jì)算溫度20-200℃111.1134.11254供熱管道無(wú)補(bǔ)償直埋的應(yīng)用與推廣注：此表摘自《城市直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)范》（CJJ/熱水管道直埋無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)技術(shù)，經(jīng)過(guò)十T81-98）多年的應(yīng)用、發(fā)展，在歐洲相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)已日趨3直埋供熱管道的失效完善。雖然全面體現(xiàn)直埋無(wú)補(bǔ)償新技術(shù)的歐直埋供熱管道可能出現(xiàn)的破壞方式包括洲標(biāo)

7、準(zhǔn)保溫管EN253、保溫管件EN448、保溫強(qiáng)度破壞和喪失穩(wěn)定破壞兩個(gè)方面。閥門EN488等早已頒布，但在我國(guó)管徑大于3.1強(qiáng)度破壞是指無(wú)補(bǔ)償段因管道中各500以上應(yīng)用無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)的技術(shù)比例還是相類應(yīng)力的綜合水平超出其允許的當(dāng)量應(yīng)力水對(duì)較少。且我國(guó)從設(shè)計(jì)、制造、安裝、驗(yàn)收尚無(wú)平而產(chǎn)生的斷裂或爆裂破壞。引起強(qiáng)度破壞的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。僅有的保溫管制造工程設(shè)計(jì)的行原因有塑性流動(dòng)、循環(huán)塑性變形、疲勞破壞等。業(yè)規(guī)程，差距較大，又很不完善，有許多需要3.1.1塑性流動(dòng)是指管段包括彎管在內(nèi)增加、修改的內(nèi)容。這些嚴(yán)重影響熱水管道直應(yīng)力當(dāng)一

8、次達(dá)到屈服極限σs時(shí)，管壁會(huì)產(chǎn)生埋無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)技術(shù)的應(yīng)用和推廣。盡快系統(tǒng)塑性應(yīng)變，并隨著一次應(yīng)力的持續(xù)作用而增制定設(shè)計(jì)、制造、安裝、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的工作迫在大直到管道斷裂。眉睫.。3.1.2循環(huán)塑性變形是指鋼材交替的華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠佳發(fā)生拉伸和壓縮的塑性變形，無(wú)補(bǔ)償管段在南熱網(wǎng)工程，熱源為華電能源股份有限公司升溫的過(guò)程中出現(xiàn)壓縮變形，在降溫的過(guò)稱佳木