供熱管道直埋敷設(shè)的計(jì)算與設(shè)計(jì)

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1、第&&卷第’期煤氣與熱力·$’(·文章編號(hào)：!"""#$$!（%&""&）"’#"$’(#"&供熱管道直埋敷設(shè)的計(jì)算與設(shè)計(jì)!王子德（中國煙草總公司合肥設(shè)計(jì)院，安徽合肥&)""&&）摘要：介紹了直埋供熱管道技術(shù)的發(fā)展，給出了直埋供熱管道的熱力計(jì)算、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及直埋管道保溫結(jié)構(gòu)的做法。關(guān)鍵詞：直埋供熱管道；熱應(yīng)力；熱補(bǔ)償；保溫結(jié)構(gòu)中圖分類號(hào)：*+,,’-)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：.!概述以下的供熱管道可以采用無補(bǔ)償敷設(shè)方式。有補(bǔ)償直埋供熱管道敷設(shè)分為有固定點(diǎn)和無固定點(diǎn)兩種方國內(nèi)外供熱管道直埋技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有%"多式。無固定點(diǎn)方式直埋管道敷設(shè)要求直

2、管段長(zhǎng)度小于兩倍的兩補(bǔ)償器間的最大距離!。供熱管道年的歷史。隨著高分子有機(jī)材料的發(fā)展，&"世紀(jì)’"245年代初，國外開始研制預(yù)制保溫管，采用聚氨酯泡沫一般采用材質(zhì)為!"號(hào)鋼、&"號(hào)鋼無縫鋼管。管道塑料作保溫材料，以高密度聚乙烯作為保溫管的外受熱產(chǎn)生的熱應(yīng)力應(yīng)不大于許用應(yīng)力。殼［!—$］。由于這種保溫管具有較好的防水性，因而（!）土壤摩擦力計(jì)算土壤摩擦力"計(jì)算按下式：可用于地下水位高、土壤潮濕的地區(qū)。國內(nèi)在&"世6紀(jì)’"年代曾經(jīng)采用澆灌泡沫混凝土的管道直埋敷"67!#!"68設(shè)方式，&"世紀(jì)("年代采用瀝青珍珠巖保溫的供"687,

3、-/!"$熱管道直埋敷設(shè)技術(shù)。!,((年對(duì)用瀝青珍珠巖保式中："6土壤摩擦力，1；溫的直埋供熱管道進(jìn)行了無補(bǔ)償直埋敷設(shè)實(shí)驗(yàn)。&"#管道外套管直徑，2；［$，’］世紀(jì)/"年代出現(xiàn)了兩種新型的預(yù)制保溫管：一!管道長(zhǎng)度，2；&種是保溫結(jié)構(gòu)為氰聚塑形式的預(yù)制保溫管，一種是"68單位面積摩擦力，192；管中管形式的預(yù)制保溫管。目前這兩種形式的預(yù)制土壤摩擦系數(shù)；!保溫管已大量生產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于城市供熱管網(wǎng)及)土壤的密度，:;92；"工礦企業(yè)。近年來采用復(fù)合保溫管結(jié)構(gòu)的直埋供熱$管道中心埋設(shè)深度，2。管道也得到越來越廣泛的應(yīng)用。（&）彈性力計(jì)

4、算彈性力"的計(jì)算按下式：<&直埋供熱管道計(jì)算與設(shè)計(jì)"<7#%7&$’"(%式中："彈性力，1；<&-!直埋供熱管道熱力計(jì)算#管道預(yù)熱產(chǎn)生的軸向熱應(yīng)力，=>4；&直埋供熱管道的敷設(shè)一般有兩種方式：無補(bǔ)償%管道橫截面積，22；方式及有補(bǔ)償方式。無補(bǔ)償直埋供熱管道敷設(shè)設(shè)計(jì)&管道材料的彈性模量，=>4；#!的理論基礎(chǔ)是安定性分析理論和彈塑性分析理論。$’在預(yù)熱溫度下管材線脹系數(shù)，?；實(shí)踐證明，對(duì)于01’""22以下，使用溫度在!’"3"(管道預(yù)熱時(shí)與管道預(yù)熱前的溫差，3。!收稿日期：&""!#"%#!$；修回日期：&""&#"$#!/作

5、者簡(jiǎn)介：王子德（!,()—），男，安徽懷遠(yuǎn)人，助理工程師，大專，從事供熱工程設(shè)計(jì)工作?！?.4·王子德：供熱管道直埋敷設(shè)的計(jì)算與設(shè)計(jì)2662年56月（!）兩補(bǔ)償器最大間距計(jì)算#施工簡(jiǎn)單，工期短。根據(jù)摩擦力要小于彈性力的原則，即!"#!$，則兩補(bǔ)償器最大間距"%&’按下式計(jì)算：!直埋供熱管道保溫結(jié)構(gòu)"%&’#!$（(!#!")）（*）最大安裝長(zhǎng)度計(jì)算直埋供熱管道由無縫鋼管、導(dǎo)線、保溫層、保護(hù)直埋管道受熱膨脹伸長(zhǎng)，由于外殼管與沙層之層*部分組成。主要有管中管預(yù)制保溫管結(jié)構(gòu)、預(yù)間的摩擦力約束，因而在管道斷面上產(chǎn)生了軸向應(yīng)制保溫管結(jié)構(gòu)及

6、復(fù)合保溫管結(jié)構(gòu)。力。在固定端處的軸向應(yīng)力最大，在自由端處軸向（5）管中管預(yù)制保溫管應(yīng)力為零。軸向應(yīng)力可按下式計(jì)算：管中管預(yù)制保溫管是由外套管、保溫層、鋼管!部分粘結(jié)成一個(gè)整體。保溫材料采用硬質(zhì)聚氨酯泡!&’+!#"!")($沫塑料，耐溫性在5268以下。外套管是高密度聚式中：!管道斷面上的軸向應(yīng)力，,-&。&’乙烯管，適用溫度范圍是916:5268。聚乙烯管（.）管道縱向穩(wěn)定最小埋設(shè)深度%%/0具有較好的防水性，壽命較長(zhǎng)。導(dǎo)線，又稱報(bào)警線，直埋供熱管道在運(yùn)行時(shí)處于軸向壓縮狀態(tài)，其與報(bào)警顯示器連接，用于自動(dòng)檢測(cè)直埋供熱管道是穩(wěn)定是

7、靠上部的覆土來維持。因此，在直埋管道的否泄漏。管中管預(yù)制保溫管的規(guī)格為;<2.:466上部要保持一定的覆土深度%。由于其軸向力計(jì)%/0%%，煙草行業(yè)一般用;<2.:!66%%的供熱管道，［1］算較為復(fù)雜，一般工程上采用查表的方式。由于其保溫材料耐溫性在5268以下，僅用于制冷、232直埋供熱管道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)低溫?zé)崴?32,-&飽和蒸汽的輸送。直埋供熱管道用于輸送熱水、低壓蒸汽等，應(yīng)符（2）預(yù)制保溫管［1—4］合規(guī)范手冊(cè)要求。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：預(yù)制保溫管由無縫鋼管、導(dǎo)線、保溫層、保護(hù)層（5）對(duì)于車間內(nèi)直埋管道敷設(shè)，由于上面有地*部分組

8、成。預(yù)制保溫管保溫層是硬質(zhì)聚氨酯泡沫坪，覆土深度可適當(dāng)減少。另外，當(dāng)直埋供熱管道敷塑料，是一種熱固性泡沫塑料，通過化學(xué)反應(yīng)下形成設(shè)已有不小于6366!的坡度，當(dāng)其停止運(yùn)行時(shí)，能夠無數(shù)氣孔，體積膨脹幾十倍，同時(shí)固化成塊，可制成使管網(wǎng)凝結(jié)水（或冷凝水）通過自流排除的