供热管道直埋敷设技术的探讨

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1、供热管道直埋敷设技术的探讨*徐宝平　孙树林　　摘要　探讨了直埋保温管道的敷设技术问题，对直埋保温管道的选择、埋设方式、埋设深度及管道补偿方式、补偿器的选用进行了介绍与分析，并借实例对管道支架所受推力进行了计算以确定最佳敷设方案；提出了施工注意事项，以保证施工质量、满足设计要求。　　关键词　供热管网　直埋保温管道　补偿器　管道支架　　中图分类号　TU822.2RESEARCHABOUTLAYINGTECHNOLOGYOFDIRECTLY-BURIEDHEATINGPIPESXuBaoping　SunSh

2、ulin　　ABSTRACT　Thisthesisstudiesthequestionaboutlayingtechnologyofdirectly-buriedthermalinsulationpipes,introduesandanalyzesthedirectly-buriedthermalinsulationpipes'choice、layingmethod、layingdepthandpipes'compensationmethod、compensationchoiseandsoon;and

3、calculate,throughexample,thethrustonthepipestandinordertodecidethebestlayingmethod.Thispaperalsoprovidesconstructionpointsforattention,inordertoinsureconstructionquality,tomeetthedesignneed.　　KEYWORDS　heatingpipe,directly-buriedthermalinsulationpipes，co

4、mpensator，pipestand1　概　　述　　供热管网直埋敷设方式与管沟敷设方式相比，具有节能、节省投资、工程量少、工期短、占地少、不影响市容、使用寿命长、维修工作量小及高密度聚乙烯、氰聚塑外护套管耐腐蚀等许多优点，尤其适合于像天津开发区地下水位高、盐碱度大的地区。　　直埋保温管常用的有两种，一种是“氰聚塑”直埋保温管，保温层耐温可达120℃，采用高温聚氨酯保温层可耐温150℃，这种直埋保温管制作工艺较简单，价格较低，且接头现场处理较为容易；另一种直埋式预制保温管，俗称“夹克管”，其机械、物理

5、性能均优于"氰聚塑"直埋保温管，但价格相对较高，接头处需进行热熔焊、塑料焊，并需进行热塑带缠绕加强，施工难度较大。2　不同埋设方式的设计计算　　供热管道直埋敷设目前有三种作法，一种为无补偿直埋敷设；第二种为有补偿直埋敷设；第三种是介于前两种之间的一次性补偿直埋敷设。本文主要讨论第一种和第三种直埋方式。2.1　无补偿直埋敷设　　无补偿直埋敷设即利用土壤与管道间的摩擦力阻碍管道的伸缩，当土壤与管道间的摩擦阻力之和等于或大于管道膨胀力的时候，管线便不再伸长，即可不加补偿器。此种埋设方式适用于95℃以下的低温

6、供热管线。管线的单位长度摩擦阻力为：　　P=π×D×K×μ　　假设当管线长度达到L时，膨胀力与摩擦力相平衡，则L管段以外的地下管线就不再伸长。有：　　π×D×K×μ×L=α×E×(tp-ts)×f　　L=α×E×(tp-ts)×f/（π×D×K×μ）　　K=〔γ×H0+γ×H0+tg2(45°-θ/2)〕÷2　　例如325×9管，保温层外径为0.425m，H0=1.5m,tp=95℃,ts=0℃,代入上式计算得出L=231m。即231m以外的管线无伸长。且由于摩擦阻力的作用，管线的伸长量实际上只有同

7、等长度的不埋地管线的一半。经现场实际观测，基本相符。所以231m管线的伸长量应为：　　ΔL=α×L×(tp-ts)/2=0.134m=134mm　　以上结果表明，在这种条件下，325×9的直埋管线无论有多长，最多只有134mm的伸长量，且这个伸长量体现在该管线的两端，即每端的伸长量仅有67mm。如果该管线的两端是弯头，尽管埋在土中，但仍能有部分弹性变形及塑性变形，其应力值不会超过许用应力。如果该管线的两端是出土端，出土管线只要适当采取措施吸收67mm的伸长量即可。如果对该管线加以预热处理，先升温至50

8、℃左右，维持这个温度达2小时后再开始回填土，分层夯实，然后再进行降温，由于土壤的摩擦力，管线已恢复不到原有的长度，实际上是对该管线施行了预拉伸。当管线正常运行时，该管线的实际伸长量为：　　△L=α×L×（tp-ts）/2=0.064m=64mm　　预热后更增加了管网的可靠性。　　管线埋深应考虑以下两个问题：　　(1)保证管线不失稳　　热管线运行时，轴向应力很大，只有覆土深度超过一定的值，才能使其保持稳定。其条件是土壤对管线的压力应大于管线的热膨胀力。有关