供热管道直埋敷设的计算与设计

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1、第&&卷第’期煤气与热力·$’(·文章编号：!"""#$$!（%&""&）"’#"$’(#"&供热管道直埋敷设的计算与设计!王子德（中国烟草总公司合肥设计院，安徽合肥&)""&&）摘要：介绍了直埋供热管道技术的发展，给出了直埋供热管道的热力计算、设计要点及直埋管道保温结构的做法。关键词：直埋供热管道；热应力；热补偿；保温结构中图分类号：*+,,’-)文献标识码：.!概述以下的供热管道可以采用无补偿敷设方式。有补偿直埋供热管道敷设分为有固定点和无固定点两种方国内外供热管道直埋技术的发展已经有%"多式。无固定点方式直埋管道敷设要求直

2、管段长度小于两倍的两补偿器间的最大距离!。供热管道年的历史。随着高分子有机材料的发展，&"世纪’"245年代初，国外开始研制预制保温管，采用聚氨酯泡沫一般采用材质为!"号钢、&"号钢无缝钢管。管道塑料作保温材料，以高密度聚乙烯作为保温管的外受热产生的热应力应不大于许用应力。壳［!—$］。由于这种保温管具有较好的防水性，因而（!）土壤摩擦力计算土壤摩擦力"计算按下式：可用于地下水位高、土壤潮湿的地区。国内在&"世6纪’"年代曾经采用浇灌泡沫混凝土的管道直埋敷"67!#!"68设方式，&"世纪("年代采用沥青珍珠岩保温的供"687,

3、-/!"$热管道直埋敷设技术。!,((年对用沥青珍珠岩保式中："6土壤摩擦力，1；温的直埋供热管道进行了无补偿直埋敷设实验。&"#管道外套管直径，2；［$，’］世纪/"年代出现了两种新型的预制保温管：一!管道长度，2；&种是保温结构为氰聚塑形式的预制保温管，一种是"68单位面积摩擦力，192；管中管形式的预制保温管。目前这两种形式的预制土壤摩擦系数；!保温管已大量生产，并广泛应用于城市供热管网及)土壤的密度，:;92；"工矿企业。近年来采用复合保温管结构的直埋供热$管道中心埋设深度，2。管道也得到越来越广泛的应用。（&）弹性力计

4、算弹性力"的计算按下式：<&直埋供热管道计算与设计"<7#%7&$’"(%式中："弹性力，1；<&-!直埋供热管道热力计算#管道预热产生的轴向热应力，=>4；&直埋供热管道的敷设一般有两种方式：无补偿%管道横截面积，22；方式及有补偿方式。无补偿直埋供热管道敷设设计&管道材料的弹性模量，=>4；#!的理论基础是安定性分析理论和弹塑性分析理论。$’在预热温度下管材线胀系数，?；实践证明，对于01’""22以下，使用温度在!’"3"(管道预热时与管道预热前的温差，3。!收稿日期：&""!#"%#!$；修回日期：&""&#"$#!/作

5、者简介：王子德（!,()—），男，安徽怀远人，助理工程师，大专，从事供热工程设计工作。·*.4·王子德：供热管道直埋敷设的计算与设计2662年56月（!）两补偿器最大间距计算#施工简单，工期短。根据摩擦力要小于弹性力的原则，即!"#!$，则两补偿器最大间距"%&’按下式计算：!直埋供热管道保温结构"%&’#!$（(!#!")）（*）最大安装长度计算直埋供热管道由无缝钢管、导线、保温层、保护直埋管道受热膨胀伸长，由于外壳管与沙层之层*部分组成。主要有管中管预制保温管结构、预间的摩擦力约束，因而在管道断面上产生了轴向应制保温管结构及

6、复合保温管结构。力。在固定端处的轴向应力最大，在自由端处轴向（5）管中管预制保温管应力为零。轴向应力可按下式计算：管中管预制保温管是由外套管、保温层、钢管!部分粘结成一个整体。保温材料采用硬质聚氨酯泡!&’+!#"!")($沫塑料，耐温性在5268以下。外套管是高密度聚式中：!管道断面上的轴向应力，,-&。&’乙烯管，适用温度范围是916:5268。聚乙烯管（.）管道纵向稳定最小埋设深度%%/0具有较好的防水性，寿命较长。导线，又称报警线，直埋供热管道在运行时处于轴向压缩状态，其与报警显示器连接，用于自动检测直埋供热管道是稳定是

7、靠上部的覆土来维持。因此，在直埋管道的否泄漏。管中管预制保温管的规格为;<2.:466上部要保持一定的覆土深度%。由于其轴向力计%/0%%，烟草行业一般用;<2.:!66%%的供热管道，［1］算较为复杂，一般工程上采用查表的方式。由于其保温材料耐温性在5268以下，仅用于制冷、232直埋供热管道的设计要点低温热水、632,-&饱和蒸汽的输送。直埋供热管道用于输送热水、低压蒸汽等，应符（2）预制保温管［1—4］合规范手册要求。设计要点如下：预制保温管由无缝钢管、导线、保温层、保护层（5）对于车间内直埋管道敷设，由于上面有地*部分组

8、成。预制保温管保温层是硬质聚氨酯泡沫坪，覆土深度可适当减少。另外，当直埋供热管道敷塑料，是一种热固性泡沫塑料，通过化学反应下形成设已有不小于6366!的坡度，当其停止运行时，能够无数气孔，体积膨胀几十倍，同时固化成块，可制成使管网凝结水（或冷凝水）通过自流排除的