供热管道保温处理与无补偿直埋敷设设计探讨.doc

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1、供热管道保温处理与无补偿直埋敷设设计探讨【摘要】供热管道无补偿直埋敷设的方式和传统的有补偿敷设相比较，无补偿敷设大大地减少了固定支架和补偿器的数量，同时冷安装的施工方式也减短了施工周期，在运行屮减少了管网的漏点，在我国供热行业中具有十分重要的意义。【关键词】供热管道；无补偿直埋敷设；保温材料一、供热管道的保温处理我们知道，许多供热管道由于保温处理不当，因此每年都会因为能源的丧失造成绝大的经济损失，尤其是在一些天气较为寒冷的地区，供热管道保温措施的缺失，让能量的。也就是说，所谓的供热管道保温处理是指,减少供热管道及其附件、

2、设备等向周围环境散失热量的措施。通过上面的描述我们已经对保温处理的日标和目的有了一定的了解，再从更详细的角度来说，保温的主要作用是减少供热介质在输送过程屮的热量损失，节约燃料，保证供热质量，以满足用户的需要。保温的另一个作用是使管道外表面温度不致过高(不超过60C),避免烫伤运行检修人员。(-)对供热管道进行保温处理需要首先选择合适的保温材料。保温材料应具有热导率小不超过3兆瓦/(米?开)，吸水性低，机械强度较高,在使用温度范围内不变形、不变质、可燃性小、不腐蚀金属，易于施工成型和成本低廉等特点。现在经常见到的保温材料也

3、就有无机和有机两种。(1)无机保温材料常用的有泡沫混凝土、矿棉、石棉、玻璃棉、蛭石、硅藻土、膨胀珍珠岩以及岩棉等。(2)有机保温材料。随着化学工业的发展，如聚氨酯硬质泡沫塑料筹L1在供热管道上使用。这种保温材料热导率小、耐腐蚀性好、吸水率低、质轻、强度大、加工成型简单，但耐温程度有待进一步提高。(-)供热管道的保温一般由保温层和保护层两部分构成。为防止腐蚀，先要在管子表面涂上防锈材料。保温层的厚度由技术经济比较确定。保护层一般用石棉水泥涂抹或用沥青玻璃布、金属皮包覆。必要时，在保护层外还应采取防水措施。保护层的外表面应当

4、整洁、光滑、美观并与周I韦I环境相协调，有时还刷上一层色漆，以区别不同用途的管道。供热管道保温结构的施工方法有涂抹式、灌筑式、填充式、绑扎式和预制式，其中绑扎式和预制式结构使用广泛。附件和设备的保温结构形式，可根据其具体形状因地制宜地选择。二、无补偿直埋敷设供热管道技术难点无补偿宜埋敷设的难点是设计的技术难度大。热水管道为满足功能耍求及敷设条件，在管网上需要设置许多管道附件。直埋管道运行状态复杂,随着管道升温降温的变化，管道的工作状态可能偏离设计状态。因此设计人员须熟练掌握应力分析方法并有相当的实际工程经验，根据管网各种

5、因素的组合条件综合考虑，对直管段及每一个管道附件按最不利工况进行计算，并采取适当的技术措施。无补偿直埋技术于20世纪80年代传入我国,冃前供热管道直埋无补偿设计方法有两种：(-)一种是北欧的计算方法：应用第四强度理论，形状改变比能是引起材料屈服破坏的主耍因素，无论什么应力状态，只耍构件内一点处的形状改变比能达到单向应力状态下的极限值，材料就要发生屈服破坏，也就是极限分析法，采用此方法时管道安装需要预热安装；(二)一种是北京煤气热力工程设计院的计算方法：应用第三强度理论，即采用应力分类：(1)-次应力，工作压力在管道中产生

6、的内压环向应力、轴向应力等；(2)二次应力指热胀冷缩受到外力约朿时，在直管中产生的应力，如升温产生的轴向压应力、降温产生的轴向拉应力；(3)三次应力指承受一次应力和二次应力的直管道向结构不连续的管件如三通、变径管、弯管等处释放的变形，在该管件的开口周围产生的应力。以上按应力分类的方法也叫安定性分析，采用此方法时管道冷安装即可。三、供热管道管材分析与设计要求(-)管材分析应用在供热管道上的管材多为低碳钢Q235O我们首先就要了解低碳钢Q235的材料特性。伸长率§5%的材料为塑性材料。Q235塑性伸长率可达20%〜30%(—

7、般取26%),断面收缩率V~60%o由此可见Q235钢是一种塑性较好的一种材料，从Q235钢拉应力性能曲线上来分析它在不同应力阶段的变化情况。(1)弹性阶段。OA为弹性变形阶段，op为比例极限，拉应力与变形保持正比例关系，Q235钢的比例极限op=200MPa,。e为弹性极限(AB段)§与£间的关系不再成正比，但变形仍是弹性的。A与B非常接近，在工程不对弹性极限和比例极限并不严格区分。(2)屈服阶段。屈服：当应力超过B点到达C点后，应力。呈现幅度不大的波动而变形却急剧地增长，这种现象称为屈服。C点为屈服高限，D1为屈服低

8、限，通常将屈服低限称为屈服极限，Q235钢的屈服极限os=235MPao(3)强化阶段。强化：经屈服后，材料又增强了抵抗变形的能力，这时要使材料继续变形,就需要增大拉力，这种现象称为强化。DID段为强化阶段。Q235钢的强化极限ob二375MPa。(4)局部变形阶段。从D开始，杆件某一局部横截血急剧收缩，出现颈缩现象