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供熱管道熱水直埋管道敷設過程難點的處理方法

放大字體  縮小字體 發布日期:2012-08-31  瀏覽次數:382
核心提示:隨著集中供熱技術在我國的深入發展與進步,根據已建成的一些工程調查了解,供熱管道直埋敷設與傳統的地溝敷設方式相比,其經濟和社會兩方面效益都較明顯,主要表現在下列幾方面:1)節省工程費用約30%;2)熱損耗低、節能,據多個工程熱水管網...
一、引言             
      隨著集中供熱技術在我國的深入發展與進步,根據已建成的一些工程調查了解,供熱管道直埋敷設與傳統的地溝敷設方式相比,其經濟和社會兩方面效益都較明顯,主要表現在下列幾方面:1)節省工程費用約30%;2)熱損耗低、節能,據多個工程熱水管網實測,千米溫降僅1℃左右;3)施工周期可縮短l/3以上;4)占地少,減少土方開挖和運輸,有利于城市市容市貌,改善城市環境質量;5)無論南方、北方,不受地下水位高低影響;6)維護工作量少,可達到零維修,使用壽命長。因此,供熱管道直埋敷設技術得到了廣泛的應用,特別是熱水管道的無補償直埋敷設。但是在實際工程中,由于無補償直埋管道應力水平高,對管道的折角以及坡度要求非常嚴格,在城鎮內敷設時會遇到各種障礙,這就給設計提出了更高的要求。不僅要在技術上科學合理,更應兼顧施工及工程造價方面的要求。本文列舉幾個工程中常見的難點實例,加以深入的總結分析。
二、管道穿越河流敷設
      無補償直埋熱水管道在城鎮內敷設有時會穿越河流,這種情況下一般采用架空的方式:1)沿橋梁側面懸掛;2)單獨設置桁架,在桁架上敷設。這兩種方式在設計方面的處理難點就在于:怎樣消除架空敷設管道兩側直埋管段由熱漲產生的應力,使其不傳遞到架空管段上,以免引起架空管道的失穩。具體處理方式有兩種:
      2.1
      當架空段兩側補償臂長度滿足1.25~2Le時,可按圖1-1方式敷設管道,Le可按照《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/T81-98第4.4.2條計算,同時彎頭處要進行應力驗算,驗算可參見《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/T81-98附錄C第C.1條。
      2.2
      當架空段兩側補償臂長度小于1.25Le時,可按圖1-2方式敷設管道,在兩側補償短臂上設置拉桿或軸向補償器,吸收長臂的熱位移量。補償器的補償量按下式計算:
         L=△L1+△L2(1-1)
      其中△L1按下式計算:
         △L=Lα(t1-t2)(1-2)
      L——計算管長,圖1-2中L=L1/2;α——管道線膨脹系數,cm/(m·℃);
      t1——管內介質溫度℃;t2——管道安裝溫度℃。
      其中△L2按下式計算:
      當t1-t0≤△Ty或L≤Lmin時,整個過渡段處于彈性狀態工作時:
      △L=[α(t1-t2)-■]L(1-3)
      當t1-t0>△Ty或L>min時,過渡段中部分進入塑性狀態工作時:
      △L=[α(t1-t2)-■]L-Ly/2(1-4)
      式中ΔL——過渡段的熱伸長量(m);L——過渡段長度(m),圖1-2中L=L2;Ly——過渡段的塑性壓縮變形量(m);△Ty——管道的屈服溫差;
      fmin——管道的最小單位長度摩擦力(N/lm);α——管材的線膨脹系數[m/(m·℃)];E——管材的彈性模量(MPa);t2——最高工作溫度(℃);t1——管道固定或回填土時的溫度(℃);A——管道管壁的橫截面積(m2)。
三、管道穿越道路敷設
      無補償直埋熱水管道穿越道路,在條件允許的情況下應優先考慮直埋敷設,因為這種情況下管道近似支線穿越,不需設置補償器和固定支架。如不具備條件,一般采用頂管敷設,這種情況下就要考慮管道的補償問題了。技術措施與穿越河流類似,如圖2-1、
      圖2-2。圖2-1計算L臂長參見《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/T81-98附錄C第C.2條。圖2-2計算參見公式1-1。
四、管道沿道路轉彎處敷設
      城鎮供熱管道一般都是沿道路敷設,如果道路近似支線可以不加補償器和固定支架,但遇到道路轉彎就需要一些技術措施來處理。優先采用的方法為,串聯折角處理法,如圖3-1,采用12m的管段連接,管段與管段間的夾角應符合《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/T81-98第3.2.3條規定。
五、小結
      以上是我在從事供熱設計總結出來的幾個設計難點的處理方式,有不到之處懇請專家批評指正。希望借此可以與大家共同探討、共同進步,為城鎮直埋供熱管道工程提供更多的技術支持。-- 洛陽熱力有限公司 席丹丹
參考文獻:
      [1]《城鎮直埋供熱管道工程技術規程》CJJ/T81-98 中國建筑工業出版社
      [2]《直埋供熱管道工程設計》 王飛 張建偉 編著 中國建筑工業出版社
 
 
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