供熱直埋管道的最大允許溫差和最大安裝長度

1、供熱直埋管道的最大允許溫差和最大安裝長度整體式保溫結(jié)構(gòu)的直埋敷設(shè)方式分為有補(bǔ)償敷設(shè)和無補(bǔ)償敷設(shè)。即通過應(yīng)力驗(yàn)算可以確定某種材質(zhì)的管道在一定的溫差范圍內(nèi)，長直管線不需要設(shè)置補(bǔ)償器即采用無補(bǔ)償直埋敷設(shè)。當(dāng)最高運(yùn)行溫度和循環(huán)最低終溫溫差超過最大允許溫差后，直埋管道應(yīng)采用有補(bǔ)償敷設(shè)，并需要控制長直管段的最大允許安裝長度。因此在直埋管道工程中掌握應(yīng)力驗(yàn)算方法以及最大允許溫差和最大安裝長度是一個非常重要的概念.圖15-5 嵌固管道在熱狀態(tài)下單元體三向應(yīng)力示意圖直埋敷設(shè)管道如被嵌固時，管道的熱伸長完全受阻，管壁的應(yīng)力增大。直埋敷設(shè)管道在受熱狀態(tài)下，管壁單元體上作用著由內(nèi)壓產(chǎn)生的環(huán)向拉應(yīng)力t、軸向壓應(yīng)力a和徑

2、向應(yīng)力r（其值很小，一般忽略不計），如圖15-5所示。進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算取決于所采用的應(yīng)力分析方法和強(qiáng)度理論。有兩種不同的對直埋敷設(shè)管道進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算的方法，即：1、按彈性分析法，按第四強(qiáng)度理論變形能強(qiáng)度理論進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算。采用此分析方法，管道只容許在彈性狀態(tài)下運(yùn)行。這是北歐國家曾經(jīng)普遍采用的一種方法。2、按彈塑性分析法進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算，采用安定性分析原理，按第三強(qiáng)度理論最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算。按此方法計算，管道容許有限量的塑性變形，管道可在彈塑性狀態(tài)下運(yùn)行。這是北京市煤氣熱力工程設(shè)計院等單位的研究成果，并通過多年的實(shí)踐和修正作為我國直埋規(guī)程規(guī)定的應(yīng)力驗(yàn)算方法。有一些北歐國家也開始使用這種應(yīng)力驗(yàn)算和

3、設(shè)計方法。一、最大允許溫差如前所述，應(yīng)力分類法認(rèn)為溫度差引起的應(yīng)力屬于二次應(yīng)力。管道在升溫?zé)崦涍^程中，可以允許有限量的塑性變形。認(rèn)為材料進(jìn)入屈服和產(chǎn)生微小變形時，變形協(xié)調(diào)即得到滿足，變形不會繼續(xù)發(fā)展。安定性分析原理認(rèn)為，結(jié)構(gòu)某些部分的材料交替地發(fā)生拉、壓屈服，只要壓縮屈服（升溫）和拉伸屈服（冷卻）的總彈性應(yīng)力變化范圍在兩倍屈服極限之內(nèi)，則結(jié)構(gòu)不會發(fā)生破壞、仍能安定在彈性狀態(tài)下工作。按照此原理，直埋管道應(yīng)力驗(yàn)算的條件為：二、最大允許安裝長度當(dāng)不能滿足式強(qiáng)度條件時，長直管道中不應(yīng)有錨固段存在。此時，管道允許布置的過渡段最大長度應(yīng)加以控制。從上式左側(cè)可以看出，式右側(cè)是軸向應(yīng)力變化范圍。當(dāng)不滿足強(qiáng)度條

4、件時，長直管道不應(yīng)進(jìn)入錨固段，應(yīng)在一定的長度上安裝補(bǔ)償器，使補(bǔ)償器至固定點(diǎn)管段的最大應(yīng)力滿足強(qiáng)度條件的要求。這種條件下，直埋供熱管道的軸向力應(yīng)該采用被動外力計算，即管道和回填土的摩擦力以及補(bǔ)償器的位移阻力。注意到被動外力產(chǎn)生的軸向應(yīng)力等于應(yīng)力變化范圍的一半，管道補(bǔ)償器位移阻力忽略不計，所以可以改寫為： 整理得：由實(shí)驗(yàn)結(jié)果，摩擦力是隨管道溫度循環(huán)變化的。實(shí)際升溫過程產(chǎn)生的管長平均摩擦力小于管道的最大摩擦力。直埋規(guī)程規(guī)定，當(dāng)摩擦力平均下降到單長最大摩擦力的80%時，管道即進(jìn)入安定狀態(tài)。所以，將分母2調(diào)整為1.6，適當(dāng)放大設(shè)計布置的過渡段長度以節(jié)約投資。故改寫為：室外供熱管網(wǎng)的應(yīng)力計算概述2013偉

5、光發(fā)布于2013-11-04瀏覽129人次1供熱管道應(yīng)力計算的任務(wù) 供熱管道應(yīng)力計算的任務(wù)是計算供熱管道由內(nèi)壓力、外部荷載和熱脹冷縮引起的力、力矩和應(yīng)力，從而確定管道的結(jié)構(gòu)尺寸，采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施，保證設(shè)計的供熱管道安全可靠并盡可能經(jīng)濟(jì)合理。2應(yīng)力計算時需考慮的荷載管道內(nèi)的流體壓力(簡稱內(nèi)壓力)；外載負(fù)荷：主要是管道的自重(管子、流體和保溫結(jié)構(gòu)的重量)和風(fēng)、雪載荷(對室外管道)。由于供熱管道熱脹冷縮所產(chǎn)生的應(yīng)力。3應(yīng)力分類一次應(yīng)力-管道承受內(nèi)壓力和持續(xù)外載產(chǎn)生的應(yīng)力。二次應(yīng)力-管道由于熱脹、冷縮和其它位移受約束產(chǎn)生的應(yīng)力。一次應(yīng)力是非自限性的，當(dāng)超過某一限度時，將使管道整體變形直至破壞。二次應(yīng)

6、力是有自限性的，二次應(yīng)力產(chǎn)生的破壞，是在反復(fù)交變應(yīng)力作用下引起的疲勞破壞。4管道應(yīng)力計算的主要項目選定或校核鋼管壁厚；確定活動支座的最大允許間距；分析固定支座受力情況，計算其受力大小；計算管道的熱伸長量，確定補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)尺寸及其彈性力等。室外供熱管網(wǎng)施工圖2013偉光發(fā)布于2013-11-04瀏覽362人次1、室外供熱管網(wǎng)平面圖 室外供熱管網(wǎng)的平面圖，是在城市或廠區(qū)地形測量平面圖的基礎(chǔ)上，將供熱管網(wǎng)的線路表示出來的平面布置圖。將管網(wǎng)上所有的閥門、補(bǔ)償器、固定支架、檢查室等與管線一同標(biāo)在圖上，從而形象地展示了供熱管網(wǎng)的布置形式、敷設(shè)方式及規(guī)模，具體地反映了管道的規(guī)格和平面尺寸，管網(wǎng)上附件和設(shè)備的

7、規(guī)格、型號和數(shù)量，檢查室的位置和數(shù)量等。 為了清晰、準(zhǔn)確地把管線表示在平面圖上，繪制供熱管網(wǎng)平面圖時，應(yīng)滿足下列要求。(1）供水管道及蒸汽管道，應(yīng)敷設(shè)在供熱介質(zhì)前進(jìn)方向的右側(cè)。(2）供水管用粗實(shí)線表示，回水管用粗虛線表示。(3）在平面圖上應(yīng)繪出經(jīng)緯網(wǎng)絡(luò)平面定位線(即城市平面測繪圖上的坐標(biāo)尺寸線)。(4）在管線的轉(zhuǎn)點(diǎn)及分支點(diǎn)處，標(biāo)出其坐標(biāo)位置。一般情況下，東西向坐標(biāo)用“X”表示，南北向坐標(biāo)用“Y”表示。(5）管路上閥門、補(bǔ)償器、固定點(diǎn)等的確切位置，各管段的平面尺寸和管道規(guī)格，管線轉(zhuǎn)角的度數(shù)等均需在圖上標(biāo)明。(6）將檢查室、放氣井、放水井、固定點(diǎn)進(jìn)行編號。(7）局部改變敷設(shè)方式的管段應(yīng)予以說明。(

8、8）標(biāo)出與管線相關(guān)的街道和建筑物的名稱。圖12-32是某城市集中供熱管網(wǎng)中一段管道的平面布置圖，制圖比例為1：500。圖中細(xì)線框代表建筑物，線框中的數(shù)字表示建筑物樓層數(shù)，管道采用直埋敷設(shè)。12-322、室外供熱管網(wǎng)縱斷面圖 室外供熱管網(wǎng)的縱斷面圖是依據(jù)管網(wǎng)平面圖所確定的管道線路，在室外地形圖的基礎(chǔ)上繪制出管道的縱向斷面圖和地形豎向規(guī)劃圖。在管道的縱斷面圖上，應(yīng)表示出：（1）自然地面和設(shè)計地面的標(biāo)高 、管道的標(biāo)高。（2）管道的敷設(shè)方式。（3）管道的坡向、坡度。 （4）檢查室、排水井和放氣井的位置及標(biāo)高。（5）與管線交叉的公路、鐵路、橋涵、水溝等。（6）與管線交叉的設(shè)施、電纜及其他管道等(如果它們

9、位于供熱管道的下方，應(yīng)注明其頂部標(biāo)高，如果它們在供熱管道的上方，應(yīng)注明其底部標(biāo)高)。 由于管道縱斷面圖沒能反映出管線的平面變化情況，所以需將管線平面展開圖與縱斷面圖共同繪制在同一圖上，這樣縱斷面圖就更完整全面了。供熱管道縱斷面圖中，縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)并不相同，通常橫坐標(biāo)的比例采用1：500，1：100的比例尺。縱坐標(biāo)采用1：50，1：100，1：200的比例尺。 圖12-33是供熱管道縱斷面圖，該圖的比例：橫坐標(biāo)（管線沿線高度尺寸坐標(biāo)）為1：500；縱坐標(biāo)（管道標(biāo)高數(shù)值坐標(biāo)）為1：100。供熱管道縱斷面圖上，長度以“米”為單位，取至小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)；高程以“米”為單位，取至小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)；坡度以千或

10、萬）分之有效數(shù)字表示。12-33供熱管網(wǎng)的布置原則2013偉光發(fā)布于2013-11-01瀏覽409人次一、供熱管網(wǎng)的布置形式1.集中供熱系統(tǒng)中，供熱管道把熱源與用戶連接起來，將熱媒輸送到各個用戶。管道系統(tǒng)的布置型式取決于熱媒（熱水或蒸汽）、熱源（熱電廠或區(qū)域鍋爐房等）與熱用戶的相互位置和熱用戶的種類、熱負(fù)荷大小和性質(zhì)等。2.供熱管網(wǎng)分成環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)，枝狀管網(wǎng)如圖12-1所示，供熱管網(wǎng)的管道直徑隨著與熱源距離的增加而減小，且建設(shè)投資小，運(yùn)行管理比較簡便。但枝狀管網(wǎng)沒有備用功能，供熱的可靠性差，當(dāng)管網(wǎng)某處發(fā)生故障時，在故障點(diǎn)以后的熱用戶都將停止供熱。圖12-1 枝狀管網(wǎng)3.環(huán)狀管網(wǎng)如圖12-

11、2所示，供熱管道主干線首尾相接構(gòu)成環(huán)路，管道直徑普遍較大，環(huán)狀管網(wǎng)具有良好的備用功能，當(dāng)管路局部發(fā)生故障時，可經(jīng)其他連接管路繼續(xù)向用戶供熱，甚至當(dāng)系統(tǒng)中某個熱源出現(xiàn)故障不能向熱網(wǎng)供熱時，其他熱源也可向該熱源的網(wǎng)區(qū)繼續(xù)供熱，管網(wǎng)的可靠性好，環(huán)狀管網(wǎng)通常設(shè)兩個或兩個以上的熱源。圖12-2 環(huán)狀管網(wǎng)1-級管網(wǎng)；2-熱力站； 3-使熱網(wǎng)具有備用功能的跨接管； 4-使熱源具有備用功能的跨接管4.由于城市集中供熱管網(wǎng)的規(guī)模較大，故從結(jié)構(gòu)層次上又將管網(wǎng)分為一級管網(wǎng)和二級管網(wǎng)。一級管網(wǎng)是連接熱源與區(qū)域熱力站的管網(wǎng)，又稱為輸送管網(wǎng)；二級管網(wǎng)以熱力站為起點(diǎn)，把熱媒輸配到各個熱用戶的熱力引入口處，又稱為分配管網(wǎng)。一

12、級管網(wǎng)的形式代表著供熱管網(wǎng)的形式，如果一級管網(wǎng)為環(huán)狀，就將供熱管網(wǎng)稱為環(huán)狀管網(wǎng)；若一級管網(wǎng)為枝狀，就將供熱管網(wǎng)稱為枝狀管網(wǎng)。二級管網(wǎng)基本上都是枝狀管網(wǎng)，將熱能由熱力站分配到一個或幾個街區(qū)的建筑物內(nèi)。二、供熱管網(wǎng)的平面布置u1.供熱管網(wǎng)的平面布置就是選定從熱源到用戶之間管道的走向和平面管線位置，又叫管網(wǎng)定線。供熱管網(wǎng)的平面布置應(yīng)根據(jù)城市或廠區(qū)的總平面圖和地形圖，用戶熱負(fù)荷的分布，熱源的位置，以及地上、地下構(gòu)筑物的情況，供熱區(qū)域的水文地質(zhì)條件等因素遵守下述原則確定：（1）技術(shù)上可靠。（2）經(jīng)濟(jì)上合理。（3）注意對周圍環(huán)境的影響。2.供熱管網(wǎng)定線后標(biāo)注在供熱區(qū)域地形平面圖上。鍋爐吹灰的必要性lisa李發(fā)布于2014-09-17瀏覽6人次鍋爐在運(yùn)行過程中，受熱面積灰、結(jié)焦是最常見的現(xiàn)象，沉積在鍋爐受熱面上的