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8步解决热水管道无补偿直埋敷设难题
点击次数:185 发布时间:2019-02-15
 

1.有补偿直埋敷设和无补偿直埋敷设设计方法的主要区别是什么?

有补偿直埋敷设按照传统的管道强度验算方法,对各种载荷产生的应力不分类,均按弹性分析理论或极限分析理论的强度条件控制,利用补偿器吸收热位移来降低直管段的温度应力,设计结果是固定支架和补偿器的数量很多。

无补偿直埋敷设管道的强度验算采用先进的应力分类法,对应力进行分类并采用不同的强度条件控制,其中温度应力采用安定性分析理论控制,使直管段能够满足应力分析对应的强度条件,无需设置补偿器来降低直管段温度应力。设计结果是管道上很少设置补偿器和固定支架。

 

2.直埋热水管道无补偿冷安装方式在理论上可靠吗?

无补偿冷安装直埋热水管道的强度验算采用应力分类法。这种计算方法早在20世纪70年代就已应用于国外、国内的压力容器和汽水管道设计标准中。在火力发电厂汽水管道、工业金属管道、钢制压力容器及城市热力网等领域中,我国的现行设计标准也采用了应力分类法和安定性分析理论进行强度验算。

热力管道的工作温度范围及钢管材质特性适合采用应力分类法,其中包括架空敷设、管沟敷设和直埋敷设管道。由于直埋热水管道受到土壤束缚作用,其强度验算采用应力分类法即可实现无补偿冷安装方式,这种方式在理论上是安全可靠的。


3.直埋热水管道上的薄弱部位有哪些?

直埋热水管道可能发生事故的原因主要有两种,一是保温层进水,二是管道强度破坏。保温层进水可造成保温管各层脱开,从而失去保温、防水、防腐和传递力的功能。

直埋管道可能进水的部位主要有保温接头、补偿器、固定支架等处。

从管道强度考虑,有补偿、无补偿预热安装及无补偿冷安装直埋热水管道,在直管段同样是比较安全的,较薄弱的部位都是弯头、阀门等附件。


4.无补偿冷安装对管道材料和施工工艺有更高的要求吗?

不论直埋热水管道采用有补偿、无补偿预热安装或无补偿冷安装方式,只是设计方法不同,直埋管道的薄弱部位是相同的,对保温管的材料要求和施工工艺也都是一样的。而无补偿冷安装方式施工过程最简单。


5.为什么无补偿直埋热水管道在长直管段上可不设补偿器和固定支架?

直埋敷设热水管道采用钢管、保温层、外护层紧密结合成一体的预制保温管,土壤的束缚作用可使管道升温时热伸长受阻。在热水热力网的工作温度范围内,由热伸长受阻产生的温度应力能够满足安定性分析的强度条件。因此,从管道强度角度考虑,在长直管段可以不设补偿器和固定支架。


6. 为什么无补偿直埋敷设管道还需设置少量补偿器和固定支架?

无补偿与有补偿直埋敷设设置补偿器和固定支架的作用有本质的区别。有补偿直埋敷设设置补偿器和固定支架的目的是控制直管段内温度应力;而无补偿直埋敷设设置补偿器和固定支架的目的是控制管道附件的热位移。因为在热力管道上设有分支、阀门、转角、变径等管道附件,这些部位管道位移和受力复杂,当计算位移或应力超出管件的允许范围时,可以根据现场条件采取不同的处理方法,其中也包括设置补偿器或固定支架。


7.无补偿直埋敷设热水管道技术难点是什么?

无补偿直埋敷设的难点是设计的技术难度大。热水管道为满足功能要求及敷设条件,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。


8.预热安装起什么作用?预热安装可以提高管道的安全性吗?

预热是无补偿直埋敷设的一种安装方法。预热安装提高了管道的安装温度,因此可减小管道初次运行时的位移量,适用于需要控制管道初次位移量的特殊情况。

管道的强度验算与安装温度和初次变形量无关,预热安装和冷安装方式在管道强度及使用寿命方面没有差别。预热安装不能提高管道的强度,因此并不会比冷安装更安全。

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