供热直埋管道的最大允许温差和最大安装长度

供热直埋管道的最大允许温差和最大安装长度

整体式保温结构的直埋敷设方式分为有补偿敷设和无补偿敷设。即通过应力验算可以确定某种材质的管道在一定的温差范围内，长直管线不需要设置补偿器即采用无补偿直埋敷设。当最高运行温度和循环最低终温温差超过最大允许温差后，直埋管道应采用有补偿敷设，并需要控制长直管段的最大允许安装长度。

因此在直埋管道工程中掌握应力验算方法以及最大允许温差和最大安装长度是一个非常重要的概念.

图15-5 嵌固管道在热状态下单元体三向应力示意图

直埋敷设管道如被嵌固时，管道的热伸长完全受阻，管壁的应力增大。直埋敷设管道在受热状态下，管壁单元体上作用着由内压产生的环向拉应力σt 、轴向压应力σa 和径向应力σr （其值

很小，一般忽略不计），如图15-5所示。进行应力验算取决于所采用的应力分析方法和强度理论。有两种不同的对直埋敷设管道进行应力验算的方法，即：

1、按弹性分析法，按第四强度理论—变形能强度理论进行应力验算。采用此分析方法，管道只容许在弹性状态下运行。这是北欧国家曾经普遍采用的一种方法。

2、按弹塑性分析法进行应力验算，采用安定性分析原理，按第三强度理论—最大剪应力强度理论进行应力验算。按此方法计算，管道容许有限量的塑性变形，管道可在弹塑性状态下运行。这是北京市煤气热力工程设计院等单位的研究成果，并通过多年的实践和修正作为我国《直埋规程》规定的应力验算方法。有一些北欧国家也开始使用这种应力验算和设计方法。

一、最大允许温差

如前所述，应力分类法认为温度差引起的应力属于二次应力。管道在升温热胀过程中，可以允许有限量的塑性变形。认为材料进入屈服和产生微小变形时，变形协调即得到满足，变形不会继续发展。安定性分析原理认为，结构某些部分的材料交替地发生拉、压屈服，只要压缩屈服（升温）和拉伸屈服（冷却）的总弹性应力变化范围在两倍屈服极限之内，则结构不会发生破坏、仍能安定在弹性状态下工作。

按照此原理，直埋管道应力验算的条件为：

二、最大允许安装长度

当不能满足式强度条件时，长直管道中不应有锚固段存在。此时，管道允许布置的过渡段最大长度应加以控制。

从上式左侧可以看出，式右侧是轴向应力变化范围。当不满足强度条件时，长直管道不应进入锚固段，应在一定的长度上安装补偿器，使补偿器至固定点管段的最大应力满足强度条件的要求。这种条件下，直埋供热管道的轴向力应该采用被动外力计算，即管道和回填土的摩擦力以及补偿器的位移阻力。注意到被动外力产生的轴向应力等于应力变化范围的一半，管道补偿器位移阻力忽略不计，所以可以改写为：

整理得：

由实验结果，摩擦力是随管道温度循环变化的。

实际升温过程产生的管长平均摩擦力小于管道的最大摩擦力。《直埋规程》规定，当摩擦力平均下降到单长最大摩擦力的80%时，管道即进入安定状态。所以，将分母2调整为1.6，适当放大设计布置的过渡段长度以节约投资。故改写为：

2013伟光 发布于 2013-11-04 浏览 129人次

1．供热管道应力计算的任务

供热管道应力计算的任务是计算供热管道由内压力、外部荷载和 热胀冷缩引起的力、力矩和应力，从而确定管道的结构尺寸，采取适当的补偿措施，保证设计的供热管道安全可靠并尽可能经济合理。

2．应力计算时需考虑的荷载

⑴管道内的流体压力(简称内压力) ；

⑵外载负荷：主要是管道的自重(管子、流体和保温结构的重量) 和风、雪载荷(对室外管道) 。 ⑶由于供热管道热胀冷缩所产生的应力。

3．应力分类

一次应力--管道承受内压力和持续外载产生的应力。

二次应力--管道由于热胀、冷缩和其它位移受约束产生的应力。

一次应力是非自限性的，当超过某一限度时，将使管道整体变形直至破坏。

二次应力是有自限性的，二次应力产生的破坏，是在反复交变应力作用下引起的疲劳破坏。

4．管道应力计算的主要项目

⑴选定或校核钢管壁厚；

⑵确定活动支座的最大允许间距；

⑶分析固定支座受力情况，计算其受力大小；

⑷计算管道的热伸长量，确定补偿器的结构尺寸及其弹性力等。

室外供热管网施工图 2013伟光 发布于 2013-11-04 浏览 362人次

1、室外供热管网平面图

室外供热管网的平面图，是在城市或厂区地形测量平面图的基础上，将供热管网的线路表示出来的平面布置图。将管网上所有的阀门、补偿器、固定支架、检查室等与管线一同标在图上，从而形象地展示了供热管网的布置形式、敷设方式及规模，具体地反映了管道的规格和平面尺寸，管网上附件和设备的规格、型号和数量，检查室的位置和数量等。

为了清晰、准确地把管线表示在平面图上，绘制供热管网平面图时，应满足下列要求。

(1）供水管道及蒸汽管道，应敷设在供热介质前进方向的右侧。

(2）供水管用粗实线表示，回水管用粗虚线表示。

(3）在平面图上应绘出经纬网络平面定位线(即城市平面测绘图上的坐标尺寸线) 。

(4）在管线的转点及分支点处，标出其坐标位置。一般情况下，东西向坐标用“X ”表示，南北向坐标用“Y ”表示。

(5）管路上阀门、补偿器、固定点等的确切位置，各管段的平面尺寸和管道规格，管线转角的度数等均需在图上标明。

(6）将检查室、放气井、放水井、固定点进行编号。

(7）局部改变敷设方式的管段应予以说明。

(8）标出与管线相关的街道和建筑物的名称。

图12-32是某城市集中供热管网中一段管道的平面布置图，制图比例为1：500。图中细线框代表建筑物，线框中的数字表示建筑物楼层数，管道采用直埋敷设。

12-32

2、室外供热管网纵断面图

室外供热管网的纵断面图是依据管网平面图所确定的管道线路，在室外地形图的基础上绘制出管道的纵向断面图和地形竖向规划图。在管道的纵断面图上，应表示出：

（1）自然地面和设计地面的标高 、管道的标高。

（2）管道的敷设方式。

（3）管道的坡向、坡度。

（4）检查室、排水井和放气井的位置及标高。

（5）与管线交叉的公路、铁路、桥涵、水沟等。

（6）与管线交叉的设施、电缆及其他管道等(如果它们位于供热管道的下方，应注明其顶部标高，如果它们在供热管道的上方，应注明其底部标高) 。

由于管道纵断面图没能反映出管线的平面变化情况，所以需将管线平面展开图与纵断面图共同绘制在同一图上，这样纵断面图就更完整全面了。供热管道纵断面图中，纵坐标与横坐标并不相同，通常横坐标的比例采用1：500，1：100的比例尺。纵坐标采用1：50，1：100，1：200的比例尺。

图12-33是供热管道纵断面图，该图的比例：横坐标（管线沿线高度尺寸坐标）为1：500；纵坐标（管道标高数值坐标）为1：100。供热管道纵断面图上，长度以“米”为单位，取至小数点后一位数；高程以“米”为单位，取至小数点后两位数；坡度以千或万）分之有效数字表示。

12-33

供热管网的布置原则

2013伟光 发布于 2013-11-01 浏览 409人次

一、供热管网的布置形式 1. 集中供热系统中，供热管道把热源与用户连接起来，将热媒输送到各个用户。管道系统的布置型式取决于热媒（热水或蒸汽）、热源（热电厂或区域锅炉房等）与热用户的相互位置和热用户的种类、热负荷大小和性质等。 2. 供热管网分成环状管网和枝状管网，枝状管网如图12-1所示 ，供热管网的管道直径随着与热源距离的增加而减小，

且建设投资小，运行管理比较简便。但枝状管网没有备用功能，供热的可靠性差，当管网某处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。

图12-1 枝状管网

3. 环状管网如图12-2所示，供热管道主干线首尾相接构成环路，管道直径普遍较大，环状管网具有良好的备用功能，当管路局部发生故障时，可经其他连接管路继续向用户供热，甚至当系统中某个热源出现故障不能向热网供热时，其他热源也可向该热源的网区继续供热，管网的可靠性好，环状管网通常设两个或两个以上的热源。

图12-2 环状管网 1-级管网；2-热力站； 3-使热网具有备用功能的跨接管； 4-使热源具有备用功能的跨接管

4. 由于城市集中供热管网的规模较大，故从结构层次上又将管网分为一级管网和二级管网。一级管网是连接热源与区域热力站的管网，又称为输送管网；二级管网以热力站为起点，把热媒输配到各个热用户的热力引入口处，又称为分配管网。一级管网的形式代表着供热管网的形式，如果一级管网为环状，就将供热管网称为环状管网；若一级管网为枝状，就将供热管网称为枝状管网。二级管网基本上都是枝状管网，将热能由热力站分配到一个或几个街区的建筑物内。

二、供热管网的平面布置

1. 供热管网的平面布置就是选定从热源到用户之间管道的走向和平面管线位置，又叫管网定线。供热管网的平面布置应根据城市或厂区的总平面图和地形图，用户热负荷的分布，热源的位置，以及地上、地下构筑物的情况，供热区域的水文地质条件等因素遵守下述原则确定：

（1）技术上可靠。

（2）经济上合理。

（3）注意对周围环境的影响。

2. 供热管网定线后标注在供热区域地形平面图上。

锅炉吹灰的必要性 lisa 李 发布于 2014-09-17 浏览 6人次

锅炉在运行过程中，受热面积灰、结焦是最常见的现象，沉积在锅炉受热面上的积灰层的导热系数为0.0581～0.116w/㎡·℃, 而锅炉受热面金属管壁的导热系数为46.5～58.1w/㎡·℃，积灰层的导热系数比金属管壁的导热系数低500～800倍。因此，在轻度积灰的情况下，积灰层带来的附加热阻也会严重影响锅炉受热面内外热量的传递，使排烟温度升高，锅炉热效率降低，同时积灰进一步导致受热面产生高低温腐蚀，锅炉管爆漏现象频繁，严重时，甚至被迫停炉清洗和爆管，致使运行周期大大缩短。