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8步解決熱水管道無補償直埋敷設難題

1．有補償直埋敷設和無補償直埋敷設設計方法的主要區(qū)別是什么？

有補償直埋敷設按照傳統(tǒng)的管道強度驗算方法，對各種載荷產(chǎn)生的應力不分類，均按彈性分析理論或極限分析理論的強度條件控制，利用補償器吸收熱位移來降低直管段的溫度應力，設計結(jié)果是固定支架和補償器的數(shù)量很多。

無補償直埋敷設管道的強度驗算采用先進的應力分類法，對應力進行分類并采用不同的強度條件控制，其中溫度應力采用安定性分析理論控制，使直管段能夠滿足應力分析對應的強度條件，無需設置補償器來降低直管段溫度應力。設計結(jié)果是管道上很少設置補償器和固定支架。

2．直埋熱水管道無補償冷安裝方式在理論上可靠嗎？

無補償冷安裝直埋熱水管道的強度驗算采用應力分類法。這種計算方法早在20世紀70年代就已應用于國外、國內(nèi)的壓力容器和汽水管道設計標準中。在火力發(fā)電廠汽水管道、工業(yè)金屬管道、鋼制壓力容器及城市熱力網(wǎng)等領域中，我國的現(xiàn)行設計標準也采用了應力分類法和安定性分析理論進行強度驗算。

熱力管道的工作溫度范圍及鋼管材質(zhì)特性適合采用應力分類法，其中包括架空敷設、管溝敷設和直埋敷設管道。由于直埋熱水管道受到土壤束縛作用，其強度驗算采用應力分類法即可實現(xiàn)無補償冷安裝方式，這種方式在理論上是安全可靠的。

3．直埋熱水管道上的薄弱部位有哪些？

直埋熱水管道可能發(fā)生事故的原因主要有兩種，一是保溫層進水，二是管道強度破壞。保溫層進水可造成保溫管各層脫開，從而失去保溫、防水、防腐和傳遞力的功能。

直埋管道可能進水的部位主要有保溫接頭、補償器、固定支架等處。

從管道強度考慮，有補償、無補償預熱安裝及無補償冷安裝直埋熱水管道，在直管段同樣是比較安全的，較薄弱的部位都是彎頭、閥門等附件。

4．無補償冷安裝對管道材料和施工工藝有更高的要求嗎？

不論直埋熱水管道采用有補償、無補償預熱安裝或無補償冷安裝方式，只是設計方法不同，直埋管道的薄弱部位是相同的，對保溫管的材料要求和施工工藝也都是一樣的。而無補償冷安裝方式施工過程簡單。

5．為什么無補償直埋熱水管道在長直管段上可不設補償器和固定支架？

直埋敷設熱水管道采用鋼管、保溫層、外護層緊密結(jié)合成一體的預制保溫管，土壤的束縛作用可使管道升溫時熱伸長受阻。在熱水熱力網(wǎng)的工作溫度范圍內(nèi)，由熱伸長受阻產(chǎn)生的溫度應力能夠滿足安定性分析的強度條件。因此，從管道強度角度考慮，在長直管段可以不設補償器和固定支架。

6． 為什么無補償直埋敷設管道還需設置少量補償器和固定支架？

無補償與有補償直埋敷設設置補償器和固定支架的作用有本質(zhì)的區(qū)別。有補償直埋敷設設置補償器和固定支架的目的是控制直管段內(nèi)溫度應力；而無補償直埋敷設設置補償器和固定支架的目的是控制管道附件的熱位移。因為在熱力管道上設有分支、閥門、轉(zhuǎn)角、變徑等管道附件，這些部位管道位移和受力復雜，當計算位移或應力超出管件的允許范圍時，可以根據(jù)現(xiàn)場條件采取不同的處理方法，其中也包括設置補償器或固定支架。

7．無補償直埋敷設熱水管道技術難點是什么？

無補償直埋敷設的難點是設計的技術難度大。熱水管道為滿足功能要求及敷設條件，在管網(wǎng)上需要設置許多管道附件。直埋管道運行狀態(tài)復雜，隨著管道升溫降溫的變化，管道的工作狀態(tài)可能偏離設計狀態(tài)。因此設計人員須熟練掌握應力分析方法并有相當?shù)膶嶋H工程經(jīng)驗，根據(jù)管網(wǎng)各種因素的組合條件綜合考慮，對直管段及每一個管道附件按不利工況進行計算，并采取適當?shù)募夹g措施。

8．預熱安裝起什么作用？預熱安裝可以提高管道的安全性嗎？

預熱是無補償直埋敷設的一種安裝方法。預熱安裝提高了管道的安裝溫度，因此可減小管道初次運行時的位移量，適用于需要控制管道初次位移量的特殊情況。

管道的強度驗算與安裝溫度和初次變形量無關，預熱安裝和冷安裝方式在管道強度及使用壽命方面沒有差別。預熱安裝不能提高管道的強度，因此并不會比冷安裝更安全。