預(yù)制直埋熱力保溫管

時(shí)間：2022-06-14作者：滄州長(zhǎng)實(shí)管道裝備有限公司瀏覽：44

在集中供熱管網(wǎng)中，工作管一般使用鋼管。近年來(lái)，在二次管網(wǎng)中，用塑料管替代鋼管作工作管正在逐步興起。在供熱行業(yè)，塑料管還是一種新型管材，作為工作管材料，塑料管與鋼管的特性不同，管道設(shè)計(jì)方法有很大差別。

供熱管道概念：凡是輸送蒸汽或熱水的管道均稱為供熱管道。供熱管道的任務(wù)：將鍋爐生產(chǎn)的熱能，通過(guò)蒸汽、熱水等熱媒輸送到室內(nèi)用熱設(shè)備，以滿足生產(chǎn)、生活的需要。

一、供熱管道的分類按其管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)不同可分為蒸汽和熱水管道兩種。按其工作壓力不同可分為低壓、中壓和高壓管道三種。按其敷設(shè)位置不同可分為室內(nèi)和室外供熱管道兩種。










二、供熱管道的特點(diǎn)熱水和蒸汽管道的特點(diǎn)就是由于溫度變化所引起的管道熱漲和冷縮。安裝時(shí)管道的溫度為常溫，初次運(yùn)行（輸送熱媒）時(shí)，由于溫度陡然升高，管道將急劇地伸長(zhǎng)，停止運(yùn)行時(shí)，隨著溫度的下降管道也漸漸向回收縮。管道熱脹冷縮時(shí)，將對(duì)其兩端固產(chǎn)生很大的推（拉）應(yīng)力，使管道產(chǎn)生變形甚至支架破壞，因此，安裝供熱管道時(shí)應(yīng)采取措施（設(shè)置補(bǔ)償器），消除由于溫度變化而產(chǎn)生的推拉應(yīng)力。對(duì)于蒸汽管道而言，除熱脹冷縮之外，還有另一特點(diǎn)：蒸汽在輸送途中，由于散熱等原因?qū)a(chǎn)生凝結(jié)水。蒸汽管道內(nèi)的凝結(jié)水，對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行為不利，它不僅使蒸汽的品質(zhì)變壞，而且會(huì)阻礙蒸汽的正常流通，產(chǎn)生水擊和噪聲等。因此，安裝蒸汽管道時(shí)應(yīng)采取措施（設(shè)置疏水和排除凝結(jié)水的裝置），及時(shí)將產(chǎn)生的凝結(jié)水排出。




材料特性




對(duì)于同時(shí)承受介質(zhì)溫度和壓力作用的供熱管道，必須從耐熱性能和機(jī)械性能兩個(gè)方面滿足工作條件的要求。鋼材的機(jī)械性能與溫度有關(guān)，但與時(shí)間無(wú)關(guān)。在一定工作溫度下，其屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度及許用應(yīng)力在使用壽命內(nèi)可以認(rèn)為是恒定值。塑料材料的機(jī)械性能與溫度和時(shí)間均有關(guān)。在高溫作用下，其機(jī)械強(qiáng)度逐步下降，產(chǎn)生蠕變（在不變應(yīng)力作用下，材料不斷產(chǎn)生塑性變形）、松弛（壓緊力自行減少）和高溫氧化（在高溫下產(chǎn)生氧化破壞）等現(xiàn)象。因此塑料管道設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮設(shè)計(jì)使用壽命末期的機(jī)械性能。




使用條件的確定




使用條件即管道工作的時(shí)間——溫度分布。塑料材料的機(jī)械性能與溫度和時(shí)間有關(guān)，使用條件決定設(shè)計(jì)應(yīng)力的數(shù)值。因此在確定管道壁厚之前要先確定使用條件。




根據(jù)供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)曲線，將全年時(shí)間劃分為若干階段，列出每個(gè)時(shí)間段的高介質(zhì)溫度，可得到管道工作的時(shí)間—溫度分布。有的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)定了幾種典型系統(tǒng)給出時(shí)間—溫度分布，稱為使用條件級(jí)別。如果設(shè)計(jì)的管道運(yùn)行規(guī)律與某一使用條件級(jí)別接近，可以直接選用對(duì)應(yīng)的S值。

常見的使用條件級(jí)別表中有關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋如下：




a．設(shè)計(jì)溫度。在使用條件級(jí)別表中，設(shè)計(jì)溫度定義為水輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)值。按供熱行業(yè)的習(xí)慣，該溫度為運(yùn)行調(diào)節(jié)曲線上的運(yùn)行溫度，其大值為供熱行業(yè)常用的設(shè)計(jì)供水溫度。b．高設(shè)計(jì)溫度。在使用條件級(jí)別表中，高設(shè)計(jì)溫度定義為僅在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)溫度的高值。在供暖系統(tǒng)中，供熱行業(yè)常用的設(shè)計(jì)供水溫度即是高工作溫度，不存在高設(shè)計(jì)溫度；在生活熱水系統(tǒng)中，高設(shè)計(jì)溫度可以理解為使用流量變化時(shí)供水溫度系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度的數(shù)值。c．故障溫度。在使用條件級(jí)別表中，故障溫度定義為當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，可能出現(xiàn)的過(guò)控制限的高溫度。d．XX溫度的使用時(shí)間。時(shí)間單位為年或者小時(shí)，在管道50年設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)各種溫度對(duì)應(yīng)的總的使用時(shí)間。這個(gè)時(shí)間包括供熱時(shí)間和非供熱時(shí)間，在使用條件級(jí)別表中，設(shè)計(jì)溫度、高設(shè)計(jì)溫度和故障溫度的使用時(shí)間相加為50年。




管壁厚度的表示方法

鋼管的規(guī)格一般用 “管徑×壁厚”的方法表示。

塑料管的壁厚用管系列S或標(biāo)準(zhǔn)尺寸比SDR表示，按下式計(jì)算并圓整：




常用塑料管的規(guī)格為S4（SDR9）、S5（SDR11）、S6.3（SDR13.6）、S8（SDR17）。式中dn為公稱外徑；en為公稱壁厚。




管道壁厚的計(jì)算

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷熱水系統(tǒng)用熱塑性塑料管材和管件》GB/T18991-2003中按下式計(jì)算小設(shè)計(jì)壁厚e：




以上公式變換一下形式即可得到下式：式中σ為設(shè)計(jì)應(yīng)力；p為設(shè)計(jì)壓力。由此可知，管系列S與設(shè)計(jì)應(yīng)力和設(shè)計(jì)壓力的比值相近。




這就是我們常見的鋼管壁厚計(jì)算公式，其中設(shè)計(jì)應(yīng)力在鋼管計(jì)算時(shí)稱為許用應(yīng)力。

設(shè)計(jì)應(yīng)力的確定

塑料管的設(shè)計(jì)應(yīng)力，是指在規(guī)定的使用條件下材料的允許應(yīng)力，即設(shè)計(jì)使用壽命（50年）末期的材料強(qiáng)度。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷熱水系統(tǒng)用熱塑性塑料管材和管件》GB/T18991-2003使用Miner’s規(guī)則推算，管道材料的破壞時(shí)間tx可按下式計(jì)算：




材料在某一溫度連續(xù)作用下的破壞時(shí)間ti與材料的靜液壓應(yīng)力（環(huán)應(yīng)力）有關(guān)，各種材料均有相應(yīng)的預(yù)測(cè)強(qiáng)度曲線，可以查到不同溫度和靜液壓應(yīng)力（環(huán)應(yīng)力）下的破壞時(shí)間。式中ai分別為設(shè)計(jì)溫度、高設(shè)計(jì)溫度、故障溫度的使用時(shí)間占總時(shí)間的分?jǐn)?shù)（總和為1）；ti為材料在各種溫度連續(xù)作用下的破壞時(shí)間。

通過(guò)上式計(jì)算時(shí)需要進(jìn)行試算，步驟如下：

a．先假設(shè)一個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)力σ；

b．計(jì)算各種溫度對(duì)應(yīng)的靜液壓應(yīng)力（環(huán)應(yīng)力）σi：




c．根據(jù)溫度和σi查相應(yīng)材料的預(yù)測(cè)強(qiáng)度曲線，得到對(duì)應(yīng)溫度的破壞時(shí)間ti；式中Ci為各種溫度對(duì)應(yīng)的使用系數(shù)，即安全系數(shù)，考慮使用條件和材料性能，數(shù)值不小于1；

d．帶入式（5）計(jì)算材料的破壞時(shí)間tx；

e．重復(fù)步驟a～d，經(jīng)過(guò)多次試算，直到tx=50年為止，此時(shí)的σ即為設(shè)計(jì)應(yīng)力。

工程設(shè)計(jì)應(yīng)用

設(shè)計(jì)應(yīng)力在工程設(shè)計(jì)中可用于兩種計(jì)算，已知設(shè)計(jì)壓力計(jì)算小壁厚，或已知S值計(jì)算大允許工作壓力。

a．已知設(shè)計(jì)壓力計(jì)算小壁厚。將設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)應(yīng)力代入式（3）或式（4）可算出小壁厚，圓整后選取管系列S值。

b．已知S值計(jì)算大允許工作壓力。根據(jù)式（1）和式（3）得到下式：




室外供熱管道的布置及敷設(shè)形式將管系列S值和設(shè)計(jì)應(yīng)力代入式（7），可算出管道的大允許工作壓力。




一、室外供熱管道的布置




室外供熱管道的平面布置，應(yīng)在保證供熱管道安全可靠的運(yùn)行前提下，盡量節(jié)約投資。其布置形式分為樹植狀和環(huán)狀兩種。

環(huán)狀避免了樹枝狀的缺點(diǎn)，但是投資大，一般較少采用。

樹枝狀的優(yōu)點(diǎn)：

造價(jià)低、運(yùn)行管理方便。

樹枝狀的缺點(diǎn)：

當(dāng)局部出現(xiàn)故障時(shí)，其后的用戶供熱被停止。

適用：對(duì)供熱供應(yīng)要求不嚴(yán)的場(chǎng)合。




 二、室外供熱管道的敷設(shè)形式




分為地上（架空）和地下兩種敷設(shè)形式。

（一）地上架空敷設(shè)

地上架空敷設(shè)是將管道安裝在地上的立支架或墻、柱的托架上。

優(yōu)點(diǎn)：不受地下水位的影響，施工時(shí)土方小，便于維修。

缺點(diǎn)：占地面積大，熱損耗大，保溫層易損壞，影響美觀。

按支架的高度不同可分為低、中、高支架三種敷設(shè)形式。

（1）低支架敷設(shè)

這種敷設(shè)形式是管底（保溫層底皮）與地面保持0.5~1m的凈距。如下圖所示。 

（2）中支架敷設(shè)

這種敷設(shè)形式適用于有行人和大車通過(guò)處，其管底與地面的凈距為2.5~4m。

（3）高支架敷設(shè)

這種敷設(shè)形式適用于交通要道或跨越公路、鐵路，其凈高跨越公路時(shí)為4m，跨越鐵路時(shí)為6m。如上圖所示。

（二）地下敷設(shè)

在城市由于規(guī)劃和美觀的要求，不允許地上架空敷設(shè)時(shí)可采取地下敷設(shè)。

地下敷設(shè)分為有地溝和無(wú)地溝兩種，通常采用有地溝敷設(shè)。有地溝敷設(shè)又分為通行、半通行和不通行地溝三種。

（1）通行地溝敷設(shè)

適用于廠區(qū)主要干線，管道根數(shù)多（一般過(guò)6根）及城市主要街道下。為了檢修人員能在溝內(nèi)自由行走，地溝的人行道寬＞0.7m，高≥1.8m。

（2）半通行地溝敷設(shè)

適用于2~3根管道且不經(jīng)常維修的干線。高度能使維修人員在溝內(nèi)彎腰行走，一般凈高為1.4m，通道凈寬為0.6~0.7m。

（3）不通行地溝敷設(shè)

適用于經(jīng)常不需要維修，且管線根數(shù)在兩條之內(nèi)的支線。兩管保溫層外皮間距＞100mm，保溫層外皮距溝底120mm，距溝壁和溝蓋下緣＞100mm。

（4）無(wú)地溝敷設(shè)

無(wú)地溝敷設(shè)是將普通管道直接埋在地下土層中。其熱損耗大，防水也難處理。過(guò)去，除了原油輸送管道的蒸汽伴熱管采用此種敷設(shè)形式外，均不采用無(wú)地溝敷設(shè)。隨著室外直埋保溫技術(shù)的發(fā)展，無(wú)地溝敷設(shè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

判斷下面幾種情況屬于哪種敷設(shè)形式。











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• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 聚氨酯保溫鋼管的外皮是什么

  今日和眾人而言一說(shuō)聚氨酯保溫鋼管，說(shuō)到它，很多用戶應(yīng)當(dāng)都不目生吧。因?yàn)樗鼡碛蟹栏头浪膬纱笮阅?，深受運(yùn)用者的喜愛。相較于傳統(tǒng)的保溫管，聚氨酯保溫鋼管不僅占地少，施工快，尚有利于環(huán)境保護(hù)，熱損消耗低，節(jié)儉資源的眾多優(yōu)勢(shì)。眾人曉得它的外皮是什么嗎?今日給簡(jiǎn)單的眾人介紹一下。的而言，聚氨酯保溫鋼管外層皮類的物體為高密度聚乙烯保護(hù)層，所以高密度聚乙烯為原料制作而成的保護(hù)熱力管道的原料。聚氨酯保溫鋼管從里

• 預(yù)制直埋熱力保溫管

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