PE-RTⅡ直埋供热管道热膨胀的分析

随着塑料管道技术的进步,PE-RT Ⅱ预制直埋保温管适用于供水温度≤75℃、压力≤1.0 MPa的城镇集中供热二级管网。分析直埋供热管道主动轴向力随着温度的变化。根据不同温度下PE-RT Ⅱ管的弹性模量,拟合出弹性模量随管道工作温度而变化的公式。分析表明:工作温度区间为10～75℃时,PE-RT Ⅱ预制直埋保温管的轴向热应力在工作温度为49.26℃时取得最大值。在实例分析中,城镇集中供热二级管网敷设在非机动车道下,地下水位深度为2 m,管道中心线位于地下水位以上,管道与土壤的最小摩擦系数取0.2,管道设计压力为0.8 MPa。分别计算公称外直径为110～450 mm的PE-RT Ⅱ管在3种工作温度75℃、49.26℃、40℃时的管道主动轴向力、直管段过渡段最大长度。实例计算结果表明:相同管径下,随着管道工作温度的降低,PE-RT Ⅱ管的主动轴向力先增加再减小,相应地直管段过渡段最大长度也先增加再减小。在工作温度为49.26℃时,主动轴向力和直管段过渡段最大长度达到最大值。在工作温度为49.26℃时,公称外直径为450 mm的PE-RT Ⅱ管的主动轴向力增大到最大值21 521.92 N,直管段过渡段最大长度增大到最大值4.34 m。单根管长度的PE-RT Ⅱ预制直埋保温管就可以被锚固。在城镇集中供热二级管网中应用PE-RT Ⅱ预制直埋保温管时,可以采用无补偿敷设。     

PE-RT Ⅱ预制直埋保温管在二级管网的应用

阐述国内外城市集中供热二级管网现状及发展趋势,探讨高密度耐热聚乙烯(PERTⅡ)管道材料的物理化学特性、焊接特性、最大允许工作压力、长期热稳定性及PE-RTⅡ预制直埋保温管敷设的轴向受力分析,介绍了PE-RTⅡ预制直埋保温管在集中供热二级管网的部分应用案例。     

直埋供热管道设计计算软件的开发

介绍了直埋供热管道设计计算软件的系统构成及计算原理,列举了计算实例。输入管网结构参数后,直埋供热管道设计计算软件以补偿器、固定支座为分界点,自动对管网进行分段,分别对各计算管段进行驻点或锚固点位置的计算和管段应力验算。根据驻点或锚固点的具体位置进行弯头应力验算、补偿器补偿量验算、任意点的热伸长量计算以及固定支座推力计算等。充分考虑大管径直埋供热管道横截面椭圆变形和局部稳定性后,将管道公称直径推广至1000 mm,拓宽了直埋供热管道设计计算软件的应用范围。     

我国预制保温直埋供热管网系统的研究与发展

本文回顾了我国预制保温直埋供热管网系统的研究与发展状况,并从直埋热网系统组成和实现两个方面,提出了今后我国预制保温直埋供热管道技术的研究与发展方向。     

城镇供热直埋保温塑料管道的应力分析

结合工程实例,对城镇供热直埋保温塑料管道PE-RTⅡ的单位长度摩擦力、过渡段长度、应力状态、热伸长量、保温层应力验算进行研究,得出以下结论:过渡段长度、轴向应力和过渡段伸长量与管道的弹性模量、运行温差有关,而直埋保温塑料管道的弹性模量随温度的增加而减小,即塑料管的弹性模量与运行温度负相关,且变化很大。因此要求得这些量的最大值,就必须找出这些量为最大时的工况。将弹性模量关于温度的拟合公式代入这些量的计算公式,然后对管道工作温度求导,即可找到这些量为最大时的温度工况。由于PE-RTⅡ管道的弹性模量比钢质管道小很多,所以塑料管道的轴向力比相同管径钢质管道小很多,从而塑料管道过渡段最大长度比钢质管道小很多,即塑料管道只需很短的直管段就能锚固。在适用供热工况(压力小于或等于1. 0MPa、温度小于或等于75℃)下,PE-RTⅡ管道处于弹性状态,且最大当量应力远小于其所在工况的拉伸屈服强度。在适用供热工况下,PE-RTⅡ管道可以采用无补偿冷安装的敷设方式;膨胀量很小,可以不考虑热补偿。在适用供热工况下,PE-RTⅡ直管段的应力验算合格,满足要求。在适用供热工况下,只需要根据PE-RTⅡ管道的最大工作压力和设计应力来选择管系列,就可以保证其直管段应力验算合格。PE-RTⅡ直埋管道保温层应力符合规范要求。保温层实际承受压力为最大可承受压力的9. 09%～25. 07%,实际轴向剪切力为最大可承受轴向剪切力的13. 63%～37.61%。说明保温层在正常覆土深度情况下是安全的。     

欧洲标准直埋供热管道应力计算方法

结合EN13941：2009《区域供热预制直埋保温管设计与安装》,探讨了欧洲标准直埋供热管道设计中应力计算的方法。     

直埋式预制保温管的节能技术及应用

通过物理性能、管道热输送损失，经济效益的比较及供热管网节能技术经济评价分析了直埋式预制保温管道在住宅小区应用中的节能问题。     

无固定支座直埋供热管道设计计算

本文按《城镇供热管道工程技术规程》中有关强度计算理论的内容,对无固定支座直埋供热管道的设计布置、计算方法进行了深入分析推导,对优化直埋供热管网设计,降低投资,提高管网可靠性,具有一定的参考意义。     

蒸汽管道地下直埋技术

热力管道地下直埋敷设技术,近年来在我国发展很快。其中温度130℃以下热水管道的直埋,已广泛成功地应用于城市供热管网建设中;高温蒸汽管道的地下直埋,由于其供热介质的特殊性,在我国还处于研究开发和初步应用阶段,一些企业进行了有益的尝试,并获得成功应用。如开封北冰洋公司的复合型隔热保温制品、蒸汽管道的隔热保温方法,分别被国家专利局授权于实用新型专利(ZL93202495.5)和发明专利(ZL95103742.0);凯威赫(大连)管道有限公司的预制保温管道、大连开发区聚氨酯工业公司的直埋式泡沫塑料保温管等也在城市区域供热系统中应用。     

安装温度对直埋管道的影响

近年来，随着城市供热管网的不断建设以及直埋技术的不断发展完善，供热管网中直埋敷设方式已越来越多地运用到实际工程当中；而且由于直埋管道有工程造价低、施工周期短、管道横断面面积较小及直埋管网的检修与维护量小等优点，应用已十分普遍，同时非常受设计人员、施工单位及甲方的欢迎；本人通过这几年工程设计，发现由于供热管道的施工时间造成供热管道的实际安装温度同设计值有区别，下面通过对ＤＮ５００管道的分析，讨论这一因素对直埋设计有哪几方面的影响，供设计同行参考。 在直埋设计中，安装温度对管道的最大温升轴向力及管道…     

直埋供热管道检查井室防水处理

自７０年代末我国引进预制保温直埋敷设供热技术以来,在我国的供热行业中迅速得到推广,并逐渐取代了地下管沟敷设。随着对直埋供热管道保温结构和材料的不断研究和开发,高温蒸气管道直埋敷设也逐步得以实现。由于直埋供热管道要求具有严密的防水性能,所以管网各段阀门、轴向补偿器、疏水装置等检查井室也必须采取防水处理,以防地下水渗入井室侵蚀阀门、减压器、补偿器等管件及其保温层。直埋供热管道外保护层相对较软,具有一定的弹性,同时在供热过程中,因供热介质温度变化,钢管热胀冷缩运动频繁,在井壁穿管处采用普通的处理方法难…     

书讯

《直埋供热管道工程设计》该书中简要介绍了预制保温管及相关的阀门和补偿器等内容;详细阐述了预制保温管直埋敷设后的各种作用力、特点及其计算;直埋管道强度分析方法;有补偿敷设和无补偿敷设设计方法、冷安装和预热安装设计方法;弯头、分支、折角等设计及工程处理方法,并提供     

《直埋供热管道工程设计》(第二版)简介

《直埋供热管道工程设计》(第二版)由王飞主编,已由中国建筑工业出版社出版发行。在总结2007-2014年研究成果、工程经验,以及国内外先进技术的基础上,对《直埋供热管道工程设计》第一版(2007年版)进行了大篇幅修订,满足了直埋供热管道公称直径增大到1400 mm的实际需要。《直埋供热管道工程设计》(第二版)系统阐述了预制直埋热水保温管直埋敷设的各种力、作用特点及计算;强度理论、安定性理论;直管应力验算,特别是大口径管道的应力验算方法;变径管、弯头的应力     

浅议直埋敷设供热管道受力计算与应力验算

为保证直埋供热管网运行的安全性,并充分发挥管材的承载能力,介绍了国电榆次热电厂配套供热管网中直埋热水管道的受力计算和应力验算,提出了针对性的建议。     

浅谈集中供热管网的设计

对热负荷的分类、热指标的确定、供热参数的选择、水压图的绘制、供热管网的敷设方式等方面进行了介绍,阐述了直埋供热管线的设计要点及预制直埋保温管的主要质量要求,以保证供热质量。     

大口径预制直埋供热管摩擦系数的实验研究

为了满足集中供热对大口径预制保温管直埋敷设设计的需要,针对DN800、DN700、DN600三种规格的硬质聚氨酯保温、外护高密度聚乙稀保护壳的供热直埋管道进行了实验研究。通过对施工变量、运行变量的工程测量及计算得到三种规格的预制直埋供热管道与回填砂的摩擦系数样本值。按极大似然法原理计算出三种规格的预制直埋供热管和回填砂的摩擦系数以及样本方差的估计值,并按照摩擦系数和样本方差的估计值进行了摩擦系数的区间估计。分别给出了置信度为95%、99%下摩擦系数的置信区间。DN800、DN700、DN600等规格的摩擦系数极大似然估计值依次为0.31、0.28、0.24;置信区间依次为0.24～0.38、0.23～0.33、0.22～0.26。计算数据可供集中供热管道工程直埋敷设设计选用。     

大口径预制直埋供热管摩擦系数变化规律的研究

为了满足大口径预制保温管直埋敷设的热力计算需要,寻找摩擦系数变化规律,简化因摩擦系数”存在”最大值和最小值造成的复杂热力计算,针对DN800的硬质聚氨酯保温、外护高密度聚乙烯保护壳的供热直埋管道进行了工程实验研究。连续三年测试了DN800直埋供热管道和回填砂的摩擦系数。经过数据整理得出了以下结论：摩擦系数的大小变化决定于运行温度和安装温度差,和“推动次数”无关。供热直埋管道热力计算,应按照设计温度和安装温度差确定相应的摩擦系数（设计温度和安装温度差大于屈服温差时取屈服温差）。建议对现行《规程》涉及到最大摩擦系数、最小摩擦系数的相关条款修订为设计温度下的摩擦系数,并据此进行热力计算。     

直埋供热管道保温厚度计算的探讨

直埋供热管道保温厚度计算的探讨哈尔滨建筑工程学院盛晓文供热管道采用直埋敷设，在我国应用已经很久了。从最早的灰渣、草绳保温，到近年来引进的聚胺脂泡沫塑料预制保温管，其技术经不断发展，正日趋完善。良好的保温对保证供热质量，减少热损失，节约能源有着十分重要...     

直埋敷设弯管管段的强度计算及应用

在布置供热管网时，常常沿街道敷设管道，这样，大量使用了弯管。因此，弯管的强度计算在管网设计中有着重要意义。本文针对直埋管道的力学特点，分析直埋敷设弯管管段的强度计算方法及在设计中的应用。1计算模型1．1作用任何使管道产生内力和变形的因素都可称为作用，以前又称之为荷载。温度和压力是热力管道上最主要的作用。对于直埋管道，当然也要考虑这两种热力管道的作用。同时，由于直埋管道与土壤直接接触，当管道出现轴向位移时，产生的土壤轴向摩擦力将会阻止轴向位移的发展；而当管道出现侧向位移时，产生的土壤侧向压缩反力将会…     

某供热直埋敷设设计要点分析

以某县集中供热工程主干线一次网直埋设计为例,通过现场踏勘,确立了管道的初步敷设方案,对水力、管网坐标、里程标注、摩擦力等进行了计算,分析了供热直埋敷设的设计要点,使设计符合规范标准。