预制直埋蒸汽保温管计算与设计 2.1 直埋供热管道热力计算 直埋供热管道的敷设一般有两种方式:无补偿方式及有补偿方式。无补偿直埋供热管道敷设设计的理论基础是安定性分析理论和弹塑性分析理论。实践证明,对于DN500mm以下,使用温度在150
以下的供热管道可以采用无补偿敷设方式。有补偿 直埋供热管道敷设分为有固定点和无固定点两种方式。无固定点方式直埋管道敷设要求直管段长度小于两倍的两补偿器间的Z大距离Lmax。供热管道一般采用材质为10号钢、20号钢无缝钢管。管道受热产生的热应力应不大于许用应力
预制直埋蒸汽保温管间距计算 根据摩擦力要小于弹性力的原则,即Ff<Fe,则两补偿器Z大间距Lmax按下式计算: Lmax<FeΠ (πDFf′) (4)Z大安装长度计算 直埋管道受热膨胀伸长,由于外壳管与沙层之间的摩擦力约束,因而在管道断面上产生了轴向应力。在固定端处的轴向应力Z大,在自由端处轴向应力为零。轴向应力可按下式计算: σax=πDLFf′ΠA式中:σax 管道断面上的轴向应力,MPa。 (5)管道纵向稳定Z小埋设深度hmin 直埋供热管道在运行时处于轴向压缩状态,其稳定是靠上部的覆土来维持。因此,在直埋管道的上部要保持一定的覆土深度hmin。由于其轴向力计算较为复杂,一般工程上采用查表的方式[6] 。 2.2 直埋供热管道的设计要点 直埋供热管道用于输送热水、低压蒸汽等,应符合规范手册要求[6—8] 。设计要点如下: (1)对于车间内直埋管道敷设,由于上面有地坪,覆土深度可适当减少。另外,当直埋供热管道敷设已有不小于0.003的坡度,当其停止运行时,能够使管网凝结水(或冷凝水)通过自流排除的情况下,覆土深度可在冻土深度以上。对于北方严寒地区,由于冻土深度较厚,如果供热管道直埋在冻土深度以下,开挖的土方量是很大的,设计时采取以上方法可节省***。
预制直埋蒸汽保温管热补偿可采用波纹管补偿器、套筒式补偿器或方型补偿器。在车间内敷设时热补偿器宜布置在地沟(伸缩穴)内,上面设置活动盖板便于检修;在厂区敷设时热补偿器宜布置在检查井内,但如果采用寿命次数大的直埋型波纹管补偿器且采用焊接时,可直埋敷设