直埋聚氨酯保温管道无补偿敷设技术应用

直埋热水保温管道无补偿敷设技术应用

1热水管网直管强度设计

热水管网直管一次应力（工作压力在直管中产生的应力）必须保证小于屈服极限，以防止管道出现塑性流动，考虑到安全系数，其极限分析的强度条件为小于基本许用应力。二次应力亦称温度应力（热涨冷缩不能自由释放，在直管中产生的应力，如温度升高产生的轴向应力），二次应力的有限塑性变形不会引起破坏，但为了保证热水管网运行期间处于安定状态，必须保证一次应力和二次应力的变化范围小于2倍的屈服极限，考虑到安全系数，其极限分析的强度条件为小于3倍的基本许用应力。三次应力亦称峰值应力（承受一次应力和二次应力直管向管件释放变形，在该管件上产生的应力）仅出现在有限的局部区域，其引起的塑性变形对热水管道内部的金属结构造成的损伤小，可以允许一定次数的循环塑性变形的出现，允许的循环次数与应力变化的范围有关。为保证热水管网处于安全状态，要根据运行参数的变化控制一次应力、二次应力、三次应力的变化范围，考虑到安全系数，其疲劳分析的强度条件为小于6倍的基本许用应力。

热水管网直埋敷设中，直管段在一定的工况条件下，可能出现循环塑性变形、整体失稳、局部失稳等破坏现象。整体失稳、局部失稳取决于温度变化的轴向应力，可以采用设置补偿装置以释放热涨变形的有补偿方法，或者采用预热、设置一次性补偿装置而减少热涨变形的预应力方法。循环塑性变形取决于温度应力变化的范围，为降低温度应力变化的范围，只能采用设置补偿装置的有补偿方法。

.2热水管网管件的强度设计

直埋热水管网管件，如：弯头、大小头、三通、阀门等，可以产生疲劳破坏。管件的破坏取决于其本身结构和所连直管的热胀变形向该管件的转移。设计中可以采用如下方案解决：

管件的结构要采用强度特性好的结构、尺寸，以降低应力；设置必要的固定墩，阻止热胀变形向管件的转移；局部设置有补偿方法，吸收热胀变形，减少热胀变形向管件的转移。

因此，在目前我国无相关标准的情况下，宜选用符合欧洲标准制造的管件和直埋焊接阀门。

3热水管网系统的强度设计

热水管网系统补偿器或补偿弯管的设置，不仅由直管的强度和稳定条件确定，还取决于连接直管的管件及阀门的强度。直管可以采用无补偿冷安装时，并不能保证热水管网系统皆可以采用无补偿冷安装。为使热水管网系统管件及阀门处于安全状态，必须根据管件及阀门的强度来决定是否设置补偿装置。热水管网系统不同的管段选择不同的安装方式是热水管道直埋无补偿敷设设计的重要环节。

4热水管网系统的控制与报警设计

直埋热水管网系统出现泄漏，早期发现、查找、检修较为困难，多为某个区域参数出现较大异常和冒水直地面时才被发现，已造成较大损失。

近年来，渗漏检测报警系统已较为普遍地应用在热水管网系统，然而，时至今日，渗漏检测报警没有体现在相应的行业规程之中，国内大型热网鲜有完整的报警系统的运行、使用。《城镇直埋供热管道技术规程》（CJJ/T81-98）中又无相关内容要求，因此，应尽快修改、补充相关内容，适应技术发展的需要。