地下直埋供暖管道的膨脹和補(bǔ)償

1、地下直埋供暖管道的膨脹和補(bǔ)償 管道的熱膨脹 室外供暖管道通常分為一次供暖管道和二次供暖管道。一次供暖管道壓力不大于1.6mpa，熱水溫度不超過(guò)150。二次供暖管道壓力不大于1.2mpa，熱水溫度不超過(guò)100。管道從冷狀態(tài)到工作狀態(tài)其溫度變化很大，從而引起管道的熱膨脹，通常室外供暖管道的管線很長(zhǎng)，熱伸長(zhǎng)值會(huì)達(dá)到很大。 管線的熱伸長(zhǎng)值計(jì)算公式： l=.l.t毫米 管材的線性膨脹系數(shù)，毫米/米. l管段的長(zhǎng)度，米 t溫度差，即管道輸送介質(zhì)的工作溫度與當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度之差， 如果管段兩端固定，那么由于膨脹，將在管壁內(nèi)產(chǎn)生巨大的應(yīng)力，其應(yīng)力值計(jì)算公式： =e. l/l兆帕 式中 由于熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，兆帕

2、e管材的彈性模數(shù)，兆帕 l/l管道的膨脹量與原長(zhǎng)度之比。 由于管道的熱膨脹，對(duì)管段兩端的固定點(diǎn)將產(chǎn)生推力，此推力計(jì)算公式： f=. a，兆牛 式中 a管道的截面積，m2 將代入上式，則得： f= et. a 我們?nèi)′摴艿膹椥阅?shù)e=0.21106mpa，線膨脹系數(shù)=1210-6米/米，將此兩數(shù)值代入公式則得： f25. a.t 以某鋼廠地下直埋供暖管道安裝為例：管子外徑為219mm內(nèi)徑為207mm其溫差為105，那么對(duì)固定點(diǎn)所形成的推力為： f25. a.t25. /4（21.92 -20.72）. 10510.5兆牛 由此可見(jiàn)，由于熱膨脹所產(chǎn)生的推力是很大的。 管道熱膨脹的補(bǔ)償 管道熱膨脹的

3、補(bǔ)償指的是管道吸收熱膨脹，減小熱應(yīng)力的能力。管道熱膨脹的補(bǔ)償方法很多，有的采用管道本身的自然變形進(jìn)行補(bǔ)償；有的采用各種形式的熱膨脹補(bǔ)償器。根據(jù)地下直埋供暖管道的工作參數(shù)特點(diǎn)，且管線較長(zhǎng)，如只依靠管道本身的自然變形將無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償，故必須采用附加的熱膨脹補(bǔ)償器。 以某鋼廠地下直埋供暖管道安裝為例：管線長(zhǎng)度4750米，螺旋鋼管219mm6mm，采用供、回水管相鄰地下直埋布置。原設(shè)計(jì)為每隔150米安裝一套方形補(bǔ)償器。由于方形補(bǔ)償器占地面積較大，涉及大量征用土地。不知何故業(yè)主在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)土地的臨時(shí)占用的情況下，決定取消方形補(bǔ)償器，改用管道安裝的坡向及折角進(jìn)行管道本身補(bǔ)償。據(jù)此施工完畢后，進(jìn)行供暖管道試

4、運(yùn)行時(shí)，不斷發(fā)生管道滲漏。時(shí)值冬季，土方開(kāi)挖十分困難，經(jīng)常是為尋找一處滲漏點(diǎn)就發(fā)生了大量的人工和機(jī)械費(fèi)用，且顧此失彼。經(jīng)漏點(diǎn)位置分析，均在管道折彎處的焊口熱影響區(qū)附近，且大部為管子本身撕裂。這樣就造成了此供暖管道在當(dāng)年取暖期沒(méi)能運(yùn)行的嚴(yán)重后果。由此可見(jiàn)對(duì)于管線較長(zhǎng)的供暖管道只依靠管道本身的自然變形是無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償?shù)?，故必須采用附加的熱膨脹補(bǔ)償器。 次年進(jìn)行此管線返工改造，決定增設(shè)直埋式補(bǔ)償器。經(jīng)計(jì)算每150米管道熱伸長(zhǎng)量為189mm。故設(shè)計(jì)每隔150米安裝一套直埋式補(bǔ)償器。補(bǔ)償器公稱(chēng)直徑dn200，壓力等級(jí)1.6mpa，軸向補(bǔ)償量300mm。此補(bǔ)償器由6個(gè)波紋管串聯(lián)在一起，波紋管外有可使波紋

5、管軸向移動(dòng)的外套筒，即是保護(hù)裝置，又保持了它的穩(wěn)定性。直埋補(bǔ)償器主要適用于軸向補(bǔ)償，同時(shí)具有超強(qiáng)抗彎能力，所以不用考慮管道下沉的影響。另外，此補(bǔ)償器具有安裝簡(jiǎn)單，占地面積小的特點(diǎn)。 直埋式管道補(bǔ)償器安裝要點(diǎn) 1. 為使直埋式波紋補(bǔ)償器起到補(bǔ)償作用，被補(bǔ)償管道兩端必須設(shè)固定裝置，防止管道受內(nèi)壓推力影響外移拉伸。 2. 補(bǔ)償器的固定端必須要靠近固定裝置，用補(bǔ)償器的自由端補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)量。 3. 根據(jù)補(bǔ)償量設(shè)定兩個(gè)固定裝置的距離，補(bǔ)償量一般不大于管徑。 4. 試壓過(guò)程中以補(bǔ)償器不得出現(xiàn)拉伸現(xiàn)象為合格。 結(jié) 論 經(jīng)次年的管道返工改造后，在管道試運(yùn)行時(shí)達(dá)到了一次合格，沒(méi)有任何滲漏，保證了管道的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由此可見(jiàn)，地下直埋供暖管道由于熱伸長(zhǎng)所產(chǎn)生的推力是相當(dāng)大