《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)范》

1、1 總 則1O1 為統(tǒng)一我國城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)直埋管道技術(shù)的發(fā)展和推廣，制定本規(guī)程。1O2本規(guī)程適用于供熱介質(zhì)溫度小于或等于150、公稱直徑小于或等于DN500mm的鋼制內(nèi)管、保溫層、保護(hù)外殼結(jié)合為一體的預(yù)制保溫直埋熱水管道。 1O3在地震、濕陷性黃土、膨脹土等地區(qū)應(yīng)遵守室外給水排水和煤氣熱力工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50032)、濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范(GBJ25)、膨脹土地區(qū)建筑地基技術(shù)規(guī)范(GBJ112)的規(guī)定。1O4直埋供熱管道工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ34)、城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(CJJ28)等國家現(xiàn)行

2、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語和符號(hào)21術(shù) 語211 屈服溫差temperature difference of yielding 管道在伸縮完全受阻的工作狀態(tài)下，鋼管管壁開始屈服時(shí)的工作溫度與安裝溫度之差。212固定點(diǎn)fixpoint 管道上采用強(qiáng)制固定措施不能發(fā)生位移的點(diǎn)。213活動(dòng)端free end 管道上安裝套筒、波紋管、彎管等能補(bǔ)償熱位移的部位。214錨固點(diǎn)natural fixpoint 管道溫度變化時(shí)，直埋直線管道產(chǎn)生熱位移管段和不產(chǎn)生熱位移管段的自然分界點(diǎn)。215 駐點(diǎn) stagnation point 兩側(cè)為活動(dòng)端的直埋直線管段，當(dāng)管道溫度變化且全線管道產(chǎn)生朝向兩端或背向兩端的熱位移

3、，管段中位移為零的點(diǎn)。216錨固段fully restrained section 在管道溫度發(fā)生變化時(shí)，不產(chǎn)生熱位移的直埋管段。217過渡段partly restrained section 一端固定(指固定點(diǎn)或駐點(diǎn)或錨固點(diǎn))，另一端為活動(dòng)端，當(dāng)管道溫度變化時(shí)，能產(chǎn)生熱位移的直埋管段。218單長(zhǎng)摩擦力friction of unit lengthwise pipeline 沿管道軸線方向單位長(zhǎng)度保溫外殼與土壤的摩擦力。219過渡段最小長(zhǎng)度minimum friction length 直埋管道第一次升溫到工作循環(huán)最高溫度時(shí)受最大單長(zhǎng)摩擦力作用形成的由錨固點(diǎn)至活動(dòng)端的管段長(zhǎng)度。2110過渡段最

4、大長(zhǎng)度maximum friction length 直埋管道經(jīng)若干次溫度變化，單長(zhǎng)摩擦力減至最小時(shí)，在工作循環(huán)最高溫度下形成的由錨固點(diǎn)至活動(dòng)端的管段長(zhǎng)度。22符 號(hào) A鋼管管壁的橫截面積(m2)； DC預(yù)制保溫管外殼的外徑(m)； Di鋼管內(nèi)徑(m)； DO鋼管外徑(m)； E鋼材的彈性模量(MPa)；Fmax管道的最大單長(zhǎng)摩擦力(Nm)；Fmin管道的最小單長(zhǎng)摩擦力(Nm)； g重力加速度(ms2)； ， H管頂覆土深度(m)；Lmax管道的過渡段最大長(zhǎng)度(m)；Lmin管道的過渡段最小長(zhǎng)度(m)； Pd管道的計(jì)算壓力(MPa)； t0管道計(jì)算安裝溫度()； t1管道工作循環(huán)最高溫度()；

5、 t2管道工作循環(huán)最低溫度()；管道的屈服溫差()； 鋼材的線膨脹系數(shù)(mm)； 鋼管公稱壁厚(m)； 摩擦系數(shù)； 鋼材的泊松系數(shù)； 土壤密度(kgm3)；鋼材在計(jì)算溫度下的基本許用應(yīng)力(MPa)； b鋼材在計(jì)算溫度下的抗拉強(qiáng)度最小值(MPa)； t管道內(nèi)壓引起的環(huán)向應(yīng)力(MPa)； s鋼材在計(jì)算溫度下的屈服極限最小值(MPa)。3 管道的布置和敷設(shè)31管道布置311直埋供熱管道的布置應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ34)的有關(guān)規(guī)定。管道與有關(guān)設(shè)施的相互水平或垂直凈距應(yīng)符合表311的規(guī)定。表311 直埋供熱管道與有關(guān)設(shè)施相互凈距名 稱最小水平凈距(m)最小垂直凈距(m)給水管150

6、15排水管15015燃?xì)夤艿缐毫?00kPa10015壓力800kPa15O15壓力800kPa20O15壓縮空氣或CO2管10O15排水盲溝溝邊15050乙炔、氧氣管15025公路、鐵路坡底腳10地 鐵50O80電氣鐵路接觸網(wǎng)電桿基礎(chǔ)3O道路路面070建筑物基礎(chǔ)公稱直徑250ram25公稱直徑300mm30電纜通訊電纜管塊10O30電力及控制電纜35kV20O50llOkV20100注：熱力網(wǎng)與電纜平行敷設(shè)時(shí)，電纜處的土壤溫度與月平均土壤自然溫度比較，全年任何時(shí)候?qū)τ陔妷?0kV的電力電纜不高出10，對(duì)電壓35110kV的電纜不高出5，可減少表中所列距離。312直埋供熱管道最小覆土深度應(yīng)符合

7、表312的規(guī)定，同時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。表312 直埋敷設(shè)管道最小覆土深度管 徑(mm)50125150200250300350400450500車行道下(m)0810101212非車行道下(m)0606O708O9313直埋供熱管道穿越河底的覆土深度應(yīng)根據(jù)水流沖刷條件和管道穩(wěn)定條件確定。32敷設(shè)方式321直埋供熱管道的坡度不宜小于2，高處宜設(shè)放氣閥，低處宜設(shè)放水閥。322管道應(yīng)利用轉(zhuǎn)角自然補(bǔ)償，1060的彎頭不宜用做自然補(bǔ)償。323管道平面折角小于表323的規(guī)定和坡度變化小于2時(shí)，可視為直管段。表323 可視為直管段的最大平面折角()管道公稱直徑(mm)循環(huán)工作溫差(tlt2)()506585

8、100120140501004332242O1614125300382821181412350500342619161311324從干管直接引出分支管時(shí)，在分支管上應(yīng)設(shè)固定墩或軸向補(bǔ)償器或彎管補(bǔ)償器，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1分支點(diǎn)至支線上固定墩的距離不宜大于9m。 2分支點(diǎn)至軸向補(bǔ)償器或彎管的距離不宜大于20m。 3分支點(diǎn)有干線軸向位移時(shí)，軸向位移量不宜大于50mm，分支點(diǎn)至固定墩或彎管補(bǔ)償器的最小距離應(yīng)符合本規(guī)程公式(4421)計(jì)算“L”型管段臂長(zhǎng)的規(guī)定，分支點(diǎn)至軸向補(bǔ)償器的距離不應(yīng)小于12m。325三通、彎頭等應(yīng)力比較集中的部位，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算不通過時(shí)可采取設(shè)固定墩或補(bǔ)償器等保護(hù)措施。32

9、6當(dāng)需要減少管道軸向力時(shí)，可采取設(shè)置補(bǔ)償器或?qū)艿肋M(jìn)行預(yù)處理等措施。當(dāng)對(duì)管道進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，應(yīng)符合本規(guī)程附錄A的規(guī)定。327 當(dāng)?shù)鼗浻膊灰恢聲r(shí)，應(yīng)對(duì)地基做過渡處理。328埋地固定墩處應(yīng)采取可靠的防腐措施，鋼管、鋼架不應(yīng)裸露。329軸向補(bǔ)償器和管道軸線應(yīng)一致，距補(bǔ)償器12m范圍內(nèi)管段不應(yīng)有變坡和轉(zhuǎn)角。33管道附件331直埋供熱管道上的閥門應(yīng)能承受管道的軸向荷載，宜采用鋼制閥門及焊接連接。332直埋供熱管道變徑處(大小頭)或壁厚變化處，應(yīng)設(shè)補(bǔ)償器或固定墩，固定墩應(yīng)設(shè)在大管徑或壁厚較大一側(cè)。333直埋供熱管道的補(bǔ)償器、變徑管等管件應(yīng)采用焊接連接。4管道受力計(jì)算與應(yīng)力驗(yàn)算41 一般規(guī)定411直埋敷設(shè)預(yù)

10、制保溫管道的應(yīng)力驗(yàn)算采用應(yīng)力分類法。412本章適用于整體式預(yù)制保溫直埋熱水管道；同時(shí)，鋼制內(nèi)管材質(zhì)應(yīng)具有明顯的屈服極限。413直埋敷設(shè)預(yù)制保溫管道在進(jìn)行受力計(jì)算與應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，供熱介質(zhì)參數(shù)和安裝溫度應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 熱水管網(wǎng)供、回水管道的計(jì)算壓力應(yīng)采用循環(huán)水泵最高出口壓力加上循環(huán)水泵與管道最低點(diǎn)地形高差產(chǎn)生的靜水壓力。 2 管道工作循環(huán)最高溫度，應(yīng)采用室外采暖計(jì)算溫度下的熱網(wǎng)計(jì)算供水溫度；管道工作循環(huán)最低溫度，對(duì)于全年運(yùn)行的管網(wǎng)應(yīng)采用30，對(duì)于只在采暖期運(yùn)行的管網(wǎng)應(yīng)采用10。 3計(jì)算安裝溫度取安裝時(shí)當(dāng)?shù)氐淖畹蜏囟取?14單位長(zhǎng)度直埋敷設(shè)預(yù)制保溫管的外殼與土壤之間的摩擦力，應(yīng)按下式計(jì)算： (4

11、14)式中 F軸線方向每米管道的摩擦力(Nm)； H管頂覆土深度(m)；當(dāng)H15m時(shí)，H取15m。415保溫管外殼與土壤之間的摩擦系數(shù)，應(yīng)根據(jù)外殼材質(zhì)和回填料的不同分別確定。對(duì)于高密度聚乙烯或玻璃鋼的保溫外殼與土壤間的摩擦系數(shù)，可按表415采用。416管道徑向位移時(shí)，土壤橫向壓縮反力系數(shù)C宜根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r實(shí)測(cè)或按經(jīng)驗(yàn)確定。管道水平位移時(shí)，C值宜取110610106Nm。；對(duì)于粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土回填密實(shí)度為9095時(shí)，C值可取31064106Nm3。管道豎向向下位移時(shí)，C值變化范圍為5106100106Nm3。表415 保溫管外殼與土壤間的摩擦系數(shù) 回填料 摩擦系數(shù)保溫管外殼材質(zhì)中 砂粉質(zhì)粘土

12、或砂質(zhì)粉土最大摩擦系數(shù)max最小摩擦系數(shù)min最大摩擦系數(shù)max最小摩擦系數(shù)min高密度聚乙烯或玻璃鋼O40O20O40O15417直埋供熱管道鋼材的基本許用應(yīng)力，應(yīng)根據(jù)鋼材有關(guān)特性，取下列兩式中的較小值： =b/3 (4171) =b/1.5 (4172) 常用鋼材的基本許用應(yīng)力、彈性模量E和線膨脹系數(shù)a值應(yīng)符合本規(guī)程附錄B的規(guī)定。418直埋預(yù)制保溫管的應(yīng)力驗(yàn)算，應(yīng)符合下列規(guī)定： l 管道在內(nèi)壓、持續(xù)外載作用下的一次應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力，不應(yīng)大于鋼材在計(jì)算溫度下的基本許用應(yīng)力。 2管道由熱脹、冷縮和其它因位移受約束而產(chǎn)生的二次應(yīng)力及由內(nèi)壓、持續(xù)外載產(chǎn)生的一次應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化范圍，不應(yīng)大于鋼材在計(jì)

13、算溫度下基本許用應(yīng)力的3倍。 3管道局部應(yīng)力集中部位的一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化幅度不應(yīng)大于鋼材在計(jì)算溫度下基本許用應(yīng)力的3倍。42管壁厚度的計(jì)算421管道的理論計(jì)算壁厚應(yīng)按下式計(jì)算： (421)式中艿。管道理論計(jì)算壁厚(m)； r基本許用應(yīng)力修正系數(shù)。422基本許用應(yīng)力修正系數(shù)()的取用應(yīng)符合下列規(guī)定：1鋼管基本許用應(yīng)力修正系數(shù)應(yīng)按表4221取用。表4221 鋼管基本許用應(yīng)力修正系數(shù) 焊 縫 形 式 無 縫 鋼 管 10 雙面自動(dòng)焊螺旋焊縫鋼管 10 單面焊接的螺旋焊縫鋼管 O62縱向焊縫鋼管基本許用應(yīng)力修正系數(shù)應(yīng)按表4222取用。表4222 縱縫焊接鋼管基本許用應(yīng)力修正系數(shù)

14、焊接方法焊縫形式手工電焊或氣焊雙面焊接有坡口的對(duì)接焊接1OO有氬弧焊打底的單面焊接有坡口對(duì)接焊接O90無氬弧焊打底的單面焊接有坡口對(duì)接焊接O75熔劑層下的自動(dòng)焊雙面焊接對(duì)接焊縫1OO單面焊接有坡口對(duì)接焊縫O85單面焊接無坡口對(duì)接焊縫O80423管道的取用壁厚，應(yīng)按下列方法確定： l 管道的計(jì)算壁厚按下式計(jì)算： c= t+B （4.2.3-1）式中B管道壁厚附加值(m)。 2 管道壁厚附加值按下式計(jì)算： B=t （4.2.3-2）式中 管道壁厚負(fù)偏差系數(shù)，按表423取用。表423 管道壁厚負(fù)偏差系數(shù)管道壁厚偏差()058910111255O050O105014101540167O180O200O

15、235當(dāng)焊接管道產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中未提供壁厚允許負(fù)偏差百分?jǐn)?shù)時(shí)，壁厚附加值可采用下列數(shù)據(jù)：理論壁厚為5510-3m及以下者，B=0510-3m；理論壁厚為610-3710-3。m者，B=0610-3m；理論壁厚為810-32510-3m者，B=O810-3m。3 管道取用壁厚應(yīng)采用大于或等于計(jì)算壁厚的最小公稱壁厚。43直管段的軸向力和熱伸長(zhǎng)431管道的屈服溫差應(yīng)按下式計(jì)算： （4.3.1-1） （4.3.1-2） 式中 n屈服極限增強(qiáng)系數(shù)，n取13； 泊松系數(shù)，對(duì)鋼材取03。432直管段的過渡段長(zhǎng)度，應(yīng)按下式計(jì)算： 1過渡段最大長(zhǎng)度 （4.3.2-1）當(dāng)t1-t0Ty，時(shí)，取t1-t0=Ty。2過渡段

16、最小長(zhǎng)度 （4.3.2-2）當(dāng)t1-t0Ty，時(shí)，取t1-t0=Ty。433管道工作循環(huán)最高溫度下，過渡段內(nèi)任一截面上的最大軸向力和最小軸向力應(yīng)按下列公式計(jì)算： 1最大軸向力 (4.3.3-1) 當(dāng)lLmin時(shí)，取l=Lmin。 2最小軸向力 (4.3.3-2)式中 計(jì)算截面的最大軸向力(N)；l過渡段內(nèi)計(jì)算截面距活動(dòng)端的距離(m)； Ft活動(dòng)端對(duì)管道伸縮的阻力(N)；Nt.min計(jì)算截面的最小軸向力(N)。434管道工作循環(huán)最高溫度下，錨固段內(nèi)的軸向力應(yīng)按下式計(jì)算： (434) 當(dāng)t1-t0Ty，時(shí)，取t1-t0=Ty。式中 Na錨固段的軸向力(N)。435對(duì)于直管段的當(dāng)量應(yīng)力變化范圍應(yīng)進(jìn)行

17、驗(yàn)算，并應(yīng)滿足下列表達(dá)式的要求： 3 (4.3.5-1)式中 j內(nèi)壓、熱脹應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化范圍(MPa)。 當(dāng)不能滿足(4351)式的條件時(shí)，管系中不應(yīng)有錨固段存在，且設(shè)計(jì)布置的過渡段長(zhǎng)度應(yīng)滿足下列表達(dá)式的要求：L (4.3.5-2)式中 L設(shè)計(jì)布置的過渡段長(zhǎng)度(m)。436 兩過渡段間駐點(diǎn)位置Z應(yīng)按下式確定(圖436)： (4.3.6)式中 L兩過渡段管線總長(zhǎng)度(m)； l1(或l2)駐點(diǎn)左側(cè)(或右側(cè))過渡段長(zhǎng)度(m)；Ff1(或Ff2)左側(cè)(或右側(cè))活動(dòng)端對(duì)管道伸縮的阻力(N)。 當(dāng)Ff1或Ff2的數(shù)值與過渡段長(zhǎng)度有關(guān)，采用迭代計(jì)算時(shí)，F(xiàn)f1或Ff2的誤差不應(yīng)大于10。圖436計(jì)算駐點(diǎn)位

18、置簡(jiǎn)圖437管段伸長(zhǎng)量應(yīng)根據(jù)該管段所處的應(yīng)力狀態(tài)按下列公式計(jì) 算： 1 當(dāng)t1-t0Ty或LLmin，整個(gè)過渡段處于彈性狀態(tài)工作時(shí) (437-1) 2 當(dāng)t1-t0Ty，且LLmin，管段中部分進(jìn)入塑性狀態(tài)工作 時(shí) (437-2) (437-3)式中 管段的熱伸長(zhǎng)量(m)； L設(shè)計(jì)布置的管段長(zhǎng)度(m)；當(dāng)LLmax時(shí)，L取Lmin； 過渡段的塑性壓縮變形量(m)。438過渡段內(nèi)任一計(jì)算點(diǎn)的熱位移應(yīng)按下列步驟計(jì)算： 1 計(jì)算整個(gè)過渡段的熱伸長(zhǎng)量； 2 以計(jì)算點(diǎn)到活動(dòng)端的距離作為一個(gè)假設(shè)的過渡段，計(jì)算該 段的熱伸長(zhǎng)量； 3 整個(gè)過渡段與假設(shè)過渡段熱伸長(zhǎng)量之差即為計(jì)算點(diǎn)的熱 位移量。439采用套筒、

19、波紋管、球型等補(bǔ)償器對(duì)過渡段的熱伸長(zhǎng)或分支三通位移進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)過渡段一端為固定點(diǎn)或錨固點(diǎn)時(shí)，補(bǔ)償器補(bǔ)償能力不應(yīng)小于過渡段熱伸長(zhǎng)量(或分支三通位移)的11倍；當(dāng)過渡段的一端為駐點(diǎn)時(shí)，應(yīng)乘以12的系數(shù)，但不應(yīng)大于按過渡段最大長(zhǎng)度計(jì)算出的伸長(zhǎng)量的11倍。44轉(zhuǎn)角管段的應(yīng)力驗(yàn)算441直埋水平彎頭和縱向彎頭升溫彎矩及軸向力可采用彈性抗彎鉸解析法或有限元法進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)采用彈性抗彎鉸解析法時(shí)，應(yīng)符合本規(guī)程附錄C的規(guī)定。計(jì)算彎頭彎矩變化范圍時(shí)，管道的計(jì)算溫差應(yīng)采用工作循環(huán)最高溫度與工作循環(huán)最低溫度之差；計(jì)算轉(zhuǎn)角管段的軸向力時(shí)，管道的計(jì)算溫差應(yīng)采用工作循環(huán)最高溫度與計(jì)算安裝溫度之差。442采用彈性抗彎鉸解析法進(jìn)

20、行計(jì)算時(shí)，“L”型管段的臂長(zhǎng)應(yīng)符合下列規(guī)定： l1(或l2)23k (442-1) (442-2)式中 l1(或l2)“L”型管段兩側(cè)的臂長(zhǎng)(m)； k與土壤特性和管道剛度有關(guān)的參數(shù) (1m)； C土壤橫向壓縮反力系數(shù)(Nm3)。443 “Z”型、“”型補(bǔ)償管段可分割成兩個(gè)“L”型管段，并可采用彈性抗彎鉸解析法進(jìn)行彎頭彎矩及軸向力的計(jì)算。分割時(shí)應(yīng)使：“Z”型管段以垂直臂上的駐點(diǎn)將管段分為兩個(gè)“L”型管段；對(duì)于兩側(cè)轉(zhuǎn)角相同的“Z”型管段，駐點(diǎn)可取垂直臂中點(diǎn)?！啊毙凸芏巫酝馍毂鄣捻旤c(diǎn)起將兩個(gè)外伸臂連同兩側(cè)的直管段分為兩個(gè)“L”型管段。444直埋彎頭在彎矩作用下的最大環(huán)向應(yīng)力變化幅度應(yīng)按下式計(jì)算：

21、(444-1) (444-2) (444-3) (444-4)式中 bt彎頭在彎矩作用下最大環(huán)向應(yīng)力變化幅度(MPa)； b 彎頭平面彎曲環(huán)向應(yīng)力加強(qiáng)系數(shù)； M 彎頭的彎矩變化范圍(Nm)； rbo彎頭的外半徑(m)； Ib彎頭橫截面的慣性矩(m4)；彎頭的尺寸系數(shù)； Rc彎頭的計(jì)算曲率半徑(m)； b彎頭的公稱壁厚(m)； rbm彎頭橫截面的平均半徑(m)。445直埋彎頭的強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)滿足下列條件： 3 （4.4.5-1） （4.4.5-2）式中Dbi彎頭內(nèi)徑(m)； rbi彎頭內(nèi)半徑(m)； pt直埋彎頭在內(nèi)壓作用下彎頭頂(底)部的環(huán)向應(yīng)力 (MPa)。45三通加固451直埋供熱管道的焊制三

22、通應(yīng)根據(jù)內(nèi)壓和主管軸向荷載聯(lián)合作用進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。三通各部分的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化范圍不應(yīng)大于3；局部應(yīng)力集中部位的一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力變化幅度不應(yīng)大于3。當(dāng)不能滿足上述條件時(shí)應(yīng)進(jìn)行加固。452三通加固應(yīng)采取下列一項(xiàng)或幾項(xiàng)措施進(jìn)行： 1 加大主管壁厚，提高三通總體強(qiáng)度(包括采用不等壁厚的鑄鋼或鍛鋼三通)； 2 在開孔區(qū)采取加固措施(包括增加支管壁厚)，抑制三通開孔區(qū)的變形；3 在開孔區(qū)周圍加設(shè)傳遞軸向荷載的結(jié)構(gòu)。 453對(duì)三通加固方案應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力測(cè)定或用有限元法計(jì)算，以檢驗(yàn)加固措施是否滿足本規(guī)程第451條的規(guī)定。當(dāng)不進(jìn)行應(yīng)力測(cè)定和計(jì)算時(shí)，可按本規(guī)程附錄D中的規(guī)定進(jìn)行加

23、固。46管道豎向穩(wěn)定性驗(yàn)算461直埋直管段上的垂直荷載應(yīng)符合下式要求： (461)式中 Q作用在單位長(zhǎng)度管道上的垂直分布荷載(Nm)； s安全系數(shù)，s取11； Np.max管道的最大軸向力，按本規(guī)程(433-1)式和 (434)式計(jì)算(N)； f0初始撓度(m)； Ip直管橫截面慣性矩(m4)。462初始撓度應(yīng)按下式計(jì)算： (462) 當(dāng)f0001m時(shí)，f0取O0lm。463垂直荷載應(yīng)按下式計(jì)算： Q=Gw +G + SF (463-1) (463-2) (463-3) (463-4)式中 Gw每米長(zhǎng)管道上方的土層重量(Nm)； G每米長(zhǎng)預(yù)制保溫管自重(包括介質(zhì)在內(nèi))(Nm)； SF每米長(zhǎng)管道

24、上方土體的剪切力(Nm)； Ko土壤靜壓力系數(shù)； 土壤的內(nèi)摩擦角。4.6.4當(dāng)豎向穩(wěn)定性不滿足要求時(shí)，應(yīng)采取下列措施： 1 增加管道埋深或管道上方荷載； 2降低管道軸向力。5 固定墩設(shè)計(jì)51 管道對(duì)固定墩的推力511管道對(duì)固定墩的作用力，應(yīng)包括下列三部分： 1 管道熱脹冷縮受約束產(chǎn)生的作用力； 2 內(nèi)壓產(chǎn)生的不平衡力； 3活動(dòng)端位移產(chǎn)生的作用力。512固定墩兩側(cè)管段作用力合成時(shí)，應(yīng)按下列原則進(jìn)行： l 根據(jù)兩側(cè)管段摩擦力下降造成的軸向力變化的差異，按最不利情況進(jìn)行合成； 2兩側(cè)管段由熱脹受約束引起的作用力和活動(dòng)端作用力的合力相互抵消時(shí)，荷載較小方向力應(yīng)乘以08的抵消系數(shù)；當(dāng)兩側(cè)管段均為錨固段時(shí)

25、，抵消系數(shù)取O9。兩側(cè)內(nèi)壓不平衡力的抵消系數(shù)取1。513推力可按本規(guī)程附錄E所列公式計(jì)算或采用計(jì)算不同摩擦力工況下兩側(cè)推力(考慮抵消系數(shù))最大差值的方法進(jìn)行。 52固定墩結(jié)構(gòu)521 直埋固定墩必須進(jìn)行下列穩(wěn)定性驗(yàn)算：l抗滑移驗(yàn)算(圖521) (5.2.1-1)式中 Ks抗滑移系數(shù)； K固定墩后背土壓力折減系數(shù)，取04O7； Ep被動(dòng)土壓力(N)；f1、f2、f3固定墩底面、側(cè)面及頂面與土壤產(chǎn)生的摩擦力 (N)；Ea主動(dòng)土壓力(N)，當(dāng)固定墩前后為粘性土?xí)rEa可 略去；T供熱管道對(duì)固定墩作用力(N)。圖521固定墩受力簡(jiǎn)圖2抗傾覆驗(yàn)算(圖521) (521-2) (521-2) (521-4)

26、(521-5)式中 Kov抗傾覆系數(shù)； X2被動(dòng)土壓力Bp作用點(diǎn)至固定墩底面距離(m)； X1主動(dòng)土壓力Ea作用點(diǎn)至固定墩底面距離(m)， G固定墩自重(N)； G1固定墩上部覆土重(N)； max固定墩底面對(duì)土壤的最大壓應(yīng)力(Pa)； f地基承載力設(shè)計(jì)值(Pa)；b、d、h固定墩幾何尺寸(寬、厚、高)(m)；h1、h2、H固定墩頂面、管孔中心和底面至地面的距離(m)； 回填土內(nèi)摩擦角，砂土取30。522 回填土與固定墩的摩擦系數(shù)m應(yīng)按表522取用。表522 回填土與固定墩的摩擦系數(shù)土 壤 類 別摩 擦 系 數(shù)粘 性 土可塑性O(shè)25O30硬 性O(shè)30O35堅(jiān)硬性O(shè)35O45粉 土土壤飽和度O5

27、030O40中砂、粗砂、礫砂040050碎 石 土06523 固定墩強(qiáng)度及配筋計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJlO)的規(guī)定。524制作固定墩所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，鋼筋直徑不應(yīng)小于聲8，其間距不應(yīng)大于250mm。鋼筋應(yīng)采用雙層布置，保護(hù)層不應(yīng)小于30mm.525供熱管道穿過固定墩處，孔邊應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。6保溫及保護(hù)殼61 一般規(guī)定6.1.1 直埋供熱管道的保溫結(jié)構(gòu)是由保溫層與保護(hù)殼組成。保護(hù)殼應(yīng)連續(xù)、完整和嚴(yán)密。保溫層應(yīng)飽滿，不應(yīng)有空洞。保溫結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度并與鋼管粘結(jié)為一體。6.1.2直埋供熱管道與管件的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則(GB42

28、71)、設(shè)備及保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則(GB8175)、城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ34)和本規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。613聚氨酯泡沫塑料預(yù)制保溫管性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)聚氨酯泡沫塑料預(yù)制保溫管(CJ T3002)的規(guī)定。614直埋供熱管道保溫層除應(yīng)具有良好保溫性能外，還應(yīng)符合表614的規(guī)定。表614 直埋供熱管道保溫層耐熱性及強(qiáng)度指標(biāo)項(xiàng) 目指 標(biāo)耐 熱 性不低于設(shè)計(jì)工作溫度抗 壓 強(qiáng) 度200kPa剪切強(qiáng)度(含與內(nèi)管和外殼粘結(jié))120kPa615直埋供熱管道及管件應(yīng)在工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)只進(jìn)行接口施工。616在貯存、運(yùn)輸期間，預(yù)制保溫管、管件的保溫端面必須有良好的防水漆面，管端應(yīng)有保護(hù)封帽。617保溫層內(nèi)設(shè)置報(bào)警線的保

29、溫管，報(bào)警線之間、報(bào)警線與鋼管之間的絕緣電阻值應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。62保溫計(jì)算621直埋供熱管道保溫層應(yīng)滿足工藝對(duì)供熱介質(zhì)溫度降、保溫管周圍土壤溫度場(chǎng)等的技術(shù)要求，當(dāng)經(jīng)濟(jì)保溫層厚度能滿足技術(shù)要求時(shí)，取經(jīng)濟(jì)保溫層厚度，但最小厚度應(yīng)滿足制造工藝要求。622經(jīng)濟(jì)保溫厚度、技術(shù)保溫厚度和管道熱損失計(jì)算中有關(guān)參數(shù)，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ 34)的規(guī)定。7 工程測(cè)量及土建工程71 工程測(cè)量711 直埋供熱管道工程測(cè)量，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)城市測(cè)量規(guī)范(CJJ8)、城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(CJJ 28)及本規(guī)程的規(guī)定。712施工時(shí)，直埋供熱管道全部管線都應(yīng)進(jìn)行平面位置測(cè)量和高程

30、測(cè)量，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。713 直埋供熱管道工程應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)竣工測(cè)量，主要內(nèi)容應(yīng)包括： 1平面測(cè)量：管線始末點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)的坐標(biāo)和與永久性建筑物的相對(duì)位置(條件不允許時(shí)可只取其中一種)，直埋閥門、補(bǔ)償器、固定墩、變徑管和交叉管線的位置。 2 高程測(cè)量：所有的變坡點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)和沿線每隔50m的管頂高程，其它交叉管線的高程。 72土方工程721 溝槽的土方開挖寬度，應(yīng)根據(jù)管道外殼至槽底邊的距離確定。管周圍填砂時(shí)該距離不應(yīng)小于100mm；填土?xí)r，該距離應(yīng)根據(jù)夯實(shí)工藝確定。722溝槽、檢查室經(jīng)工程驗(yàn)收合格、竣工測(cè)量后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填。723溝槽回填前應(yīng)先將槽底清除干凈，有積水時(shí)應(yīng)先排除。724溝槽胸腔部位應(yīng)填

31、砂或過篩的細(xì)土，回填料種類由設(shè)計(jì)確定。填砂時(shí)，回填高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；填土?xí)r，篩土顆粒不應(yīng)大于20mm，回填范圍為保溫管頂以上150mm以下的部位。725 回填料應(yīng)分層夯實(shí)，各部位的密實(shí)度應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(CJJ28)的規(guī)定。73構(gòu)筑物731直埋供熱管道的檢查室施工時(shí)，應(yīng)保證穿越口與管道軸線一致，偏差度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并按設(shè)計(jì)要求做好管道穿越口的防水、防腐。732 固定墩混凝土澆筑前應(yīng)檢查與混凝土接觸部位的管道及卡板防腐層，防腐層應(yīng)完好，有損壞時(shí)應(yīng)修補(bǔ)。733 內(nèi)嵌式固定墩應(yīng)待固定墩兩側(cè)供熱管道連接調(diào)整就位后，且在安裝補(bǔ)償器之前進(jìn)行混凝土澆筑。8 管道安裝81一

32、般規(guī)定811進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制保溫管、管件和接口材料，都應(yīng)具有產(chǎn)品合格證及性能檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)值應(yīng)符合國家現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。812進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制保溫管和管件必須逐件進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，破損和不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁使用。813預(yù)制保溫管應(yīng)分類整齊堆放，管端應(yīng)有保護(hù)封帽。堆放場(chǎng)地應(yīng)平整，無硬質(zhì)雜物，不積水。堆高不宜超過2m，堆垛離熱源不應(yīng)小于2m。82管道安裝821管道安裝前應(yīng)檢查溝槽底高程、坡度、基底處理是否符合設(shè)計(jì)要求。管道內(nèi)雜物及砂土應(yīng)清除干凈。822 管道運(yùn)輸?shù)跹b時(shí)宜用寬度大于50mm的吊帶吊裝，嚴(yán)禁用鐵棍撬動(dòng)外套管和用鋼絲繩直接捆綁外殼。823等徑直管段中不應(yīng)采用不同廠家、不同規(guī)格、不同性能的預(yù)制保溫管；

33、當(dāng)無法避免時(shí)，應(yīng)征得設(shè)計(jì)部門同意。824預(yù)制保溫管可單根吊人溝內(nèi)安裝，也可2根或多根組焊完后吊裝。當(dāng)組焊管段較長(zhǎng)時(shí)，宜用兩臺(tái)或多臺(tái)吊車抬管下管，吊點(diǎn)的位置按平衡條件選定。應(yīng)用柔性寬吊帶起吊，并應(yīng)穩(wěn)起、穩(wěn)放。嚴(yán)禁將管道直接推人溝內(nèi)。825安裝直埋供熱管道時(shí)，應(yīng)排除地下水或積水。當(dāng)日工程完工時(shí)應(yīng)將管端用盲板封堵。826有報(bào)警線的預(yù)制保溫管，安裝前應(yīng)測(cè)試報(bào)警線的通斷狀況和電阻值，合格后再下管對(duì)口焊接。報(bào)警線應(yīng)在管道上方。827安裝預(yù)制保溫管道的報(bào)警線時(shí)，應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在施工中，報(bào)警線必須防潮；一旦受潮，應(yīng)采取預(yù)熱、烘烤等方式干燥。828安裝前應(yīng)按設(shè)計(jì)給定的伸長(zhǎng)值調(diào)整一次性補(bǔ)償器。施焊時(shí)兩條焊

34、接線應(yīng)吻合。829直埋供熱管道敞口預(yù)熱應(yīng)分段進(jìn)行，宜采取1km為一段。預(yù)熱介質(zhì)宜采用熱水，預(yù)熱溫度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確定。83接口保溫831 直埋供熱管道接口保溫應(yīng)在管道安裝完畢及強(qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)行。832管道接口處使用的保溫材料應(yīng)與管道、管件的保溫材料性能一致。833接口保溫施工前，應(yīng)將接口鋼管表面、兩側(cè)保溫端面和搭接段外殼表面的水分、油污、雜質(zhì)和端面保護(hù)層去除干凈。834管道接口使用聚氨酯發(fā)泡時(shí)，環(huán)境溫度宜為20，不應(yīng)低于10；管道溫度不應(yīng)超過50。835對(duì)DN200以上管道接口不宜采用手工發(fā)泡。836管道接口保溫不宜在冬季進(jìn)行。不能避免時(shí)，應(yīng)保證接口處環(huán)境溫度不低于10。嚴(yán)禁管道浸水、覆雪。接

35、口周圍應(yīng)留有操作空間。837發(fā)泡原料應(yīng)在環(huán)境溫度為1025的干燥密閉容器內(nèi)貯存，并應(yīng)在有效期內(nèi)使用。838接口保溫采用套袖連接時(shí)，套袖與外殼管連接應(yīng)采用電阻熱熔焊；也可采用熱收縮套或塑料熱空氣焊，采用塑料熱空氣焊應(yīng)用機(jī)械施工。839套袖安裝完畢后，發(fā)泡前應(yīng)做氣密性實(shí)驗(yàn)，升壓至20kPa，接縫處用肥皂水檢驗(yàn)，無泄漏為合格。8310對(duì)需要現(xiàn)場(chǎng)切割的預(yù)制保溫管，管端裸管長(zhǎng)度宜與成品管一致，附著在裸管上的殘余保溫材料應(yīng)徹底清除干凈。8311 硬質(zhì)泡沫保溫物質(zhì)應(yīng)充滿整個(gè)接口環(huán)狀空間，密度應(yīng)大于50kgm3。8312對(duì)采用玻璃鋼外殼的管道接口，使用模具作接口保溫時(shí)，接口處的保溫層應(yīng)和管道保溫層順直，無明顯

36、凹凸及空洞。8313接口處，玻璃鋼防護(hù)殼表面應(yīng)光滑順直，無明顯凸起、凹坑、毛刺，防護(hù)殼厚度不應(yīng)小于管道防護(hù)殼厚度；兩側(cè)搭接不應(yīng)小于80mm。84試壓、清洗及試運(yùn)行841 直埋供熱管道工程試壓、清洗及試運(yùn)行應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(CJJ28)的規(guī)定。9 工程驗(yàn)收9O1直埋供熱管道工程在單項(xiàng)、分部、分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格后，進(jìn)行總體驗(yàn)收。9O2直埋供熱管道工程的單項(xiàng)、分部、分項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收除應(yīng)遵守城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(CJJ28)的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1管道地基處理、胸腔回填料、回填土高度和回填密實(shí)度； 2 回填前預(yù)制保溫管外殼完好性； 3預(yù)制保溫管接口及

37、報(bào)警線； 4 預(yù)制保溫管與固定墩連接處防水防腐及檢查室穿越口處理； 5管道軸線偏差； 6 預(yù)拉預(yù)熱伸長(zhǎng)量、一次性補(bǔ)償器預(yù)調(diào)整值及焊接線吻合程度；7防止管道失穩(wěn)措施。附錄A直埋供熱管道預(yù)處理A1一般規(guī)定A11 在滿足本規(guī)程(4351)式條件的前提下，調(diào)整管道中的軸向力可采用預(yù)拉伸、敞溝預(yù)熱、設(shè)置一次性補(bǔ)償器覆土后預(yù)熱等預(yù)處理方法。A12 本附錄中所列公式適用于預(yù)處理管段未發(fā)生屈服的情況。A13 循環(huán)中間溫度tm根據(jù)工藝要求確定或按下式計(jì)算： (A13)式中 tm中間溫度，即管段內(nèi)平均應(yīng)力為零(未計(jì)入內(nèi)壓影 響)的溫度()。A14預(yù)處理管段伸長(zhǎng)量應(yīng)按下式計(jì)算： (A14)式中 L預(yù)處理管段伸長(zhǎng)量(

38、m)； ti預(yù)處理管段初始應(yīng)力為零時(shí)管道溫度()； Lpr預(yù)處理管段長(zhǎng)度(m)。A2管道預(yù)處理A21敞溝預(yù)熱宜選用充水預(yù)熱方式，亦可采用電加熱。A22預(yù)拉伸處理和敞溝預(yù)熱時(shí)，應(yīng)在保證管道伸長(zhǎng)量符合設(shè)計(jì)值并且保持不變時(shí)進(jìn)行覆土夯實(shí)。A23 當(dāng)大型管網(wǎng)采用分段預(yù)處理，在下一管段進(jìn)行預(yù)拉伸或敞溝預(yù)熱時(shí)，上一管段回縮的長(zhǎng)度應(yīng)一并補(bǔ)足。A24覆土后預(yù)熱管道分段長(zhǎng)度應(yīng)符合下式要求： (A24)式中 Ls一次性補(bǔ)償器到固定點(diǎn)或駐點(diǎn)的距離，即管道分段 長(zhǎng)度(m)； tp.max最高預(yù)熱溫度() tp.max應(yīng)取小于或等于t1； F預(yù)熱段土壤對(duì)管道的摩擦力(Nm)。A25覆土后預(yù)熱管段外宜包裹塑料薄膜，摩擦系數(shù)

39、應(yīng)采用首次升溫時(shí)的值。A26使用一次性補(bǔ)償器進(jìn)行覆土后預(yù)熱時(shí)，預(yù)熱宜與熱網(wǎng)試運(yùn)行合并進(jìn)行；預(yù)熱段與相鄰非預(yù)熱段應(yīng)用固定墩隔開。A27使用一次性補(bǔ)償器進(jìn)行覆土后預(yù)熱時(shí)，一次性補(bǔ)償器的補(bǔ)償量應(yīng)在預(yù)熱前調(diào)整為設(shè)計(jì)值，并應(yīng)在伸長(zhǎng)量到位后將一次性補(bǔ)償器焊接成整體。A28一個(gè)預(yù)熱段設(shè)置多個(gè)一次性補(bǔ)償器時(shí)，一次性補(bǔ)償器應(yīng)均布；管段總熱伸長(zhǎng)應(yīng)符合設(shè)計(jì)值。A29一個(gè)預(yù)熱段設(shè)置多個(gè)一次性補(bǔ)償器時(shí)，預(yù)熱段長(zhǎng)度應(yīng)符合下式規(guī)定： L2nLs (A.2.9)式中 Ls管道分段長(zhǎng)度(m)； L預(yù)熱段長(zhǎng)度(m)； n設(shè)置的一次性補(bǔ)償器數(shù)量。A3覆土后預(yù)熱應(yīng)力計(jì)算A31 管段計(jì)算預(yù)熱溫度應(yīng)按下式計(jì)算： （A.3.1） 式中 t

40、dp計(jì)算預(yù)熱溫度()； Lc計(jì)算的管段長(zhǎng)度(m)。A32覆土后預(yù)熱的管段初運(yùn)行時(shí)，工作循環(huán)最高溫度下壓應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算：1一次性補(bǔ)償器處： (A.3.2-1) 2管段與一次性補(bǔ)償器相對(duì)應(yīng)的另一端： (A.3.2-2)A33覆土后預(yù)熱的管段初運(yùn)行時(shí)，工作循環(huán)最低溫度下拉應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算： 1 一次性補(bǔ)償器處： (A.3.3-1) 2 管段與一次性補(bǔ)償器相對(duì)應(yīng)的另一端： (A.3.3-2)A34管段內(nèi)應(yīng)力均布后，最大壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算： 1 最大壓應(yīng)力： (A.3.4-1) 2 最大拉應(yīng)力： (A.3.4-2)式中 tdp計(jì)算管段的計(jì)算預(yù)熱溫度()。附錄B鋼材性能B01常用鋼材的基

41、本許用應(yīng)力應(yīng)符合表B01的規(guī)定。表B01 常用鋼材的基本許用應(yīng)力 (MPa)鋼 號(hào)lO20，20gQ235b33354022375s20602158235計(jì)算溫度2020011111341125B02 常用鋼材的彈性模量E和線膨脹系數(shù)口值應(yīng)符合表B02的規(guī)定。表B02 常用鋼材的彈性模量和線膨脹系數(shù)鋼材物理特性彈性模量E(104Mpa，1010Nm2)線膨脹系數(shù)(10-6mm)鋼號(hào)1020，20gQ2351020，20gQ235計(jì)算溫度()2019819。820610019118220011911212215018618019612311612620018117619212612113O注 Q235是替代A3，A3g的新鋼號(hào)。附錄C直埋供熱管道轉(zhuǎn)角管段彈性抗彎鉸解析計(jì)算法C1直埋水平轉(zhuǎn)角管段計(jì)算C11 水平轉(zhuǎn)角管段的過渡段長(zhǎng)度應(yīng)按下列公式計(jì)算： （C.1.1-1） （C.1.1-2） （C.1.1-3） （C.1.1-4）