厂区直埋采暖管道的设计

厂区直埋采暖管道的设计

刘芙蓉

（江西省电力设计院江西南昌330096）

摘要：本文介绍和引用现代化先进的直埋管道设计的方法，即如何采暖设计，研究了如何更加有效的使直埋采暖管能够有效的供暖问题，本文同时对厂区直埋管道方面易出现的问题进行了详细阐述，并高效的解决一切已经出现或可能出现的新难题，真正的解决采暖管供暖问题。结果运用现代化先进的直埋管道设计技术，的确是面对和解决优化采暖管供暖问题行之有效的方法，并对改进直埋管道设计进行了总结，提出了更加完善改运用的建议。

关键词：厂区直埋管道；采暖管；供暖效果

1前言

传统的采暖管设计时主要注意管道自身的设计，特别是管道隔热保暖的设计，但是，作为直埋管道，还要注意管道的铺设要求；因此，要对直埋管道的受力设计、施工都提出新高度的要求，特别是发电厂，施工环境以及管道所处的环境更加复杂，恶劣，这样对厂区直埋采暖管道的设计要更加细致，先进，要兼顾经济性和实用效能随着使用中高温水用于采暖越来越普遍。特别是在一些大型的工厂，例如火电厂，其所处的环境是非常恶劣和复杂的，传统的水蒸气取暖方式，无疑是增加了安全方面的隐患，且效率也太低，因此，大现模热电合产供热工程就应运而生。本文并总结了相应的应对技术策略，力求加快直埋采暖管敷设技术的发展，从而为社会的发展和人民的幸福做贡献。

2直埋采暖管敷设技术的疑难点现状概况

在直埋采暖管敷设技术方面，首先要面临的问题就是在管理方面，主要是现在这项技术刚刚起步，国类成熟的机构相对较少，加上相关的技术文献较少，特别是专业的技术人员缺乏，这些都是掣肘我国直埋采暖管敷设技术的发展，因此，管理问题不容小觑，要解决直埋采暖管敷设技术之前，首先要建立健全规范化，标准化的管理研究，培训发展体系，同时，在具体的直埋采暖管敷设技术难题方面，本文在总结理论知识和经验实际的基础上，总结出以下重大技术难题，分别是受力设计方面问题，安装方式方面的难题，以及分析和克服管道失效方式方面难题，本文将系统分别对各问题进行阐述介绍。

在关于受力设计方面，考虑到管道保温直接埋地以后，会承受较大的温度应力，除此以外，还会受到土壤的约束作用，这样就会致使管壁内产生极大的轴向应力，这种力对管道的破坏力极强，传统的解决措施是减少固定墩的间距，但这无疑是增加固定墩的数量，不仅增加了成本，还增加施工的难度和风险，这明显是一个很不经济的方法，传统还有一个解决方式就是降低温度，但这又势必要使流量增大，管径加粗，这同样也是不经济的。而目前国内的热水采暖供水温度大都有要求和标准，是不允许降到所需的温度的。因此，受力分析方面的问题是要重点处理好的；在关于安装方式方面的问题，其对应的安装方式选择有多种，例如无补偿安装，有补偿安装，冷安装，预应力安装，还有就是考虑到经济性的保障，要能够兼顾质量和价格的合理，进行安装方式合理的选择和搭配。

3加强直埋采暖管敷设技术的应对策略

3.1管道受力分析

直埋采暖管敷设技术问题的应对与处理综合技术策略为了有效地确保直埋采暖管敷设技术建设的有效进行，需要通过采取相应的技术策略，本文重点从受力分析方面进行突破，力做到既满足质量要求又满足对材料成本的有效控制。

首先，我们应该要了解管道的受力情况，如图为设计和安装的直埋采暖管横截面示意图，由此我们知道要计算管道的受力，要能够承受以下几个方面的应力:(1)是来自水温内压的压力；(2)连续的外载作用，比如自重，直埋管道的土壤重量，管道上的重物等压力；(3)还有就是位移受约束时产生的应力.这是由于管道热涨冷缩的缘故；因此，要确保采暖管道自身及连接设备安全性的要求，要对以上提到的受力进行综合分析考虑，再次，设计时注重力的失效形式.采用管道应力验算的失效准则，本文采用的是极限分析，以充分利用弹塑性材料的性能，通过有限元分析，可知对管道上上局部区域进行优化分析，在受力大的地方加大受力方面的设计，这样整个管道体系的受力就可以得到保障，因为少量屈服部分被周围的弹性材料所包围，还可以对其持续加载，致使结构处在不变荷载下发生塑性流动，以达到极限载荷，本文通过理论的受力分析和实际试验的结合，对不同性态的应力分别给与不同的限定值，从而更合理地考虑了管道的受载条件，对管道的设计达到满意的受力要求，在具体施工的过程要严格把关，保证到与所绘制图纸设计相符。

式中Ep——被动土压力，kN；

Ea——主动土压力，kN；

f1，f2，f3——井式固定墩底面，侧面，顶面与土壤之间的摩擦力，kN；

H——固定墩埋入土壤内深度，m；

T——供热管道对固定墩的作用力，kN；——抗滑移系数；

——抗倾覆系数；

k——被动土压力折减系数，0.7～0.8；

σmax——井式固定墩底面最大压应力，kN/m2；

f——底面土壤地基承载值，kPa；G——井式固定墩总自重，kN；

——井式固定墩上部覆土重，kN；

——分别为主动土压力和被动土压力作用点至井室面距离，m；

4结束语

现如今，随着我国城市综合发展步伐的不断加快，在具体的城市建设过程中，无论是企业的发展或是居民的日常生活需求，对暖气的供应应该得到最大保障，因此规范化和标准化的直埋采暖管敷设技术体系的建立就变得至关重要，本文的直埋采暖管敷设技术的创新与发展就是一个很好的例子，本文重点从采暖管的直埋敷设技术方面突破，特别是在受力分析，安装方式选择和相关计算方面，从而有针对性的提出解决方案，快速高效的破解采暖管敷设供暖的难题，从而保障着我国基础实施的建设的稳定发展。

参考文献

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[2]陆君利，穆树方，孙群.关于蒸汽直埋管道保温层厚度计算的探讨[J].热电技术，2002(2):8-10.

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