直埋式預制高溫保溫管道的熱補償和設計

     直埋式預制保溫管道，特別是各式各樣的保溫結構型式的城鎮(zhèn)集中供熱或“熱、電、冷”三聯(lián)供的蒸汽管道正在國內外應用，方興未艾。直埋管道的熱補償是zui重要的關鍵技術之一，由于設計、制作、施工或生產操作上的多種原因，曾發(fā)生多起嚴重事故，造成不應有的人身傷亡和嚴重經濟損失。根據(jù)多年研究、工程實踐和文獻資料，就直埋式預制高溫保溫管道的熱補償?shù)脑O計和存在問題，做一專題分析。 2 熱補償方式  

直埋式預制高溫保溫管道的熱補償和設計

   在國內外直埋式預制高溫保溫管道應用中，為克服因溫差(使用溫度和安裝溫度之差)造成的熱力管道脹縮和位移變化，設計上多采用以下4種方式進行補償。    (1)管道（管件）的預熱（預拉伸）：國外一些大公司通常在直徑小于500 mm的管道中采用，但不廣泛；    (2)自然補償：設計柔性管件如彎頭、L型或之型彎管進行熱補償，這是國內外采用較多的方式之一；   (3)一次性補償：設一次性補償器，在安裝試運行后，焊死，此法國內外都有采用；   (4)設補償器：隨介質溫度變化，管道脹縮、補償器對應縮伸、吸收應力和位移進行熱補償。   補償器近年發(fā)展極快，在直埋式管道中應用也，型式有波紋式（內壓、外壓、單雙向、變推力的平衡式、半平衡式及鉸鏈式）、套筒式（加注單封、雙密封、彈簧壓封及無推力式）以及老式∏型（方型）等。 直埋式預制高溫保溫管道的熱補償和設計 

    由于波紋補償器設計采用zui多，暴露出的問題也較充分，很需要我們研究、認識和改進。   本文僅就自然補償和補償器補償2種方式進行討論。 3 熱伸長量的計算和補償設計    為使直埋熱力管道在熱狀態(tài)下穩(wěn)定和安全操作，減小管道熱脹冷縮時產生的應力，防止管道*破壞和位移變化破壞保溫結構，增大熱損失，必須進行熱力管道熱伸長量的計算及補償設計。 3.1 熱力管道熱伸長量的計算 △L=α(t1-t2)L  式中 △L－管道熱伸長量(m)；     α－管道在相應溫度范圍內的線脹系數(shù)［m／(m.℃)］；    L－計算管道長度(m)；    t1－管道安裝溫度(℃)；     t1－管道設計使用（介質）溫度（℃） 3.2 補償設計    (1)管道熱應力、強度的設計、計算；    (2)補償單元的設計、選擇（包括自然補償件或補償器）；   (3)保溫結構的綜合分析和設計；    (4)引安全運行壽命，特別是長期震動下的疲勞壽命問題。  

      除(1)、(2)外，(3)、(4)2點對高溫蒸氣預制直埋管道尤為重要，不單要考慮熱損失、能耗問題，對于剛性的內外管結構，還要考慮應力和強度的影響。 4 自然補償    所謂自然補償，就是管道中發(fā)柔性彎曲管段0口彎頭，L型、Z型彎管）吸收管道熱伸長變形。   此方式優(yōu)點：簡單、可靠；缺點：產生橫向位移，不單是在彎頭處，在直線段也發(fā)生相應位移，其保溫結構應做充分考慮、設計。    近年來的深入研究表明，直埋管道由于保溫結構型不同，已不能*套用架空或地溝敷設管道自然補償力算，因實踐表明若套用將出現(xiàn)極大的偏差，已造成多處破壞、泄漏事故發(fā)生。