1.有補(bǔ)償直埋敷設(shè)和無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)設(shè)計(jì)方法的主要區(qū)別是什么?
有補(bǔ)償直埋敷設(shè)按照傳統(tǒng)的管道強(qiáng)度驗(yàn)算方法,對(duì)各種載荷產(chǎn)生的應(yīng)力不分類,均按彈性分析理論或極限分析理論的強(qiáng)度條件控制,利用補(bǔ)償器吸收熱位移來降低直管段的溫度應(yīng)力,設(shè)計(jì)結(jié)果是固定支架和補(bǔ)償器的數(shù)量很多。
無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)管道的強(qiáng)度驗(yàn)算采用先進(jìn)的應(yīng)力分類法,對(duì)應(yīng)力進(jìn)行分類并采用不同的強(qiáng)度條件控制,其中溫度應(yīng)力采用安定性分析理論控制,使直管段能夠滿足應(yīng)力分析對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度條件,無(wú)需設(shè)置補(bǔ)償器來降低直管段溫度應(yīng)力。設(shè)計(jì)結(jié)果是管道上很少設(shè)置補(bǔ)償器和固定支架。
2.直埋熱水管道無(wú)補(bǔ)償冷安裝方式在理論上可靠嗎?
無(wú)補(bǔ)償冷安裝直埋熱水管道的強(qiáng)度驗(yàn)算采用應(yīng)力分類法。這種計(jì)算方法早在20世紀(jì)70年代就已應(yīng)用于國(guó)外、國(guó)內(nèi)的壓力容器和汽水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中。在火力發(fā)電廠汽水管道、工業(yè)金屬管道、鋼制壓力容器及城市熱力網(wǎng)等領(lǐng)域中,我國(guó)的現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也采用了應(yīng)力分類法和安定性分析理論進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。
熱力管道的工作溫度范圍及鋼管材質(zhì)特性適合采用應(yīng)力分類法,其中包括架空敷設(shè)、管溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)管道。由于直埋熱水管道受到土壤束縛作用,其強(qiáng)度驗(yàn)算采用應(yīng)力分類法即可實(shí)現(xiàn)無(wú)補(bǔ)償冷安裝方式,這種方式在理論上是安全可靠的。
3.直埋熱水管道上的薄弱部位有哪些?
直埋熱水管道可能發(fā)生事故的原因主要有兩種,一是保溫層進(jìn)水,二是管道強(qiáng)度破壞。保溫層進(jìn)水可造成保溫管各層脫開,從而失去保溫、防水、防腐和傳遞力的功能。
直埋管道可能進(jìn)水的部位主要有保溫接頭、補(bǔ)償器、固定支架等處。
從管道強(qiáng)度考慮,有補(bǔ)償、無(wú)補(bǔ)償預(yù)熱安裝及無(wú)補(bǔ)償冷安裝直埋熱水管道,在直管段同樣是比較安全的,較薄弱的部位都是彎頭、閥門等附件。
4.無(wú)補(bǔ)償冷安裝對(duì)管道材料和施工工藝有更高的要求嗎?
不論直埋熱水管道采用有補(bǔ)償、無(wú)補(bǔ)償預(yù)熱安裝或無(wú)補(bǔ)償冷安裝方式,只是設(shè)計(jì)方法不同,直埋管道的薄弱部位是相同的,對(duì)保溫管的材料要求和施工工藝也都是一樣的。而無(wú)補(bǔ)償冷安裝方式施工過程簡(jiǎn)單。
5.為什么無(wú)補(bǔ)償直埋熱水管道在長(zhǎng)直管段上可不設(shè)補(bǔ)償器和固定支架?
直埋敷設(shè)熱水管道采用鋼管、保溫層、外護(hù)層緊密結(jié)合成一體的預(yù)制保溫管,土壤的束縛作用可使管道升溫時(shí)熱伸長(zhǎng)受阻。在熱水熱力網(wǎng)的工作溫度范圍內(nèi),由熱伸長(zhǎng)受阻產(chǎn)生的溫度應(yīng)力能夠滿足安定性分析的強(qiáng)度條件。因此,從管道強(qiáng)度角度考慮,在長(zhǎng)直管段可以不設(shè)補(bǔ)償器和固定支架。
6. 為什么無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)管道還需設(shè)置少量補(bǔ)償器和固定支架?
無(wú)補(bǔ)償與有補(bǔ)償直埋敷設(shè)設(shè)置補(bǔ)償器和固定支架的作用有本質(zhì)的區(qū)別。有補(bǔ)償直埋敷設(shè)設(shè)置補(bǔ)償器和固定支架的目的是控制直管段內(nèi)溫度應(yīng)力;而無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)設(shè)置補(bǔ)償器和固定支架的目的是控制管道附件的熱位移。因?yàn)樵跓崃艿郎显O(shè)有分支、閥門、轉(zhuǎn)角、變徑等管道附件,這些部位管道位移和受力復(fù)雜,當(dāng)計(jì)算位移或應(yīng)力超出管件的允許范圍時(shí),可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采取不同的處理方法,其中也包括設(shè)置補(bǔ)償器或固定支架。
7.無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)熱水管道技術(shù)難點(diǎn)是什么?
無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)的難點(diǎn)是設(shè)計(jì)的技術(shù)難度大。熱水管道為滿足功能要求及敷設(shè)條件,在管網(wǎng)上需要設(shè)置許多管道附件。直埋管道運(yùn)行狀態(tài)復(fù)雜,隨著管道升溫降溫的變化,管道的工作狀態(tài)可能偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)。因此設(shè)計(jì)人員須熟練掌握應(yīng)力分析方法并有相當(dāng)?shù)膶?shí)際工程經(jīng)驗(yàn),根據(jù)管網(wǎng)各種因素的組合條件綜合考慮,對(duì)直管段及每一個(gè)管道附件按不利工況進(jìn)行計(jì)算,并采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。
8.預(yù)熱安裝起什么作用?預(yù)熱安裝可以提高管道的安全性嗎?
預(yù)熱是無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)的一種安裝方法。預(yù)熱安裝提高了管道的安裝溫度,因此可減小管道初次運(yùn)行時(shí)的位移量,適用于需要控制管道初次位移量的特殊情況。
管道的強(qiáng)度驗(yàn)算與安裝溫度和初次變形量無(wú)關(guān),預(yù)熱安裝和冷安裝方式在管道強(qiáng)度及使用壽命方面沒有差別。預(yù)熱安裝不能提高管道的強(qiáng)度,因此并不會(huì)比冷安裝更安全。
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