某DN 1000熱(re)(re)(re)(re)力管(guan)道，設計(ji)溫度120℃，設計(ji)壓(ya)力1.6MPa，鋼(gang)管(guan)材(cai)質(zhi)為Q235B 碳(tan)素結構鋼(gang)，聚(ju)乙烯外保(bao)護殼保(bao)溫管(guan)，閥(fa)門采(cai)用金屬(shu)硬密封焊接蝶閥(fa)，閥(fa)體、閥(fa)桿材(cai)質(zhi)為碳(tan)鋼(gang)，密封材(cai)料為不銹鋼(gang)。采(cai)用直(zhi)埋敷設。管(guan)道是按照直(zhi)埋無補償(chang)敷設設計(ji)的，這(zhe)種(zhong)無補償(chang)設計(ji)需要管(guan)道施(shi)工時采(cai)用預(yu)熱(re)(re)(re)(re)，從而降(jiang)低管(guan)道的應力幅度，經(jing)濟(ji)、安全與可靠。管(guan)道常(chang)見(jian)的預(yu)熱(re)(re)(re)(re)方式有三種(zhong)，即(ji)熱(re)(re)(re)(re)水預(yu)熱(re)(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)(re)風預(yu)熱(re)(re)(re)(re)和(he)電預(yu)熱(re)(re)(re)(re)。下面結合工程實(shi)際對直(zhi)埋供熱(re)(re)(re)(re)管(guan)道的電預(yu)熱(re)(re)(re)(re)做(zuo)簡單講(jiang)述。
電預熱的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是將(jiang)管道(dao)受熱后產生的(de)(de)(de)熱應力提(ti)前釋(shi)放，見圖9.5.1設備的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)入口處(chu)接低(di)電流，高電壓，在(zai)(zai)輸(shu)(shu)出口處(chu)接高電流、低(di)電壓，一般輸(shu)(shu)出電壓不(bu)(bu)(bu)高于(yu)60V，輸(shu)(shu)出電流在(zai)(zai)3000～5000A。開機(ji)通電后，電流越(yue)大(da)，時間(jian)越(yue)長(chang)(chang)，產生的(de)(de)(de)熱量就越(yue)多，使管道(dao)不(bu)(bu)(bu)斷伸(shen)(shen)長(chang)(chang)，當伸(shen)(shen)長(chang)(chang)量達到設計預熱伸(shen)(shen)長(chang)(chang)量時即可(ke)進行補償器焊接固定和管溝回填(tian)。如果管子較長(chang)(chang)可(ke)以分(fen)段預熱，有(you)的(de)(de)(de)工程預熱段在(zai)(zai)350～900m左(zuo)右。施工之前將(jiang)預熱管段兩端管道(dao)口用端帽(mao)密封，防(fang)止(zhi)(zhi)氣(qi)體流通。為了使回填(tian)過程中管道(dao)的(de)(de)(de)伸(shen)(shen)長(chang)(chang)量不(bu)(bu)(bu)回縮，需繼續預熱保持恒溫，直到焊接完成、回填(tian)結束(shu)后方可(ke)停止(zhi)(zhi)預熱。
預熱安(an)裝的(de)(de)基本原理是在(zai)管(guan)道的(de)(de)最低(di)溫度(du)(du)和最高溫度(du)(du)之間選(xuan)取(qu)(qu)一個溫度(du)(du)點tm，在(zai)該溫度(du)(du)下(xia)，使管(guan)道內(nei)應力為(wei)0．一般情況下(xia)，t值(zhi)選(xuan)取(qu)(qu)中間溫度(du)(du)，即最低(di)溫度(du)(du)和最高溫度(du)(du)的(de)(de)平均值(zhi)。在(zai)實(shi)(shi)際預熱安(an)裝中，無論(lun)采用(yong)局部回填(tian)還是敞(chang)口(kou)預熱，管(guan)段(duan)因(yin)加熱發生伸(shen)長(chang)時(shi)，土壤(rang)與(yu)管(guan)道外壁的(de)(de)摩擦(ca)力是不可避(bi)免的(de)(de)，它將阻礙管(guan)道的(de)(de)自由伸(shen)長(chang)。因(yin)此實(shi)(shi)際預熱溫度(du)(du)比中間溫度(du)(du)t略高5℃．在(zai)該工程中預熱溫度(du)(du)設定為(wei)65℃，預處理管(guan)段(duan)的(de)(de)伸(shen)長(chang)量為(wei)：
按(an)要(yao)求(qiu)對管道進行回填，回填土為均(jun)勻的(de)密(mi)石土，要(yao)求(qiu)分(fen)層碾壓，一般(ban)要(yao)求(qiu)回填至(zhi)管道上端200～300mm。
在預熱(re)管道管網兩端(duan)設(she)置標尺，以便預熱(re)伸長(chang)后計算(suan)管道伸長(chang)量。其設(she)計計算(suan)伸長(chang)量應(ying)該等于管道兩端(duan)伸長(chang)量之和。
在指(zhi)定的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)內(nei)對管(guan)溝(gou)進行回(hui)(hui)(hui)填(tian)。回(hui)(hui)(hui)填(tian)時(shi)(shi)要嚴格控制(zhi)管(guan)道的(de)(de)回(hui)(hui)(hui)縮量(liang)(liang)，對回(hui)(hui)(hui)填(tian)土每200～300mm就(jiu)要分層夯實與碾壓(ya)一(yi)次，回(hui)(hui)(hui)填(tian)時(shi)(shi)要按照(zhao)從預熱(re)管(guan)道的(de)(de)兩端(duan)向(xiang)中(zhong)間(jian)(jian)的(de)(de)順(shun)序進行回(hui)(hui)(hui)填(tian)。目的(de)(de)是(shi)要在管(guan)網中(zhong)形(xing)成(cheng)錨固段，產生預應(ying)力，從而使管(guan)路(lu)的(de)(de)軸向(xiang)應(ying)力降(jiang)低到冷安(an)裝時(shi)(shi)的(de)(de)一(yi)半。回(hui)(hui)(hui)填(tian)土回(hui)(hui)(hui)填(tian)質量(liang)(liang)對后續施工質量(liang)(liang)起到很大制(zhi)約作用。
管(guan)道電預熱(re)無補(bu)償配管(guan)施(shi)工簡單方便，施(shi)工速度快，預熱(re)均勻，預熱(re)時間短(duan)，熱(re)消(xiao)耗量(liang)較小，有效(xiao)提高管(guan)網的(de)(de)安全性和可(ke)靠性及使用(yong)壽(shou)命，電預熱(re)設備體(ti)積小、易操作、無噪(zao)聲，自動監控。管(guan)道的(de)(de)軸向應力(li)可(ke)以降低(di)到冷安裝時的(de)(de)一(yi)半，取消(xiao)了一(yi)次性補(bu)償器安裝中大量(liang)使用(yong)的(de)(de)一(yi)次性補(bu)償，施(shi)工費用(yong)相(xiang)對較低(di)。
在石(shi)油化工(gong)裝置(zhi)配(pei)管設(she)計過(guo)程中，筆者也(ye)采用(yong)了類(lei)似的無(wu)補(bu)償配(pei)管設(she)計，具有較好的效果。
