某DN 1000熱(re)(re)力(li)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道，設(she)計(ji)(ji)溫度(du)120℃，設(she)計(ji)(ji)壓力(li)1.6MPa，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)材質為(wei)Q235B 碳素結構鋼(gang)，聚乙烯外保護殼保溫管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)，閥(fa)(fa)門(men)采用金(jin)屬(shu)硬密封焊接蝶閥(fa)(fa)，閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)桿材質為(wei)碳鋼(gang)，密封材料(liao)為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。采用直埋敷(fu)設(she)。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道是按照直埋無(wu)(wu)補償(chang)敷(fu)設(she)設(she)計(ji)(ji)的，這種無(wu)(wu)補償(chang)設(she)計(ji)(ji)需要管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道施工(gong)時采用預(yu)(yu)熱(re)(re)，從而降低(di)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道的應力(li)幅度(du)，經濟、安全(quan)與可靠。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道常見(jian)的預(yu)(yu)熱(re)(re)方式有(you)三(san)種，即熱(re)(re)水預(yu)(yu)熱(re)(re)、熱(re)(re)風預(yu)(yu)熱(re)(re)和電預(yu)(yu)熱(re)(re)。下面(mian)結合工(gong)程實際對直埋供熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道的電預(yu)(yu)熱(re)(re)做簡單(dan)講述(shu)。
電(dian)(dian)(dian)預(yu)(yu)(yu)熱的目(mu)的是將管(guan)道受熱后(hou)產(chan)生的熱應力提前釋放，見圖9.5.1設備的輸(shu)(shu)(shu)入(ru)口(kou)處接(jie)(jie)低電(dian)(dian)(dian)流(liu)，高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓，在輸(shu)(shu)(shu)出口(kou)處接(jie)(jie)高(gao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)、低電(dian)(dian)(dian)壓，一般輸(shu)(shu)(shu)出電(dian)(dian)(dian)壓不(bu)高(gao)于60V，輸(shu)(shu)(shu)出電(dian)(dian)(dian)流(liu)在3000～5000A。開機通(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)后(hou)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)越(yue)大，時(shi)間越(yue)長(chang)，產(chan)生的熱量就越(yue)多，使(shi)管(guan)道不(bu)斷(duan)伸(shen)長(chang)，當伸(shen)長(chang)量達到設計預(yu)(yu)(yu)熱伸(shen)長(chang)量時(shi)即(ji)可(ke)進行補償(chang)器焊接(jie)(jie)固(gu)定和管(guan)溝回(hui)填。如果管(guan)子(zi)較(jiao)長(chang)可(ke)以分(fen)段(duan)(duan)預(yu)(yu)(yu)熱，有的工程預(yu)(yu)(yu)熱段(duan)(duan)在350～900m左右。施工之前將預(yu)(yu)(yu)熱管(guan)段(duan)(duan)兩端(duan)管(guan)道口(kou)用端(duan)帽密封，防止氣體流(liu)通(tong)(tong)。為了使(shi)回(hui)填過程中管(guan)道的伸(shen)長(chang)量不(bu)回(hui)縮，需繼續預(yu)(yu)(yu)熱保持恒(heng)溫，直到焊接(jie)(jie)完成、回(hui)填結束后(hou)方可(ke)停止預(yu)(yu)(yu)熱。
預熱安(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)基本(ben)原理(li)是(shi)在管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)最(zui)低(di)溫(wen)(wen)度(du)和最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)度(du)之間選取一個(ge)溫(wen)(wen)度(du)點tm，在該(gai)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)(xia)，使(shi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內應力為(wei)0．一般情況下(xia)(xia)，t值選取中(zhong)間溫(wen)(wen)度(du)，即最(zui)低(di)溫(wen)(wen)度(du)和最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)平(ping)均值。在實際預熱安(an)裝(zhuang)中(zhong)，無論(lun)采用局部回填還是(shi)敞口(kou)預熱，管(guan)(guan)(guan)段(duan)因加熱發生伸長(chang)(chang)時，土壤與管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)外壁的(de)(de)(de)摩擦力是(shi)不(bu)可避免的(de)(de)(de)，它將阻礙管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)自由伸長(chang)(chang)。因此實際預熱溫(wen)(wen)度(du)比(bi)中(zhong)間溫(wen)(wen)度(du)t略高(gao)5℃．在該(gai)工(gong)程中(zhong)預熱溫(wen)(wen)度(du)設(she)定(ding)為(wei)65℃，預處理(li)管(guan)(guan)(guan)段(duan)的(de)(de)(de)伸長(chang)(chang)量為(wei)：
按要(yao)求對管道進行回填，回填土(tu)為均勻的密石土(tu)，要(yao)求分層(ceng)碾壓，一般要(yao)求回填至管道上端200～300mm。
在預熱管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)管(guan)(guan)網兩端設(she)置標尺，以便預熱伸長(chang)(chang)后計算管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)伸長(chang)(chang)量。其設(she)計計算伸長(chang)(chang)量應該等于管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)兩端伸長(chang)(chang)量之和(he)。
在指定的時(shi)(shi)間內對(dui)管溝進行(xing)回(hui)填(tian)。回(hui)填(tian)時(shi)(shi)要(yao)嚴格(ge)控制管道的回(hui)縮量，對(dui)回(hui)填(tian)土每200～300mm就要(yao)分層(ceng)夯(hang)實與碾壓一次，回(hui)填(tian)時(shi)(shi)要(yao)按照從預熱管道的兩端向中(zhong)(zhong)間的順序進行(xing)回(hui)填(tian)。目的是(shi)要(yao)在管網中(zhong)(zhong)形成(cheng)錨(mao)固段，產生預應力(li)，從而使管路的軸向應力(li)降低到(dao)冷安裝時(shi)(shi)的一半。回(hui)填(tian)土回(hui)填(tian)質量對(dui)后續施工質量起到(dao)很大制約作用。
管(guan)道電(dian)預(yu)熱無補(bu)償(chang)(chang)配(pei)管(guan)施(shi)工簡(jian)單(dan)方便，施(shi)工速度快，預(yu)熱均勻，預(yu)熱時間(jian)短，熱消耗(hao)量(liang)較小(xiao)(xiao)，有效提高管(guan)網(wang)的(de)安全性(xing)和可靠性(xing)及使(shi)用壽命(ming)，電(dian)預(yu)熱設備體積(ji)小(xiao)(xiao)、易操作、無噪聲(sheng)，自(zi)動監控。管(guan)道的(de)軸向應力可以降低到(dao)冷(leng)安裝(zhuang)時的(de)一半，取(qu)消了一次性(xing)補(bu)償(chang)(chang)器安裝(zhuang)中大量(liang)使(shi)用的(de)一次性(xing)補(bu)償(chang)(chang)，施(shi)工費用相對較低。
在石油化工裝(zhuang)置配(pei)管設計(ji)過程中(zhong)，筆者(zhe)也采用(yong)了類似的無補償配(pei)管設計(ji)，具有(you)較好的效果。
