某DN 1000熱(re)(re)(re)力管道，設(she)計(ji)溫(wen)(wen)度120℃，設(she)計(ji)壓力1.6MPa，鋼(gang)管材質為Q235B 碳(tan)(tan)素結(jie)構鋼(gang)，聚乙烯外保護殼保溫(wen)(wen)管，閥門(men)采用(yong)金屬硬密封焊(han)接蝶閥，閥體、閥桿材質為碳(tan)(tan)鋼(gang)，密封材料為不銹鋼(gang)。采用(yong)直(zhi)埋敷設(she)。管道是按(an)照直(zhi)埋無補償敷設(she)設(she)計(ji)的(de)，這種無補償設(she)計(ji)需(xu)要管道施工(gong)時采用(yong)預熱(re)(re)(re)，從(cong)而降低管道的(de)應(ying)力幅度，經濟、安全與可(ke)靠。管道常見的(de)預熱(re)(re)(re)方(fang)式有三種，即熱(re)(re)(re)水預熱(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)風預熱(re)(re)(re)和電(dian)預熱(re)(re)(re)。下面結(jie)合工(gong)程實際對直(zhi)埋供熱(re)(re)(re)管道的(de)電(dian)預熱(re)(re)(re)做簡單講述。
電(dian)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是將管(guan)道(dao)受熱(re)(re)后(hou)(hou)產生的(de)(de)(de)熱(re)(re)應力(li)提前(qian)釋(shi)放，見(jian)圖9.5.1設(she)(she)備的(de)(de)(de)輸入(ru)口(kou)處(chu)接低電(dian)流(liu)(liu)，高電(dian)壓，在(zai)輸出口(kou)處(chu)接高電(dian)流(liu)(liu)、低電(dian)壓，一(yi)般輸出電(dian)壓不高于60V，輸出電(dian)流(liu)(liu)在(zai)3000～5000A。開機通(tong)電(dian)后(hou)(hou)，電(dian)流(liu)(liu)越大，時間越長(chang)，產生的(de)(de)(de)熱(re)(re)量就越多，使管(guan)道(dao)不斷伸(shen)長(chang)，當伸(shen)長(chang)量達到設(she)(she)計預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)伸(shen)長(chang)量時即可進(jin)行補償器(qi)焊接固定和管(guan)溝回填(tian)。如果管(guan)子較長(chang)可以分段(duan)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)，有的(de)(de)(de)工程預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)段(duan)在(zai)350～900m左右(you)。施工之(zhi)前(qian)將預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)管(guan)段(duan)兩端管(guan)道(dao)口(kou)用端帽(mao)密(mi)封，防止氣體流(liu)(liu)通(tong)。為了使回填(tian)過程中(zhong)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)伸(shen)長(chang)量不回縮，需繼續(xu)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)保持(chi)恒溫，直到焊接完成、回填(tian)結束后(hou)(hou)方可停止預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)。
預(yu)熱(re)安裝的基(ji)本原理(li)是在管(guan)道(dao)的最低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)最高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)之間(jian)選取一(yi)(yi)個溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)點tm，在該(gai)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)下，使管(guan)道(dao)內(nei)應力(li)為0．一(yi)(yi)般情況(kuang)下，t值選取中間(jian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，即最低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)最高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的平均值。在實際預(yu)熱(re)安裝中，無論采用局部回填還是敞(chang)口預(yu)熱(re)，管(guan)段因(yin)加熱(re)發(fa)生伸長(chang)時，土(tu)壤與管(guan)道(dao)外壁的摩擦力(li)是不可避免的，它(ta)將(jiang)阻礙管(guan)道(dao)的自由(you)伸長(chang)。因(yin)此實際預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)比中間(jian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)t略高(gao)5℃．在該(gai)工程(cheng)中預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)設定為65℃，預(yu)處理(li)管(guan)段的伸長(chang)量為：
按(an)要求對管(guan)道(dao)進(jin)行回(hui)填，回(hui)填土為(wei)均(jun)勻(yun)的密(mi)石(shi)土，要求分層碾壓，一般要求回(hui)填至(zhi)管(guan)道(dao)上端200～300mm。
在預熱管道管網(wang)兩端設(she)置(zhi)標(biao)尺，以便預熱伸長(chang)后計算管道伸長(chang)量(liang)。其設(she)計計算伸長(chang)量(liang)應(ying)該等于(yu)管道兩端伸長(chang)量(liang)之(zhi)和。
在(zai)指定的(de)時(shi)間(jian)內對管(guan)(guan)溝進行(xing)(xing)回填。回填時(shi)要(yao)嚴格(ge)控制管(guan)(guan)道(dao)的(de)回縮量，對回填土(tu)每200～300mm就要(yao)分層夯實與碾(nian)壓一(yi)次(ci)，回填時(shi)要(yao)按照從(cong)預熱(re)管(guan)(guan)道(dao)的(de)兩端向中間(jian)的(de)順序進行(xing)(xing)回填。目的(de)是要(yao)在(zai)管(guan)(guan)網中形成(cheng)錨(mao)固段，產生預應(ying)力(li)(li)，從(cong)而使(shi)管(guan)(guan)路(lu)的(de)軸向應(ying)力(li)(li)降低到冷安裝時(shi)的(de)一(yi)半。回填土(tu)回填質量對后續(xu)施工質量起到很大制約作用。
管道電預(yu)(yu)(yu)熱無(wu)補(bu)償配管施工簡單方便，施工速(su)度快，預(yu)(yu)(yu)熱均勻，預(yu)(yu)(yu)熱時(shi)間短，熱消耗量較小，有(you)效提高(gao)管網的安全(quan)性(xing)和可(ke)靠(kao)性(xing)及使用(yong)壽命(ming)，電預(yu)(yu)(yu)熱設備體積小、易操作、無(wu)噪聲，自動監(jian)控。管道的軸向(xiang)應力可(ke)以降低(di)(di)到冷安裝(zhuang)時(shi)的一(yi)半，取消了一(yi)次(ci)性(xing)補(bu)償器(qi)安裝(zhuang)中(zhong)大量使用(yong)的一(yi)次(ci)性(xing)補(bu)償，施工費用(yong)相對較低(di)(di)。
在石油化工裝(zhuang)置(zhi)配管(guan)設計過程中，筆(bi)者也采(cai)用(yong)了(le)類似的無補償配管(guan)設計，具有較(jiao)好(hao)的效(xiao)果。
