某DN 1000熱(re)(re)(re)(re)(re)力(li)管(guan)道(dao)，設(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)度120℃，設(she)(she)計(ji)(ji)壓(ya)力(li)1.6MPa，鋼(gang)管(guan)材(cai)質(zhi)為(wei)Q235B 碳(tan)素結(jie)構鋼(gang)，聚乙烯外保護殼保溫(wen)管(guan)，閥門采(cai)(cai)用金屬(shu)硬密封焊(han)接蝶閥，閥體、閥桿材(cai)質(zhi)為(wei)碳(tan)鋼(gang)，密封材(cai)料為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。采(cai)(cai)用直埋敷設(she)(she)。管(guan)道(dao)是按照直埋無補(bu)(bu)償(chang)(chang)敷設(she)(she)設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)，這種無補(bu)(bu)償(chang)(chang)設(she)(she)計(ji)(ji)需要管(guan)道(dao)施工時(shi)采(cai)(cai)用預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)，從而降低管(guan)道(dao)的(de)(de)應力(li)幅度，經濟、安全(quan)與可靠(kao)。管(guan)道(dao)常見的(de)(de)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)方式有(you)三種，即熱(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)(re)(re)風預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)和電(dian)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)。下面結(jie)合工程實際對直埋供熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)道(dao)的(de)(de)電(dian)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)做簡單(dan)講述。
電(dian)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)將管道受(shou)熱(re)(re)(re)后產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)(re)應力提前(qian)釋放，見圖9.5.1設備的(de)(de)輸入(ru)口(kou)處接(jie)低電(dian)流，高(gao)電(dian)壓，在輸出口(kou)處接(jie)高(gao)電(dian)流、低電(dian)壓，一般輸出電(dian)壓不高(gao)于60V，輸出電(dian)流在3000～5000A。開機通電(dian)后，電(dian)流越大(da)，時間越長(chang)(chang)，產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)(re)量就越多，使管道不斷伸長(chang)(chang)，當伸長(chang)(chang)量達到(dao)設計(ji)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)伸長(chang)(chang)量時即可(ke)進行(xing)補償器焊接(jie)固定(ding)和(he)管溝回填。如果管子較長(chang)(chang)可(ke)以分段(duan)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)，有(you)的(de)(de)工程預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)段(duan)在350～900m左右。施工之前(qian)將預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)管段(duan)兩(liang)端(duan)管道口(kou)用端(duan)帽密封，防止(zhi)(zhi)氣體流通。為(wei)了使回填過程中管道的(de)(de)伸長(chang)(chang)量不回縮(suo)，需繼續預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)保(bao)持恒溫(wen)，直到(dao)焊接(jie)完成、回填結束后方可(ke)停止(zhi)(zhi)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)。
預(yu)(yu)熱(re)安裝的(de)基本(ben)原(yuan)理是(shi)在(zai)管(guan)道的(de)最低溫(wen)(wen)度(du)(du)和最高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)之間選取一個溫(wen)(wen)度(du)(du)點tm，在(zai)該溫(wen)(wen)度(du)(du)下，使管(guan)道內應力為0．一般情(qing)況下，t值選取中間溫(wen)(wen)度(du)(du)，即最低溫(wen)(wen)度(du)(du)和最高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)平(ping)均值。在(zai)實(shi)際預(yu)(yu)熱(re)安裝中，無(wu)論(lun)采用局部回填(tian)還(huan)是(shi)敞口預(yu)(yu)熱(re)，管(guan)段因(yin)加熱(re)發生伸長(chang)時(shi)，土(tu)壤與管(guan)道外壁的(de)摩擦(ca)力是(shi)不可(ke)避(bi)免的(de)，它(ta)將阻礙管(guan)道的(de)自(zi)由(you)伸長(chang)。因(yin)此實(shi)際預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)比中間溫(wen)(wen)度(du)(du)t略高(gao)(gao)5℃．在(zai)該工程中預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)設(she)定(ding)為65℃，預(yu)(yu)處理管(guan)段的(de)伸長(chang)量為：
按要求對管(guan)道進行回(hui)填，回(hui)填土為均勻的密石土，要求分層碾壓(ya)，一(yi)般(ban)要求回(hui)填至管(guan)道上端200～300mm。
在預(yu)熱管(guan)道(dao)管(guan)網兩端(duan)設置標尺，以便預(yu)熱伸(shen)長后計(ji)算管(guan)道(dao)伸(shen)長量。其設計(ji)計(ji)算伸(shen)長量應該等于(yu)管(guan)道(dao)兩端(duan)伸(shen)長量之和。
在指定的(de)時(shi)(shi)間(jian)內對(dui)管(guan)(guan)(guan)溝(gou)進(jin)行回(hui)填(tian)。回(hui)填(tian)時(shi)(shi)要(yao)嚴格控制管(guan)(guan)(guan)道的(de)回(hui)縮量(liang)，對(dui)回(hui)填(tian)土每200～300mm就要(yao)分層夯實與碾壓一次，回(hui)填(tian)時(shi)(shi)要(yao)按照從(cong)預熱管(guan)(guan)(guan)道的(de)兩(liang)端向(xiang)中(zhong)(zhong)間(jian)的(de)順序進(jin)行回(hui)填(tian)。目(mu)的(de)是(shi)要(yao)在管(guan)(guan)(guan)網中(zhong)(zhong)形成錨固段，產生預應(ying)(ying)力，從(cong)而使管(guan)(guan)(guan)路的(de)軸向(xiang)應(ying)(ying)力降低到冷安裝時(shi)(shi)的(de)一半。回(hui)填(tian)土回(hui)填(tian)質量(liang)對(dui)后續施工質量(liang)起到很大制約作(zuo)用。
管道(dao)電預(yu)熱(re)無補償(chang)(chang)配管施工(gong)簡單方便，施工(gong)速度快，預(yu)熱(re)均勻(yun)，預(yu)熱(re)時間(jian)短(duan)，熱(re)消(xiao)耗量較小，有(you)效提高管網的(de)安全(quan)性和可(ke)靠性及(ji)使用壽命(ming)，電預(yu)熱(re)設備(bei)體積小、易操(cao)作、無噪聲，自動(dong)監控。管道(dao)的(de)軸向應力可(ke)以降低(di)(di)到(dao)冷安裝(zhuang)時的(de)一半，取消(xiao)了一次性補償(chang)(chang)器安裝(zhuang)中大量使用的(de)一次性補償(chang)(chang)，施工(gong)費用相對(dui)較低(di)(di)。
在石(shi)油(you)化工裝置配(pei)管設計過(guo)程中，筆者也采用了類似的(de)無補償配(pei)管設計，具有較(jiao)好的(de)效果。
