熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的分析

張棟平

摘 要：隨著我國(guó)城市建設(shè)程度的不斷深化，需要進(jìn)行集中供熱的城鎮(zhèn)區(qū)域日益增多，傳統(tǒng)熱網(wǎng)管道安裝技術(shù)的不足之處也開始逐漸顯露了出來(lái)，所以，對(duì)我國(guó)熱網(wǎng)管道安裝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新就變得迫在眉睫。本文立足與當(dāng)今的時(shí)代背景，運(yùn)用理論與實(shí)際相結(jié)合的方式，系統(tǒng)的介紹了熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的原理以及熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)施過(guò)程，供相關(guān)工作人員進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：熱網(wǎng)管道；直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.258

0 引言

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，需要進(jìn)行集中供熱的區(qū)域逐年遞增，居民對(duì)供暖的要求也越來(lái)越高，這就需要相關(guān)工作人員及時(shí)對(duì)熱網(wǎng)管道的安裝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，而合理的運(yùn)用熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)可以在很大程度上提高供熱工作的質(zhì)量和效率，提高居民對(duì)供熱工作的滿意度，從而促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。

1 熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的原理

彈性變形法是熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的核心，它的原理是通過(guò)對(duì)供熱管道的彈性變形范圍進(jìn)行合理有效的控制，使供熱管道始終處于具有彈性的工作狀態(tài)，從而提高通過(guò)管道進(jìn)行供熱工作的質(zhì)量。軸向應(yīng)力是在應(yīng)用直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)時(shí)無(wú)法避免產(chǎn)生的壓力，供熱管道需要對(duì)軸向應(yīng)力起到主要的承受作用，而作為熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的基礎(chǔ)理論，第三強(qiáng)度理論將軸向應(yīng)力分為一次、二次以及三次應(yīng)力三個(gè)方面，并且根據(jù)不同的特性加以劃分：一次應(yīng)力的主要產(chǎn)生途徑是在處于工作壓力下的直管中所產(chǎn)生的相應(yīng)應(yīng)力，也就是所謂的“內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力”；二次應(yīng)力即“溫度應(yīng)力”，是由無(wú)法在直管中進(jìn)行自由釋放的熱脹冷縮的壓力所產(chǎn)生的相應(yīng)應(yīng)力，例如在直管溫度升高或降低的過(guò)程中所產(chǎn)生的應(yīng)力；三次應(yīng)力也被稱為“峰值應(yīng)力”，即直管在承受一次、二次應(yīng)力后進(jìn)行釋放變形所產(chǎn)生的相應(yīng)應(yīng)力[1]。在進(jìn)行熱網(wǎng)管道直埋的過(guò)程中，管道所承受的二次應(yīng)力的壓力要遠(yuǎn)大于一次應(yīng)力，所以想要提高熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的安全性，就需要相關(guān)工作人員對(duì)溫度應(yīng)力加以重視。

2 熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的實(shí)施過(guò)程

2.1 冷安裝的原理

隨著相關(guān)工作人員多次的實(shí)踐，直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)逐漸代替了直埋補(bǔ)償技術(shù)成為對(duì)熱網(wǎng)管道進(jìn)行直埋過(guò)程中的主要技術(shù)，而進(jìn)行直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)的主要安裝方式又分為冷安裝以及預(yù)應(yīng)力安裝兩種，冷安裝作為當(dāng)前最主要的安裝方式，其不足之處在于，在應(yīng)用冷壓力進(jìn)行熱網(wǎng)管道直埋時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的應(yīng)力，并且在管道首次升溫的過(guò)程中較易產(chǎn)生熱量，從而導(dǎo)致管道膨脹。但是運(yùn)用冷安裝的方式進(jìn)行熱網(wǎng)管道直埋相對(duì)來(lái)說(shuō)較容易操作，施工周期短，并且在很大程度上減少了施工不必要的費(fèi)用。

2.2 設(shè)計(jì)、計(jì)算和檢驗(yàn)相關(guān)應(yīng)力

為了避免由于計(jì)算失誤而導(dǎo)致嚴(yán)重供熱問(wèn)題的出現(xiàn)，就需要相關(guān)工作人員在對(duì)熱網(wǎng)管道直埋過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，運(yùn)用準(zhǔn)確度高的計(jì)算方法，即在施工的溫度中鋼材的基本承受應(yīng)力應(yīng)該大于一次應(yīng)力，并且將一次和二次應(yīng)力的變化范圍控制在鋼材在施工溫度下所承受的應(yīng)力的三倍范圍以內(nèi)，也就是說(shuō)，一次、二次和峰值應(yīng)力在相同的溫度下變化的幅度必須小于鋼材承受應(yīng)力的三倍[2]。目前在我國(guó)進(jìn)行熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)通常應(yīng)用的是Q235號(hào)鋼材，該鋼材的承受應(yīng)力為125兆帕，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)所應(yīng)用鋼材的特性對(duì)施工過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和判斷。想要運(yùn)用熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)，在計(jì)算鋼材基本承受應(yīng)力的基礎(chǔ)上，還需要對(duì)彎頭、三角、變徑和折角進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和檢驗(yàn)，以此達(dá)到提高施工質(zhì)量和效率的目的。

2.2.1 彎頭

在對(duì)彎頭的臂長(zhǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確確定的前提下，還應(yīng)對(duì)彎頭應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算和檢驗(yàn)，以確定熱網(wǎng)管道駐點(diǎn)和錨固點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

2.2.2 三角

相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在主管線熱位移較少并且靠近駐點(diǎn)或錨固點(diǎn)的位置設(shè)立“Z”字型的支線三通，從而加強(qiáng)管道的承受能力。

2.2.3 變徑

由于在熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)實(shí)施過(guò)程中管道變徑兩側(cè)的直管應(yīng)力不同，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在施工過(guò)程中避免由于下級(jí)管徑的應(yīng)力小于上級(jí)管徑，導(dǎo)致變徑處出現(xiàn)較大的應(yīng)力，最終破壞變徑的情況出現(xiàn)，同時(shí)在變徑時(shí)采取加強(qiáng)或通過(guò)對(duì)靠近變徑的管道上設(shè)立固定墩的方式對(duì)變徑進(jìn)行保護(hù)。

2.2.4 折角

熱網(wǎng)管道出現(xiàn)折角的主要原因是由于管道在進(jìn)行安裝的過(guò)程中很容易受到安裝條件的影響，而折角相較于彎頭來(lái)說(shuō)在應(yīng)變吸收方面的能力較弱，應(yīng)力的水平又較高，所以很容易遭到破壞，基于此，相關(guān)工作人員在進(jìn)行施工的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)出現(xiàn)折角的管道部分加以注意。

2.3 施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

在對(duì)熱網(wǎng)管道進(jìn)行直埋無(wú)補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將強(qiáng)度作為主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，當(dāng)出現(xiàn)局部、整體失穩(wěn)或橢圓化的現(xiàn)象時(shí)，還需要相關(guān)工作人員盡快采取相應(yīng)的措施避免損失的擴(kuò)大。在對(duì)管道材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分重視供熱管道的實(shí)際作用，采取高密度的聚乙烯材料或是耐高溫系數(shù)較高的聚氨酯材料進(jìn)行管道的預(yù)制，并且保證熱網(wǎng)管道、聚乙烯保護(hù)管和聚氨酯保溫層三者進(jìn)行“三位一體”的緊密連接[3]。同時(shí)，在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)管徑的不同直徑對(duì)熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)中所應(yīng)用的三通管道有針對(duì)性的進(jìn)行加固，并且使用加強(qiáng)版的三通對(duì)加固大直徑的管道，這樣做的好處在于可以在最大程度上避免由于應(yīng)力集中而導(dǎo)致折角被破壞以及局部失穩(wěn)的情況出現(xiàn)。最后，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工過(guò)程中需要運(yùn)用的焊進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，以確保焊接工作的質(zhì)量，從而提高施工的效率。

3 結(jié)論

綜上所述，由于傳統(tǒng)的熱網(wǎng)管道安裝技術(shù)已無(wú)法滿足社會(huì)的需求，而運(yùn)用熱網(wǎng)管道直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)可以有效地減少施工過(guò)程中使用的支架數(shù)量，在保證施工安全性的基礎(chǔ)上降低施工成本，提高施工的效率，所以合理的運(yùn)用該技術(shù)可以加快供熱行業(yè)的進(jìn)程，從而促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛全君.供熱管道直埋無(wú)補(bǔ)償冷安裝技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（02）：39.

[2]鄒娜. 熱網(wǎng)管道的直埋無(wú)補(bǔ)償技術(shù)[J]. 科技風(fēng)，2013（13）：139.

[3]郭坤.無(wú)補(bǔ)償冷安裝直埋供熱管道的可靠性研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2014.