某DN 1000熱(re)(re)力管(guan)道(dao)，設(she)(she)(she)計溫度(du)120℃，設(she)(she)(she)計壓(ya)力1.6MPa，鋼管(guan)材(cai)質為(wei)(wei)Q235B 碳素結(jie)構(gou)鋼，聚乙烯外保護殼保溫管(guan)，閥(fa)門采用(yong)金屬硬(ying)密封焊接蝶閥(fa)，閥(fa)體、閥(fa)桿材(cai)質為(wei)(wei)碳鋼，密封材(cai)料為(wei)(wei)不銹鋼。采用(yong)直埋敷設(she)(she)(she)。管(guan)道(dao)是(shi)按照(zhao)直埋無補(bu)償敷設(she)(she)(she)設(she)(she)(she)計的(de)(de)，這種無補(bu)償設(she)(she)(she)計需要管(guan)道(dao)施工時采用(yong)預(yu)熱(re)(re)，從而降低管(guan)道(dao)的(de)(de)應力幅度(du)，經(jing)濟(ji)、安全與可靠。管(guan)道(dao)常見的(de)(de)預(yu)熱(re)(re)方式(shi)有三種，即熱(re)(re)水(shui)預(yu)熱(re)(re)、熱(re)(re)風預(yu)熱(re)(re)和電(dian)預(yu)熱(re)(re)。下面結(jie)合工程實際對(dui)直埋供熱(re)(re)管(guan)道(dao)的(de)(de)電(dian)預(yu)熱(re)(re)做簡單(dan)講述(shu)。
電(dian)(dian)預(yu)熱(re)(re)的(de)(de)目的(de)(de)是將管(guan)道(dao)受(shou)熱(re)(re)后(hou)(hou)產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)應(ying)力提前(qian)釋(shi)放，見圖9.5.1設備的(de)(de)輸(shu)入口(kou)處(chu)接低電(dian)(dian)流(liu)，高電(dian)(dian)壓，在輸(shu)出(chu)口(kou)處(chu)接高電(dian)(dian)流(liu)、低電(dian)(dian)壓，一般輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓不高于60V，輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流(liu)在3000～5000A。開機通(tong)電(dian)(dian)后(hou)(hou)，電(dian)(dian)流(liu)越(yue)大(da)，時(shi)間越(yue)長(chang)，產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)量(liang)就越(yue)多，使管(guan)道(dao)不斷伸(shen)長(chang)，當(dang)伸(shen)長(chang)量(liang)達到設計(ji)預(yu)熱(re)(re)伸(shen)長(chang)量(liang)時(shi)即可(ke)進行(xing)補償器焊(han)接固定和管(guan)溝回填(tian)(tian)。如果管(guan)子較長(chang)可(ke)以分段(duan)預(yu)熱(re)(re)，有的(de)(de)工程(cheng)預(yu)熱(re)(re)段(duan)在350～900m左右。施工之前(qian)將預(yu)熱(re)(re)管(guan)段(duan)兩端管(guan)道(dao)口(kou)用端帽密封，防止(zhi)氣體流(liu)通(tong)。為了使回填(tian)(tian)過程(cheng)中管(guan)道(dao)的(de)(de)伸(shen)長(chang)量(liang)不回縮，需(xu)繼(ji)續預(yu)熱(re)(re)保持(chi)恒溫，直到焊(han)接完(wan)成、回填(tian)(tian)結束后(hou)(hou)方可(ke)停止(zhi)預(yu)熱(re)(re)。
預(yu)(yu)熱(re)安(an)裝的(de)基本原理(li)是(shi)在(zai)管道的(de)最低溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)和(he)最高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)之(zhi)間(jian)(jian)選(xuan)取(qu)(qu)一個溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)點(dian)tm，在(zai)該溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)下，使(shi)管道內應力(li)為0．一般情況(kuang)下，t值選(xuan)取(qu)(qu)中間(jian)(jian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，即最低溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)和(he)最高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)平均值。在(zai)實(shi)際預(yu)(yu)熱(re)安(an)裝中，無(wu)論采(cai)用局部回填還是(shi)敞口預(yu)(yu)熱(re)，管段因加(jia)熱(re)發生伸長(chang)時(shi)，土壤與管道外壁的(de)摩擦力(li)是(shi)不可避免的(de)，它將阻礙管道的(de)自由伸長(chang)。因此實(shi)際預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)比中間(jian)(jian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)t略(lve)高5℃．在(zai)該工程中預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)設(she)定為65℃，預(yu)(yu)處理(li)管段的(de)伸長(chang)量為：
按要求對管道進行回(hui)填(tian)，回(hui)填(tian)土(tu)為均勻(yun)的(de)密(mi)石土(tu)，要求分層碾壓，一般要求回(hui)填(tian)至(zhi)管道上(shang)端200～300mm。
在預(yu)熱管(guan)(guan)道管(guan)(guan)網兩端設置標尺，以便預(yu)熱伸(shen)(shen)長后計算(suan)管(guan)(guan)道伸(shen)(shen)長量(liang)。其設計計算(suan)伸(shen)(shen)長量(liang)應(ying)該(gai)等于管(guan)(guan)道兩端伸(shen)(shen)長量(liang)之(zhi)和。
在指定(ding)的時(shi)間(jian)內對管(guan)溝進行(xing)回(hui)填(tian)。回(hui)填(tian)時(shi)要(yao)(yao)嚴格控制(zhi)管(guan)道的回(hui)縮量(liang)，對回(hui)填(tian)土每200～300mm就要(yao)(yao)分層夯實與碾壓一次，回(hui)填(tian)時(shi)要(yao)(yao)按照從預熱管(guan)道的兩端向(xiang)中間(jian)的順序進行(xing)回(hui)填(tian)。目的是要(yao)(yao)在管(guan)網(wang)中形成(cheng)錨固段，產生預應(ying)力，從而使(shi)管(guan)路的軸向(xiang)應(ying)力降低到冷安裝(zhuang)時(shi)的一半。回(hui)填(tian)土回(hui)填(tian)質量(liang)對后續施(shi)工質量(liang)起(qi)到很大制(zhi)約作(zuo)用。
管道(dao)電預(yu)熱無(wu)補(bu)償配管施(shi)(shi)工(gong)簡單方便，施(shi)(shi)工(gong)速度快，預(yu)熱均(jun)勻，預(yu)熱時(shi)間短，熱消耗量(liang)較小，有效(xiao)提高(gao)管網的(de)安(an)全性(xing)和可(ke)靠性(xing)及(ji)使用(yong)壽(shou)命(ming)，電預(yu)熱設備(bei)體積小、易操(cao)作、無(wu)噪(zao)聲，自動監控。管道(dao)的(de)軸(zhou)向應力(li)可(ke)以降低(di)到冷安(an)裝時(shi)的(de)一(yi)半，取消了一(yi)次性(xing)補(bu)償器安(an)裝中大量(liang)使用(yong)的(de)一(yi)次性(xing)補(bu)償，施(shi)(shi)工(gong)費用(yong)相對較低(di)。
在(zai)石油化工裝置配管設(she)計過程中，筆者也采用了類似的(de)無補償配管設(she)計，具有較好的(de)效果(guo)。
