关于供热管道无补偿直埋敷设方式的探讨

 　摘要：本文从供热管道直埋敷设技术出发，着重对无补偿直埋敷设进行计算与设计，并对设计无补偿直埋供热管道时需注意的问题简单介绍，文末说明了供热管道无补偿直埋的经济效益。 

　　关键词：供热管道；无补偿直埋敷设；计算与设计；注意问题；经济效益 

　　供热管道的直埋敷设可以节省工程材料，降低施工难度，同时可以延长管道的使用时间，具有节能降耗、节约成本的优点。目前，该技术已经在我国各地区得到推广使用，具有良好的应用前景。供热管道直埋的敷设形式常见的有增加建设直埋管道热补偿器、增加建设一次效应的补偿器以及无补偿直埋敷设等，其中，前两种敷设方法都需要进行补偿活动，而第三种敷设方法无需进行专门的补偿活动，土壤与管道之间的摩擦阻碍了供热管道的热伸长，取消了热补偿。下面笔者将对第三种直埋敷设方式无补偿直埋敷设进行详细介绍。 

　　1. 无补偿直埋供热管道敷设的计算与设计 

　　常用的无补偿直埋供热管道敷设方法是预先加热敷设法，但该方法也因为预热介质以及敷设进行方法的不同而有所差异，下面以水为预热介质对无补偿直埋供热管道敷设做一些计算与设计。 

　　（1）预先所需加热温度的计算 

　　（2）预先所需加热长度的计算 

　　（3）应力计算与分析 

　　通过该计算可以判断出管道所受应力是否在承受的许可范围内，一般超过弹性应力极限时，管道会产生不可恢复的形变；达到屈服极限时，管道会出现破裂等问题，因此，对其进行压应力计算与校核是非常必要的。 

　　一般，由温度升降带来的压力是热应力转变成压应力的，属于二次应力，该应力达到材料的屈服强度时，会使管道发生微弱形变，重新处于受力平衡状态，不会继续发生变形破坏管道。因为，二次应力具有一定的自限能力，所以，一般不会造成管道材料发生大的变形。 

　　不过，在日常敷设安装中，常常采用预先对管道进行加热的方法来尽力减弱这种温度应力造成的管道形变。对管道进行预先加热，可是管道在热力作用下发生弹性伸长或膨胀，随后对其进行敷设填土；随着预热温度的逐渐流失，管道材料发生的弹性伸长或膨胀会有复原的趋势，此时，土壤和管道间的摩擦作用会阻碍这一进程，使其不至于发生大的形变；另外，当管道中热介质流入时，也不会因为热应力发生较大的形变，致使材料破坏。 

　　2. 设计无补偿直埋供热管道时应注意的问题 

　　无补偿直埋供热管道一般采用钢管材料，可以满足使用强度和使用环境的要求。除此之外，该管道仍然要注意一些其他问题。 

　　（1）管道保温材料的选择。管道要满足供热需求，必须进行保温处理。针对无补偿直埋供热管道，一定要采用聚氨酯才能满足保温目标，实现持续供热。而且，必要时为了实现保温层与管道间的粘结力要求，常采用发泡处理，使保温材料均匀分散在管道周围。 

　　（2）阀件的安装。直埋管道中尽量不要安装阀件，这样会造成管道寿命间断，介质运行阻力增大等缺陷，即使必须安装阀件时，也要和伸缩器放在一起，以防出现故障后的及时维护和修理。 

　　（3）管道混合敷设情况。如果是直埋供热管道与一些地沟敷设和架空敷设混合使用时，尽量采用固定墩进行固定，并将其安装在直埋管道距离地面2 m深的位置。如果在直埋敷设的支管敷设中遇到一些非直埋敷设的管道，要实现其完好连接，必须在支管与主管接近的位置预留地沟，可以预防主管与支管间焊接处的断裂，实现主管的伸缩变化，并满足支管的横向摆动要求。 

　　（4）固定墩结构的设计。一般根据反推力负荷来对固定墩进行计算和设计，但是这个过程的干扰因素较多，计算和设计并不一定精确、符合实际需求。在设计时，要考虑选材、连接工艺以及位置选择等方面。 

　　（5）双管平行直埋时的注意要点。双管平行直埋时，尽量采用斜向排布，来减少支管较多时的应力问题，保护焊接缝口。 

　　3. 供热管道无补偿直埋的经济效益 

　　供热管道无补偿直埋敷设具有施工周期短、施工工程量小、保温效果优以及投入资金少等优点，具有相当可观的经济效益，满足新时代绿色建设的要求。相对于其他的地沟敷设或者架空敷设，该敷设对其他工程的施工干扰较小，而且难度较低，是比较实用的敷设方式。此外，该敷设管道的使用年限也较长，在使用期间无需进行维修监护，大大节省了维修成本。 

　　5. 结束语 

　　供热管道的直埋敷设技术是随着新中国起步的一项新技术，在长达半个多世纪的发展历程中，无补偿直埋敷设技术逐渐被开发并得到了推广使用，相信该技术会以优良的保温能力、较高的经济效益以及便捷的敷设方式在未来得到更好的发展。 

　　参考文献 

　　[1] 邱煌坷. 供热管道直埋敷设方式的探讨[J]. 包钢科技， 2004，30（6）： 94-95. 

　　[2] 谈丛熙. 供热管道无补偿直埋技术的合理性[J]. 北京节能， 2000（6）： 31-32. 

　　[3] 梁秀哲， 隋赫. 供热管道无补偿直埋敷设方式的探讨[J]. 区域供热， 2012（2）： 88-90.