浅谈供热管道的直埋敷设
摘要：作者针对供热管道的直埋敷设做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括管道布置形式和设计，并对直埋敷设中存在的问题及解决设想进行了全面的介绍。
关键词：供热管道；直埋敷设
中图分类号： tu833 文献标识码： a 文章编号：
集中供热相对众多分散的小锅炉，具有环保、节能、方便舒适、安全卫生、节约土地、节约费用的优势，目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。随着城市化发展进程，集中供热快速发展，供热面积不断扩大，对供热管道的直埋敷设技术要求也越来越高。如何更好的节约成本，确保管网的运行安全成为供热行业的重要课题。供热管道直埋技术就是将预制的保温管道直接埋入地下，利用管道自身的机械强度及其附件来共同承受管道供热时产生的热应力的一项技术。经过多年的实践与发展，为满足供热系统运行的安全可靠，同时尽量减少投资和维护方便，目前供热管道存在多种的敷设方式[1]。
1管道布置形式
直埋供热管网的敷设方式按照长直管段是否允许出现无补偿管段分为两大类:有补偿敷设和无补偿敷设。无补偿敷设按照管道焊接温度又可分为冷安装和预应力安装。就满足安定性条件而论,有补偿敷设可用于各种供热系统,而无补偿敷设是有条件的,即使采用预热安装也是如此。从管段的应力变化范围分析,冷安装应力变
热水直埋供热管网的设计 天津市热电设计院 李春庆 1 概述： 国内外直埋技术的发展已有60余年的历史，由于直埋管道具有不影响环境美化、施工简便、工期短、维修工作量少的特点，因此特别是近三十年来热水供热管道直埋敷设发展迅速，相应形成了一整套直埋敷设的设计原理和计算方法。80年代初，我国首次在一些城市的热网工程中采用从北欧国家引进的直埋保温管进行直埋敷设，经历了二十年的发展，无论在预制保温管的生产和安装技术上，还是在直埋供热管网的设计理论和方法上，我国的供热管道直埋技术都得到了飞速发展，直埋敷设现已成为我国城市热网的主要敷设方式。 早在70年代，北京煤气热力设计研究院就将当时已应用于火力发电厂汽水管道上的应力分类法推广到直埋供热管网上，其最显著的特点是对温度应力采用安定性分析，这样，直管段通常可采用既不预热也不补偿的无补偿冷安装方式。然而，在80年代中，我国很多的直埋供热管网使用的都是从北欧引进的预制保温管，这样，很多设计单位也相应地采用了北欧的弹性分析法进行直埋管网设计。采用弹性分析时，为保证管道始终处于弹性状态，直管段通常要采用设置补偿装置、预热或设置一次性补偿器的安装方式。进入90年代，多年的直埋热网运行经验，让我国大多数设计人员认识到，在直管段对温度应力采用弹性分析的确过于保守，越来越多的设计人员开始应力分类法进行直埋管道的强度设计。此时，北欧也已意识到这一点，1993年版的《ABB供热手册》中介绍了一种管道应力已超过弹性范围的冷安装方式，接着在1996年版的欧洲标准《区域供热整体式预制保温管的设计、计算和安装》和1997年为解释该标准而出版的《集中供热手册》中则明确地提出应力分类法。 1999年，在唐山市热力公司、北京市煤气热力设计研究院、哈尔滨建筑大学和沈阳市热力设计研究院等单位的努力下，历经六年的国家行业标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81-98）颁布实施，标准明确规定了采用应力分类法进行直埋热力管道的强度设计，标准的颁布也标志着我国直埋管道设计理论进入了国际先进水平。但目前国内《规程》中所给定的管道受力等计算图表中数据均限制管径在DN500以下。然而随着我国供热事业的飞速发展，规程适用范围已不能满足实际热网的需要，城市热网
目录 一、编制依据： (3) 二、工程概述 (3) 工程地址: (3) 室外直埋管道系统： (3) 工程特点： (4) 三、施工准备 (4) 施工管理人员准备： (4) 技术准备： (6) 劳动力准备： (7) 设备选型、主材审定： (7) 主要施工机械设备及工具准备： (9) 现场临时设施： (10) 四、施工进度计划 (11) 施工工期安排： (11) 施工进度计划表（见附表） (14) 施工准备过程： (21) 施工部署： (22) 生产组织： (25) 施工任务划分： (12) 施工机具维护使用要求： (12)
五、主要分项工程施工方法和技术措施： (12) 施工测量： (12) 直埋管道工程施工方法和技术措施：...... 错误!未定义书签。 雨季施工措施.......................... 错误!未定义书签。 质量目标和保证措施：.................. 错误!未定义书签。 安全、消防保证措施：.................. 错误!未定义书签。 临时用电要求： (26) 环境保护及文明施工 (27)
一、编制依据： 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001） 《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81-98） 《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203-2002） 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236—98《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97） 《工业金属管道工程施工验收规范》GB50235-97 《城镇供热管网工程施工及验收规范》（CJJ28-2004） 根据施工现场实地考察情况、施工单位实力和材料供应情况符合要求 二、工程概述 工程地址: 室外直埋管道系统： 1、管径≤DN32时采用无缝钢管，管径＞DN32时采用焊接钢管。管道焊接连接。 2、采用工厂预制带高密度聚乙烯保护层聚氨酯发泡保温管道。保温层厚度：管径＞DN32时保温层厚度不小于50mm。 3、现场接头按照直管段保温一米为一处；管道T型三通按直管段保温2米为一处；管道弯头均直管段保温一米为一处，由直埋保温管道制造厂根据实际要求定制。 4、管道T型三通、跨接三通等管件应采用工厂预制部件。 5、室外沟槽开挖约410米，直埋管道焊接安装约1170米，阀门安装
1 总则 1．O．1为统一我国城镇直埋供热管道工程的设计、施工及验收标准，促进直埋管道技术的发展和推广，制定本规程。1．O．2本规程适用于供热介质温度小于或等于150℃、公称直径小于或等于DN500mm的钢制内管、保温层、保护外壳结合为一体的预制保温直埋热水管道。 1．O．3在地震、湿陷性黄土、膨胀土等地区应遵守《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032)、《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25)、《膨胀土地区建筑地基技术规范》(GBJ112)的规定。 1．O．4直埋供热管道工程设计、施工和验收除应符合本规程外，尚应符合《城市热力网设计规范》(CJJ34)、《城市供热管网工程施工及验收规范》(C J J28)等国家现行有关标准的规定。
2术语和符号 2．1术语 2．1．1 屈服温差temperature difference of yielding 管道在伸缩完全受阻的工作状态下，钢管管壁开始屈服时的工作温度与安装温度之差。 2．1．2固定点fixpoint 管道上采用强制固定措施不能发生位移的点。2．1．3活动端free end 管道上安装套筒、波纹管、弯管等能补偿热位移的部位。2．1．4锚固点natural fixpoint 管道温度变化时，直埋直线管道产生热位移管段和不产生热位移管段的自然分界点。 2．1．5 驻点 stagnation point 两侧为活动端的直埋直线管段，当管道温度变化且全线管道产生朝向两端或背向两端的热位移，管段中位移为零的点。2．1．6锚固段fully restrained section 在管道温度发生变化时，不产生热位移的直埋管段。2．1．7过渡段partly restrained section 一端固定(指固定点或驻点或锚固点)，另一端为活动端，当管道温度变化时，能产生热位移的直埋管段。2．1．8单长摩擦力friction of unit lengthwise pipeline 沿管道轴线方向单位长度保温外壳与土壤的摩擦力。2．1．9过渡段最小长度m i n i m u m f r i c t i o n l e n g t h 直埋管道第一次升温到工作循环最高温度时受最大单长摩擦力作用形成的由锚固点至活动端的管段长度。2．1．10过渡段最大长度maxi mum fr icti on lengt h
一、在设计和施工中，一定要真正理解供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设 及无补偿直埋敷设两种方式，确实掌握两种方式各自的工作原理，特点及其应用场合，以便在设计上合理选用，施工上安全、可靠、经济。 1、首先要掌握概念：有补偿直埋敷设方式，是通过管线自然补偿和补偿器（如方形和波纹管补偿器）来解决管道热伸长量的，从而使热应力为最小；无补偿直埋敷设，简单地说就是管道在受热时没有任何补偿措施，而是靠管材本身强度来吸收热应力。 2 无补偿敷设方式的基本原理：在安装管道时，首先给管道加热到一定温度，然后将管道焊接固定，当管道恢复到安装温度时（温度降低），管道预先承受了一定的拉应力。当管道通热工作时，随着温度的升高，管道应力为零，当继续升温时，管道的压应力增加，当温度升到工作温度时，管道的压应力 （热应力）仍小于许用应力。这样，管道可以不用补偿装置而正常工作了。这种无补偿方式应用第四强度理论，施工时需要对管道预热，施工比较麻烦，但国内外已有大量工程实践，理论计算可靠，能确保安全。另一种无补偿方式是近几年由中国北京煤气热力设计院提出的计算方法和应力分类采用安定性分 析，应用第三强度理论。这种方式充分发挥钢材塑性潜力，施工方便，无需预热。 3 两种敷设埋设深度考虑不同因素。高密度聚乙烯外套管一是当确定采用有补偿直埋敷设方式时，埋设深度只考虑由于地面荷载的作用不会破坏管道的稳定便可，从经济、施工方便等方面考虑。当采用有补偿直埋敷设方式时，尽量浅埋，一般覆土厚度大于0．6米即可，且与管径大小无关。二是当采用无补偿直埋敷设方式时，埋设深度要考虑管道的稳定要求，稳定性当采用不预热的无补偿直埋敷设管道时，主要与覆土厚度有关，一般比有补偿埋得深， 行，覆土厚度应与管径大小成正比。 4 设计中究竟采用无补偿敷设还是有补偿敷设方式，原则是直管道较长，中间分支较少，供热介质不超过100℃时，应优先选用无补偿敷设方式，否则，应考虑有补偿敷设方式。具体的热网主干线应采用无补偿敷设方式，而分支庭院管网则应采用有补偿敷设方式，但目前有的设计者偏爱有补偿敷设，应提倡优化设计。二、施工前必须对生产高温预制直埋保温管的厂家进行调研，进场后认真进行检验，对不合格的保温管拒绝使用。三、在直埋管道施工中，焊接是一项保证工程质量的关键工作。管道施 工 1 必须是取得合格证书的焊工，方可在合格证书准许的范围内施焊，没有合格证书的焊工绝对不能参加焊接施工。 2 焊接管接头时，应做好工作坑，且应注意接头打坡口及接头焊接质量。四、固定支架，各种井室的施工质量直接影响工程质量和管道的使用寿命，如井室防水不好，将使部件因浸水遭到破坏。 因此，应认真施工，确保施工质量。五、必须重视直埋管管道的打压，在满足打压条件下，首先进行灌水排净空气，然后分两步做： 1 强度试验：把管道内的压力升至工作压力的1．5倍后，在稳压10分内无渗漏。 2 严密性试验：把管内的压力降至工作压力时，用1kg的小锤在焊缝周围对焊缝逐个进行敲打检
刍议暖通工程中热力管道直埋技术的应用 发表时间：2017-06-30T11:30:31.597Z 来源：《防护工程》2017年第3期作者：陈洁1 朱颖2 [导读] 在供暖系统中，热网敷设的好坏对于供暖的效果有着直接的关系，同时，对于运行维护管理的成本费也有着很大的影响。 1浙江城建煤气热电设计院有限公司浙江杭州 310030； 2中南建筑设计院股份有限公司湖北武汉 430071 摘要：在供暖系统中，热网敷设的好坏对于供暖的效果有着直接的关系，同时，对于运行维护管理的成本费也有着很大的影响。由于我国在保温材料方面有了很大的进步，促使了供热管道的保温技术也有了很大的提高。由最初的苏联填充泥煤瓦直埋管道，到聚氨酯泡沫塑料作为主要保温材料，中间经过了很多次的改进，直到现在采用热力管道直埋技术，给供暖工程带来了革命性的变化，为供暖事业做出了很大的贡献。 关键词：暖通工程；热力管道直埋技术；应用 暖通工程中采用热力管道的直埋敷设方式,可以有效避免采用有沟敷设时产生的城市热力管道与上水、下水、电力、通讯、煤气等多种管线或地下构筑物发生矛盾。并且热力管道直埋敷设方式还具有防水防腐性能好、热损少,施工周期较短、工程造价低廉等优点,具有明显的经济优势。 1暖通工程中热力管道直埋技术的概述 暖通工程中热力管道直埋技术主要有四种形式：浇灌式、氰聚塑、填充式、管中管,在这四种形式当中,浇灌式与氰聚塑防水性能相对较差,同时外侧也比较容易出现严重的腐蚀现象,所以自身的使用寿命也不是很长,如果在施工的过程中保温层出现比较明显的破坏或者是渗漏的现象,其自身的保温性能也会随之丧失。所以这两种形式在质量方面并不能得到保障。而氰聚塑这种方式在表面涂上防腐材料,同时还要在其表面浇筑一层发泡材料,这样就形成了一个非常坚固的保温层,也使得保温的性能得到了有效的保护。管中管式通常是在高密度的聚乙烯材料当中注入适量的发泡材料,使得结构整体的性能得到很好的保障。氰聚塑与管中管热力管道直埋技术在生产的过程中采用的是工厂化的方式,同时在生产过程中可以有效的实现一次成型,同时所形成的结构在抗压性和防水性上都有着十分明显的优势,传统的保温材料和管壁之间会存在一定的缝隙,而这种热力管道直埋技术可以有效的弥补这种不足,其在施工的过程中采用的是现场发泡的形式,同时还能和原来的保温层有机的结合在一起,这样也充分的保证了其自身的整体性。在应用这两种技术的过程中也可以十分有效的防止其对周围的环境所产生的不利影响,此外如果遇到了雨季,还能减少雨水浸泡对管道产生的负面作用,但是保温的性能会有所下降。 2直埋热力管道技术的优点 直埋的管道可以根据变形、应力的特点进行分类，可以分为3种类型：第一种是过渡段，第二种是嵌固端，第三种是L型管段。在城市集中供热管网的工程中所使用的资金中，采用直埋敷设方式是最划算的，因为它具有多种社会经济效益。其中第一个是工程造价低；第二个是热损耗低，并能节约能源；同时直埋式方法可以使得供热管道的防腐、绝缘性很好，占地面积小，施工的工期短，有利于环保。直埋式管道技术不但比传统的地沟敷设供热管道更加先进，而且更加的节能。直埋的管道技术可以分为有补偿直埋敷设、无补偿直埋敷设。 3热力管道直埋技术的敷设方式 3.1一次性补偿敷设 热力管道直埋一次性补偿敷设的技术是指在热力管道系统当中进行架设的补偿器可以有效的为热力进行输送的过程提供充足的在预热温度以及实际施工的温度，输送端的补偿器始终都会在未热流体提供能够有效的满足实际要求的热延伸量。在热力管道进行安装完成之后，在管道进行预热处理的工作，热量作用下的管道能够形成一种膨胀伸长的作用，在管道处在伸长的状态当中再进行补偿器的焊接工作，最终能够使热力管道整体的进行覆埋。一次性补偿敷设的技术是现阶段来说应用最为广泛的也是最为普遍的一种热力管道直埋的技术方法。 3.2无补偿直埋敷设 无补偿直埋敷设就指的是在不适用热能补偿器的状态当中，进行热力管道的安装焊接还有覆埋的一种技术放法，这一热力管道直埋的技术能够对管道埋深的要求方面相对要较高一些。当中在对热力管道沟槽进行敷土的过程当中，相关的施工人员一定要对管道进行预热的工作，通过对热力管道实际的工作温度、预热的温度以及最低温度进行严格的检查之后才能够进行确认。 3.3直埋补偿器敷设 这种敷设的方式只是适用在预热热源难以进行预热的情况下，并且施工的温度过高的状态当中来进行使用。在实际进行敷设之前，一定要先设置好固定墩的问题。墩之间的距离一定要经过严格的计算才能够进行确定。此外，还一定要算出管道在进行预热的阶段当中所能够形成的应力实际的大小情况，对管道的断面应力有效的进行控制，确保其不会超过管材在进行运行的过程当中所能够允许的最大应力管道的强度以及密实性，这也是两个非常重要的指标，这也直接关系到整个管道的质量优劣，所以，为了测量指标是否能够达到相应的规范标准的管道进行管道试压的实验工作。 4暖通工程热力管道直埋技术应用要点 4.1设计直埋蒸汽管道时需要遵循的原则 （1）直埋蒸汽管道与直埋热水管道的设计方法不同，管网的运行参数也不同。直埋蒸汽管道所输送的均为高温蒸汽介质，因其输送的蒸汽温度高，所以其设计方法不同于直埋热水管道。首先，按照我国住房和城乡建设部颁布的《城镇供热直埋热水管道技术规程》CJJ/T81-2013的规定，直埋热力管道的直管段的当量应力变化范围应满足一定的压力范围，直埋蒸汽管道的设计不能像直埋热水管道那样允许有锚固段存在，直埋蒸汽管道的设计必须使整个管系统的热应力释放掉，即管道必须能产生热位移。 （2）管道保温结构不同。直埋热水管道使用的是“三位一体”的预制保温管，即聚氨脂保温层紧密地粘结在工作钢管的外表面。但由于聚氨脂的耐热温度最高为140℃，因此直埋蒸汽管道只能做成包裹式的复合保温结构，即必须使用耐高温的保温材料，这种包裹式的结构使得工作钢管与保温层必然是脱开的，仅此一点区别就决定了直埋蒸汽管道不能按照直埋热水管道的设计方法进行设计。 （3）高温蒸汽管道的直埋敷设技术，目前国家尚无相应规范标准。近年来，经过我国广大工程技术人员在工程施工过程中不断摸索和实践，从直埋蒸汽管道的基础理论和基本构造研究，在实践中开发出来了不同结构、性能各异的直埋管道产品，而目前比较成熟的技术
【tips】本文由李雪梅老师精心收编，值得借鉴。此处文字可以修改。 热力采暖管道工程中的直埋敷设施工方法 [摘要]热力采暖管道工程是市政工程中的重要组成部分，不但能够为市民的日常生活提供相应的暖气资源，同时在一定程度上也促进了城市现代化的不断深入，其中，热力采暖管道工程的具体施工方法直接决定了工程的整体质量，本文结合具体的热力采暖管道工程实例，来对直埋敷设施工方法的优势进行阐述，并且对其具体的施工流程进行分析。 [关键词]热力采暖管道工程直埋敷设施工方法 前言：直埋敷设施工方法目前广泛的应用在管道工程当中，并且在一定程度上取得了良好较好的应用效果，针对目前我国传统的地沟敷设方法，具有较大的优势，在实际的施工过程中，需要按照其具体的施工方法来进行，以此来保证施工环节的连贯性和整体质量。 一、直埋敷设法的优势和分类 本次的热力采暖管道工程位于高新技术产业基地，目前这样的基地正在建设当中，其中的各个地方都处于正在开挖的状况，对于热力管道的敷设来说，只需要穿越较少的道路就能够完成，根据本次工程的实际情况和主要特点，本次工程所采用的施工方法为直埋敷设法。传统的地沟敷设法在实际的应用过程中出现了较多的问题，比如在施工当中所使用的岩棉和矿棉等保温材料不具备较好的防水功能，在这样的情况下，其主要的保温性能就会下降，同时也需要花费大量的人力物力来对其进行和维修和保养；另外从施工的工序上来看，采用地沟敷设法需要进行挖沟、砌沟和回填土等，沟的具体尺寸需要视管道的实际情况来进行确定，这样就会在一定程度上增加了施工的难度，从现在的角度来看，这样的施工方法并不适合目前工程的施工模式，所以说，为了降低施工成本，减少施工难度，需要在热力采暖管道工程中采用直埋敷设方法来进行施工。一般情况下，在对直埋供
管道敷设的方式及要求 1、室外管道的敷设 室外管道一般的敷设方式有两种即架空敷设和埋地敷设，埋地敷设又分为直埋敷设和管沟敷设。 a）管道架空敷设 将管道敷设于地面上的独立支架、桁架以及建筑物的墙壁上的方式就是架空敷设。架空敷设适用于地下水位较高，地下土质差，年降雨量大，或地下管线较多以及采用地下敷设而需大量开挖土石方的地方。架空敷设所用的支架按材料分为砖砌体、毛石砌体、钢筋混凝土预制或现场浇注、钢结构、木结构等类型。按支架的高低可分为低支架、中支架和高支架三种敷设类型。 管道架空敷设的施工工序：按设计图纸放线定位-管道支架施工-按设计要求安装支架上的支座-吊装管道-管道与管件的连接-管道压力实验-气密性实验-实验合格后除表面锈迹、刷防锈漆、面漆、保温。 b）管道直埋敷设 直埋敷设是将管道直接埋地的一种敷设方式，在室外管道工程中常用。 管道直埋施工程序是：测量-打桩-放线-挖管沟-垫层处理-下管前管道装配-防腐-下管-连接-管道压力实验-气密性实验-实验合格后对接口进行防腐处理-管沟回填。 c）管道管沟敷设 管沟敷设是将管道敷设于地面下的混凝土或砖（石）砌筑而成的地沟内。按人在地沟内通行情况可分为不通行地沟、半通行地沟和通行地沟三种形式。
管道管沟埋设施工程序是：除与管道直埋施工的相同点之外，管沟及管沟内的管道支架都是由土建施工完成的。 2、室内管道的敷设 根据建筑物的用途和对美观的要求不同，室内管道敷设可分为明装和暗装两种形式。 管道沿墙、梁、柱及楼板暴露敷设称为明装。明装具有施工、维修方便、造价低、但室内不美观等特点，适用于要求不高的民用及公共建筑、工业建筑等。 管道布置在管道竖井、吊顶、墙上的预留管槽内部隐藏设置称为暗装。暗装具有室内美观、但造价高、维修不便等特点，适用于美观性要求高的星级宾馆、酒店等建筑。 无论是室内管道还室外管道，在施工的过程中还应注意管道的设计坡度要求。 3、常用管道图例 国家为了规范画图，对于图纸图例的标注制定了相关的国家标准。熟悉管道工程各个部件的图纸表示方式，对于安装工程预算的工程量计算和准确计价十分有帮助。给水排水制图标准 GB/T 50106-2001中规定管道类别应以汉语拼音字母表示，并符合表2-1-1的要求： 表1-2-1 管道图例： （二）给排水、采暖、消防、燃气管道的敷设 建筑给水系统的主要任务是将市政管网的给水引入建筑物内部，供人们生活、生产使用。建筑给水系统根据用途的不同可以分为：生活给水、生产给水消防给水等。
高温蒸汽直埋敷设管道 摘要:文章分析了高温蒸汽直埋敷设管道应采用有补偿安装方式的原因，重点介绍了保温材料的选择及保温层结构设计的相关内容，供工程设计参考。 关键词：高温；直埋；保温 随着国民经济的发展和环保要求的不断提高，热电联产集中供热因其效率高、环境污染小而得到广泛应用。供热管道的直埋敷设又由于其占地面积小、不影响市容景观和城市规划、建材用量和土建费用少、热损耗低等优点，在集中供热领域引起各规划、建设部门和工程界的广泛重视和应用。热水管道的直埋敷设技术在我国已得到广泛应用；但是高温（>150℃）蒸汽管道的直埋敷设技术在国内还处于起步探索阶段。 1管道安装方式的选用 直埋敷设的供热管道根据管系是否安装补偿器，可分为有补偿安装和无补偿安装，选择时主要根据管道中热媒温度的高低。由于蒸汽管道温度大多超过150℃，热伸长量、热胀应力、盲板力较大，采用无补偿安装方式，已不能满足管系的热膨胀性能及管材应力的安全性要求。按照《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81-98）的要求，直埋热力管道的直管段的当量应力变化范围应满足式(1)： δj=(1-ν)δt-αE(t2-t1)≤3［δ］(1) 式中δj——当量应力变化范围，MPa ν——钢材的泊松系数 α——钢材的线性膨胀系数，m/m·℃ E——钢材的弹性模量 t1——管道工作循环最高温度，℃ t2——管道工作循环最低温度，℃
δt——管道内压引起的环向应力，MPa ［δ］——钢材的基本许用应力，MPa 按照式(1)，若循环最低温度按停运时的10℃计算，则管道工作循环最高温度t 1允许达到150℃,而大多直埋蒸汽管道的温度大于150℃,如河北省电力勘测设计研究院设计的正定热网工程的设计参数为：设计压力 1.27MPa，设计温度350℃，其直埋不能像直埋热水管道一样允许有锚固段的存在，其设计中必须考虑整个管系热应力释放措施，即采用分离式的保温结构和在管系上安装补偿器，允许管道产生热位移。 国内多例工程蒸汽直埋敷设都采用了有补偿的安装方式，投产后运行状况良好，如：河南开封经济开发区供热工程(设计压力0.6MPa，设计温度265℃）;石家庄经济技术开发区蒸汽管道直埋集中供热工程(设计压力0.98MPa，设计温度280℃）;武汉东湖开发区热电公司集中供热工程(设计压力1.6MPa，设计温度320℃），临沂市集中供热工程（部分区段）(设计压力1.0 MPa，设计温度300℃），滦南热网工程(设计压力1.27MPa，设计温度300℃）。因此，在实际高温蒸汽直埋工程中应采用有补偿的安装方式，以确保管系的安全和稳定运行。 2保温层结构的设计 2．1保温材料的选用 高温蒸汽管道的直埋敷设对保温材料及结构都。提出了较高要求。在实际工程设计中，应根据不同条件（如介质温度、运行工况、地下水位、土壤特性等）进行认真比较。据了解，高温直埋敷设蒸汽管道事故起因多是保温问题。如果保温材料不耐水煮沸，进入保温层的水在被蒸汽加热到沸腾状态后，将沿管道迅速蔓延，造成无机保温层材料热软化和有机保温层材料聚氨酯破孔软化，从而引起大范围保温材料破坏，导热系数急剧增大，严重时地面会出现冒汽现象。由此可见，保温材料的耐煮沸及防水性能对高温蒸汽管道直埋敷设的安全性和可靠性有很大影响，是保证蒸汽管道安全工作的关键问题之一。直埋敷设的热水管道常用的保温材料聚氨酯（使用温度t≤120℃）和脲酸脂（使用温度t≤150℃）及沥青珍珠岩等材料都不能直接使用在直埋蒸汽管道上。实践证明，普通的直埋保温材料（如硅酸铝纤维毡、岩棉、膨胀珍珠岩、普通的微孔硅酸钙制品等）是不耐热水及沸水的，有的遇水板结，有的浸水松散。另外，聚氨酯泡沫塑料在55℃左右的热水中即破孔软化，减少或失去保温能力。所以，在蒸汽管道直埋工程的保温材料选择时应注意选择耐煮沸及防水性能好的材料。关于此类材料目前国内有多种产品，如采用新工艺生产的防水型硅酸钙瓦和高密度无碱玻璃棉，再如河南某公司的耐煮沸不吸水硅酸镁机制品，而耐煮沸不吸水改性的聚氨酯泡沫塑料在多个工程的应用效果也都比较理想。其每km温降在10%左右，管沟地表温度接近环境温度，地面作物、植物生长正常。 2．2保温层结构 由于高温直埋敷设的蒸汽管道所产生的热伸长量大，保温材料（如耐高温的聚氨酯）无法承受，所以管道热胀冷缩保温结构在土壤压力下固定不动时，管道应能在保温层内自由移动，以释放热应力，保证管系的安全性，即工作钢管与保温材料外壳不像热水直埋管道一
供 热 管 网 施 工 方 案 编制： 审核： 审批;
某工程有限公司
第一章编制依据、原则 一、编制依据 1、实地勘探 2、相关规范、标准 3、《城镇直埋供热管道工程技术规范》（CJJ/T81-98） 5、《城镇供热管埋网工程施工及验收规范》（CJJ28－2004） 6、《现场设备及工业管道焊接工程施工验收规范》 7、《沥青路面施工及验收规范》（GB50092-96） 6、《工程测量规范》（GB50026-93） 7、与该工程有关的国家施工规范及施工验收标准： 二、编制原则 1. 满足业主针对本工程质量、进度、安全、文明施工等各方面提出的要求。 2、根据工程地质条件，结合穿越管沟、多条现况管线的状况，施工中通过对技术、经济的综合比较，选择合理施工方法、技术措施，确保在满足业主对质量和安全要求的基础上按期完成工程。 第二章工程概况及特点 1、工程范围及内容 集中供热体系（供热管网）工程。 2、供热管网敷设方式：全部采用直埋方式敷设。高温水管道采用有补偿方式， 低温水管道采用无补偿全埋技术。
3、补偿方式：高温供水管道采用轴向波纹补偿器。 4、供热参数：供水温度130℃，回水温度70℃；压力：1.6Mpa。 5、管材：供热管道采用预制直埋保温管。 6、螺旋钢管技术规范 （1）质量标准:按GB/T9711.1-1997标准生产，材质Q235B。 （2）管道工作参数:一次高温水的出、回水温度为130/70℃，工作压力为1.6MPa。9、补偿器技术规范 直埋轴向波纹补偿器安装应注意流体流向（详见使用说明）。安装完毕应拆除运输及预拉伸部件。 第三章施工总体部署及准备 1、总体施工指导思想 本工程以“精心组织，细致管理，科学部署，质量第一，文明安全施工并举，确保工期”为施工指导思想，采用“以严求细，以细求优，以优求誉，以誉求存”的战略目标思想组织施工。 2、项目部组织管理机构 针对本工程施工条件复杂等特点，以及业主对本工程在质量、进度、安全、文明施工等方面的要求，我们成立了强有力的项目部，组织有经验的施工技术人员，集中操作熟练的施工队伍，集中指挥，分段突击，确保工程按期保质完成。 3、项目经理部人员部署 项目经理部主要管理人员 项目经理部设项目经理、副经理、施工员、技术员、测量员、质控员、材料员、机械员、合同管理员。项目部组织机构职能分工按照ISO9001 质量体系分工，
济南市武家庄旧村改造工程（一期室外综合管线） 热力工程施工方案 编制单位：中国新兴建设开发总公司 济南武家庄旧村改工程项目部 编制日期：二0一二年九月二十二日
热力工程施工方案 一、工程概况 1、工程简介 武家庄旧村安置小区工程位于济南市高新技术开发区孙村片区西北部。规划面积43.2公顷，为新建小区。 本工程为武家庄旧村安置一期室外综合管线工程，包括给水系统、排水系统、热力系统及毛石挡土墙工程。 2、主要工程量 热力系统供回水温度80/60℃，采暖系统分为高、低两个区。热力管道采用直埋敷设，直埋管道为高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管，弯头、三通管件使用加强型。管径有DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300。总长约5389m，放气井4座，排气井8座，检查井8座。 二、施工部署 1、施工阶段划分 施工阶段原则上划分施工准备阶段、施工阶段、竣工验收阶段。 ⑴、施工准备阶段 从接到中标通知书后至开工前进行，编制施工准备计划，按计划进行各种施工前准备。 ⑵、施工阶段
在这期间需合理组织、精心施工，完成工程各项指标。 ⑶、竣工验收阶段 在工程完工后进行，期间需进行大量资料准备工作，整理各项原始数据，按业主要求提供项目竣工验收各项资料，配合业主进行项目各种检测和评定。 2、施工区域划分 根据现场情况，施工区域分为5个区，一区为西南部，主要有3-3#、3-4#、3-5#、3-6#、3-11#；二区为东南部，主要有3-14#、3-15#、3-16#、3-17#、3-18#；三区为东北部，主要有3-19#、3-20#、3-21#、3-22#、3-23#、3-24#；四区为西北部，主要有2-14#、2-16#高层；五区为主路部分。 三、施工准备 1、现场调查： ⑴、开工前根据设计图纸和招标文件资料进行沿线踏勘和调查，将现场情况和问题逐一列出，集中研究处理方案。 ⑵、确定水准点标高、位置，以便施工放样时设置临时标志。对于施工范围内的测量标志，必须采取措施妥善保护，以免施工时由于不慎而受损。 ⑶、提前做好石灰、砂、石、水泥等材料供货单位的落实和砼配合比的试验及确定，确保工程的顺利实施。 ⑷、做好进场设备的维护保养，力争做到相应配套、性能完好，应用方便、器具齐全。 2、交底： 计划在开工前组织任务交底和技术交代，由工地技术负责人根据施工组织设计的要求，将工期安排、质量标准、安全要求、节约指标、文明施工、技术措
直埋热力管道的强度设计计算 【摘要】本论文以管道直埋技能的概述为分析对象，并对直埋供热管道的效果及应力特色进行了阐述，结合该实际情况，对直埋热力管道的强度设计计算进行了探讨。 【关键词】直埋，热力管道，强度设计 一、前言 随着当今施工水平的不断提高，生产和生活中对施工过程以及施工质量的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的方法，不断完善直埋热力管道的强度设计计算就成为管道施工中十分紧迫的问题。 二、管道直埋技能的概述 管道直埋技能通常优于有沟埋敷，当前已运用于供热、输油等工程范畴。关于这类疑问，经过数值办法处置，过于杂乱。实践运用中假定保温层外表面温度均匀散布，这样就简化为单层域复连通疑问，该疑问已有解析解。事实上，保温层外表面温度是不均匀散布的。这些年在研讨保温层准静态热力损害以及管道强度和安稳性，剖析埋设区土壤的冻融状况和土壤的热物性改变等许多技能疑问都需求对直埋管道保温层及其土壤邻域的温度场和热流密度进行较精确的剖析，前述简化办法必定致使温度场核算欠精确，以致不能满意后继演算的需求。 三、直埋供热管道的效果及应力特色 所有使管道发生内力及应力的要素都称为效果(又称荷载)。不一样类型的效果，使管道发生不一样性质的应力，进一步能够致使不一样办法的损坏。温度和压力是热力管道上最主要的两种效果。关于直埋管道，还有轴向位移发生的土壤轴向摩擦力和侧向位移发生的土壤侧向紧缩反力。别的，在管道有些布局不连续处会发生应力会集，对应的应力称为峰值应力。峰值应力不会致使明显的变形．但循环改变的峰值应力，也会构成钢管内部布局的损害，致使管道疲惫损坏。因为土壤的均匀支撑，管道的自重没有发生自重弯曲应力，故通常忽略不计。可是关于热网中常用的管道，其公称壁厚要远远大于该压力所需的规划壁厚，内压发生的实践应力也就远远小于管材的屈服应力。相反，因为管道中热胀变形不能彻底开释，使管道发生了较大的轴向压力和压应力，其间轴向压应力能够与屈服应力处于同一数量级上。因而，在直埋敷设热力管道中，内压的影响较小，管道发生爆裂的能够性很小，而温度的影响则较大，管道强度规划中应主要思考温度改变发生的循环塑性变形和疲惫损坏。 四、直埋热力管道的强度设计计算 1、直埋供热管道热力核算
采暖热水管道过河直埋施工 简介：采暖热水管道河底直埋敷设施工的提出、施工方案、施工组织实施、取得的效果。关键字：热水管道河底直埋围堰 在热力管道敷设中，有时会遇到河流的阻碍。以沈阳某热电公司施工现场为例，所需跨越的河宽100米，雨季时河面水宽90米。为节省过河工程投资，节约时间，建议采用河底直埋的敷设方式。 采用河底直埋敷设，在管沟开挖、敷设、防水等问题上与一般的直埋有一定的差异，不能按照常规做法解决。因此我们成立了课题小组进行技术论证分析，提出下述解决办法（热水管道选用聚氨酯预制直埋保温管道，结构为工作钢管＋聚氨酯发泡保温层＋高密度聚乙烯外护管壳）： 施工时间在条件允许的情况下，应尽量选择在枯水期，这时的河底水位较低、施工便利、截流难度小。由于管道需横穿河道底部敷设，因此较特殊的重要施工内容为：截流、打围堰、在围堰内的管道敷设。通过打围堰分两步进行截流，如图所示：
第一段施工示意图
第二段施工示意图 具体施工方案如下：管道过河工程施工方案一、施工前准备
1、施工前，应对开槽范围的地上、地下障碍物进行核查，逐项清查障碍物构造情况，以及与管网工程的相对位置关系。 2、按设计规划红线进行放线，按放坡系数1：1.25确定每段开挖宽度。 3、土方开挖前，必须先测量放线，测设高程，在挖掘土方施工过程中，应进行中线、槽断面、高程的校核。 二、围堰 因河中有水无法施工，故根据河床内具体情况，先测量河底宽度、河水流量及相关规定，于河底先清底，围堰至河床3/4处，于堰内挖一深坑集水，用水泵抽水。待堰内水抽干后，清理淤泥、放线，并用潜水泵随时抽水，并保证无积水情况下开槽（如遇雨季施工，河底水位高，且多为淤泥层，潜水泵无法正常使用，在这种情况下，可采用在围堰内打井降水的处理方案。将DN300混凝土管壁上钻若干个25mm的孔洞，用打桩机将混凝土管打入地下，混凝土管总长16至20米，外填中石子，管内用潜水泵抽水。在将要挖掘的管沟两侧根据河内水位的高低、水量的大小取4至10处井点进行降水）。 1、围堰施工分为两个阶段： 1）第一段于岸边开始至3/4处，先上游，后下游。先上游段为双层叠堰，中间压土踩实以防渗水，高度为1.5米左右，宽为1米；下游为单层叠堰，高度1米左右，宽度为0.7米，顺水流方向也为双层叠堰（南堰），高度为1.5米，宽为1米，留有1/4处为流水段。如施工处于雨季，则围堰的高度及厚度可适当加大。围堰可由草袋、编织袋装满砂石而成，对于水面较宽，水流较急的地方，也可采用先下石笼（钢筋焊制的铁笼，内装毛石），再填充装砂石的草袋或编织袋的方法。 2）第二段施工在第一段施工完成、检查验收合格并回填后进行。先叠双层堰（北堰），高、宽与南堰相同，再拆第一段岸边下游单层堰，下游段拆完，拆上游段并同时清理河底，不留残留物。要求河床施工后必须同施工前一样平整，不能阻滞河水流淌。 2、在北堰完成且第一段拆堰成功后，开始对剩余叠堰施工。仍然是上游为双层叠堰，下游为单层，并拆除南堰墙，清理淤泥，放线开槽施工。这里需要注意的是，为了保证第一、二段施工的管段能够完好焊接，建议在两段施工的围堰有一定的重合部分。因此在第二段施工中，北堰应距河床为1/2河宽，待第二段安装工程完毕后，回填合格验收，并开始拆除堰墙，同时清理河底不留残留物，按要求清理干净并平整。 三、管线土方沟槽施工
有图有真相！供热管道直埋式补偿器安装要求
固定点，一是在直管段的端部，二是在管道的分支处。长的无分支的直线管道两补偿器之间可以不设固定点，靠管道自然形成的“驻点”即可发挥固定点的作用。驻点是两补偿器之间管道的那个不动点，在管径相同，埋深一致时，驻点与两补偿器间的距离相等。褡补偿器（包括转角处自然补偿器）至固定点之间的距离不得超过管道的最大安装长度Lmax，管道最大安装长度的定义是固定点至自由端（补偿器）的长度，在此长度下产生的摩擦力不得超过管道许用应力下相应的弹性力。Lmax按下式计算：常用管道的最大安装长度Lmax。应考虑16kgf/cm2内压力所产生的环向应力的综合影响。3.2固定支座的设计计算具有2个管道分支并在主干线上有一处转角管道平面，补偿器的布置应满足Ln ＜Lmax的条件。驻点G1、G2的推力为零，所以，此点处不必设置固定支座，但为了防止回填土的不均匀，埋深的不一致和预制保温管外壳粗糙度的不规则等可能会造成驻点的漂移，所以，对处于驻点位置的管道分支处G1、G2需设置支座，以G1为例其轴向推力可按下式计算：F1=Pb2+L2f-0.8(Pb3+L2f)式中F1-固定支座G1的水平推力，kgf；f-管道单位长度摩擦力，Kgf/mPb2-B2膨胀节的弹性力，Kg；Pb3-B3膨胀节的弹性力，Kgfk2-B2膨胀节的刚度，Kgf/mm；△L2-B2膨胀节的补偿量，mm；L2-膨胀节至G1的距离，m；假如某一分支如自G2接出的分支带有补偿器B。那么，G2还受到一侧向推力的作用，如图中的F2（y），当L5很短（实际布置时L5也应很短），那么，侧向力F2（y）的大小为：F2(y)=Pn*A5+Pb5式中Pn-管道工作压力，Kgf/cm2A5-B5膨胀节的有效面积，cm2；Pb5-B5膨胀节的弹性力kgf。固定支座G3也驻点位置，从管道和土壤的摩擦力来讲，该点也受到大小相等，方向相反的两个时作用，但应注意到该点同时又受到转角处的盲板力的作用，考虑驻点漂移的影响，固定支座G3的推力F3=1.2Pn*A4式中F3-作用在固定支座G3的水平推力，Kgf；Pn-管道工作压力，Kgf/cm2；A4-B4膨胀节的有效面积，cm2。3.3补偿器的选用计算直埋管道由于土壤摩擦力的影响,实际热伸长量要比架空和地沟敷设的管道热热伸长量要小。架空和地沟敷设时的伸长量：α·△t·L直埋敷设时，因土壤摩擦力影响的热伸长减少量：实际热伸长量为：式中E-钢管弹性模理，kgf/cm2；α-钢管的线膨胀系数，取0.0133mm/m℃；△t-管道温差；A、f-同公式①；L-两固定点之间的距离（最大安装长度）m。 在实际工作中，直埋管道的热伸长量，采用丹麦摩勒公司的简化算法。 式中符号同以上公式相同。按②或③式计算出实际热伸长量后，按系列表选用相应的补偿器。3.4安装直埋式膨胀节（不包括一次性直埋式）安装时应有两个后年度护圈（如下图），且护圈的壁厚不应小于管道的壁厚，设置护圈1的目的是为管道受热膨胀时，A尺寸范围内有土、砂等进入，图中的各尺寸为：直埋式波纹补偿器出厂时，所有外露表面已刷防锈漆两遍，直埋式波纹补偿器及其直埋管道的其它要求为：（1）保温管埋于地下时，四周需用粒度小于20毫米的砂子填充，然后再覆盖原土，填充砂子的厚度不小于200毫米。（2）保温管顶的埋深一般不超过1.2米，但也尽量不要小于0.7米，，保温管可直接埋在各种管道下面。（3）如图，除A处外，其余均保温，因管道膨胀时A 处不保温并不会造成显著的热损失。也是由于护圈的作用，直埋补偿器可以直埋处于车行道下面。（4）直埋式补偿器安装不必冷紧，也不必按全线钢管接好后再割下和膨胀节等长管道之后再焊接的方法。使用直埋型膨胀节，不必设导向支架。（5）安装时要注意保证导流套筒的方向与流动方向的一致。（6）
供热直埋敷设管道预制保温管技术要求 1、概述 本文所指的管道用于供热工程热力网部分一次网。输送热媒为热水，供回水设计温度为130/70℃，设计公称压力为1.6MPa。设计为无补偿冷安装直埋敷设。 2、供货范围 本次采购预制保温管为￠1220×14（回水管道）；￠1220×16（供水管道）；预制保温管道的保温层采用聚氨酯，保温厚度不小于59mm；保护层厚度不小于14mm；预制保温管定尺长度12m；供、回水管道外护壳分别印有明显字体标示管道属性。 3、技术要求 3.1规范及标准 3.1.1高密度聚乙烯外套管、聚氨酯泡沫保温层及组合成品管
螺旋缝埋弧焊钢管产品应符合《石油天然气工业管线输送系统用钢管》标准GB/T9711-2011。焊缝要求100﹪射线探伤，焊缝探伤标准≥Ⅱ级。 性能满足3.3.1.1要求，使用寿命在140度的长期运行温度下不能低于30年,并提供针对保温管供应商产品的检测报告。 保温管道应具有抗蠕变性能，在30年的使用寿命内，任一点的蠕变变形量不能超过20 mm，并提供针对保温管供应商产品的检测报告。 3.3制造要求 为确保预制聚氨酯保温管钢管、保温层、外护管三位一体的工艺整体结构，要求严格执行钢管外表面抛丸处理，外壳管内表面电晕处理。 3.4测试检验 供货商应按制造标准要求进行有关检验，并提供所有具有法律效力的检验报告。
3.5制造厂家及资质 （1）、制造商应具备ISO9000质量保证体系认证书及预制保温管生产许可证。 （2）、制造商注册资金3500万元人民币或450万美元以上，具有5年以上制造经验，上年度销售额1.5亿元人民币以上。履行过单个合同额2000万元人民币以上工程。 （3）、制造商有过类似项目经历。 3.6预制聚氨酯保温管要厂商提供的资料： 生产厂家应提供完整的产品样本（包括钢管、聚乙烯管的规格、聚氨酯的厚度等）以及各类相关有效的实验报告。提交资料如下: (1)材质合格证。 (2)钢管机械性能实验报告。 (3)钢管焊缝外观质量检验报告。 (4)焊缝射线探伤检验报告。 (5)出厂水压试验合格证。 (6)安装及使用说明书。 (7)直埋保温管的技术参数和性能测试报告书。 (8)生产厂家介绍，要求具有多年的工程运行实例。 (9)当地生产厂家出具的质量合格证。 (10) 预制聚氨酯保温管、管件所执行的标准。 4、管材 4.1标准 中国国家行业标准 CJ/T114-2000 《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制保温管》 4.2检验 符合中国国家行业标准CJ/T114-2000。
直埋热力管道施工过程 0 引言道路施工是一项涉及面广,管理部门多,路况复杂,施工难度较大的工作, 施工前的准备工作尤为重要, 在施工前和施工中应注意以下几个方面: 1施工前“路由”的勘测 1.1在承接施工任务后,应根据施工图的位置, 到将要施工的道路段,对周围各类情况有个直观的大概的了解, 同时对施工现场进行勘测,它包括: 1.1.1管道的起止点、走向、折点、管线、阀门井、泄水井及固定墩, 管道变径的位置等。 1.1.2依据初步的勘测情况,制订相应的施工计划, 绘制现场平面图, 材料、设备布置图及施工起点。 1.1.3依据有关部门提供的水准点位置, 用测量仪器将水准点引至施工现场, 做好相应的标识, 作为管道沟槽开挖及施工标高的基点依据。 1.1.4根据施工图的标识, 会同相关部门对与施工管道平行或交叉的地下物做出相应的标识, 以便于施工。 1.2积极与政府各级管理部门联系, 在以下几个方面得到他 们的支持。 1.2.1与交管部门配合,根据工程施工需要, 适时的截断和疏导交通, 并由交管部门通知相关部门。
1.2.2根据交管部门的要求, 制作或购买规定标识的护栏、绳索、警示灯,用于现场维护和夜间防护, 并派专人在现场指挥。 1.2.3积极与市政排水管理部门取得联系, 根据工程情况, 确定相应的排水点, 为沟槽开挖时排水工作做准备。 1.2.4与道桥部门取得联系,为破路面工作做好准备, 并办理相应的手续。 1.2.5如管线有穿越树林、草坪等处时, 应提前与园林部门取得联系, 安排挖移工作,并做相应补偿。 1.2.6如管线走向上有房屋及临时占道需联系有关部门给予清理。 1.2.7通知驻地派出所及街道做好宣传治安防工作。 1.2.8根据现场周围情况, 联系相应的电源点、供水点。 2施工准备阶段 2.1依据图纸标识, 在施工现场放线及设管理中心点若干处。 2.2约请道桥管理部门破路面, 划设路面施工范围。 3施工阶段 3.1道路直埋式热力管道的施工顺序如下: 破路面?挖探槽?破硬层?沟槽开挖、走土、做排水井排水一做沟槽防护、还砂垫层管道打连接、焊接?焊口探伤、发泡? 管道吊装下沟?部门沟槽还土浇注固定墩?做阀门井、泄水井一阀门泄水井管道安装?水压试验?全线还槽土?交由道桥部门