下载文档原格式
无补偿直埋在集中供热工程中的应用随着城市化进程的快速发展。
城市集中供热工程成为人们关注的重点，采用直埋无补偿敷设技术不但可以极大程度地减少热能的损耗，还可以从整体上提高系统的使用寿命，节约资源和成本，从而缩小与发达国家供热管网系统的差距，达到国际一流水平。
全面实现直埋无补偿敷设技术必将成为我国热水供热管网系统发展的一个重要的转折点，具有深刻的意义。
基于此，本文就无补偿直埋在集中供热工程中的应用进行分析与研究。
标签：无补偿直埋；集中供热；应用一、无补偿直埋技术概述（一）直埋敷设与地沟敷设直埋敷设是指将热水供热管网直接埋于土壤深处，并且管道的外表面会直接与土壤成分接触。
与直埋敷设相对的是地沟敷设，顾名思义，地沟敷设是指将供热管道敷设在特制的地沟内。
地沟一般都是用混凝土制成，使得供热管道不与土壤接触，从而不用承受土壤的压力，也不受土壤成分的侵蚀。
管理维护较为方便，不需要重新开挖土壤，便于维护人员的维护和检修。
地沟敷设的缺点是成本太高，需要额外建造地沟的成本，故而整体施工时间代价和成本代价都较高，而且地沟需要占用额外的土地，造成土地空间的浪费。
（二）相较于地沟敷设，直埋敷设有如下显著优势：1.在城市集中供热管敷设之外不需要额外的地沟等建设，有效的减少工作量，节约工程项目成本。
2.城市集中供热管直埋敷设所占空间比较小，与城市其他地下管建设没有联系。
3.城市集中供热管直埋敷设具有很好的防水性，水难以渗入城市集中供熱管的管道，不会造成城市集中供气管道腐蚀的情况发生。
4.可以釆取预制保温管，提前由工厂预制保证质量。
（三）供热管道无补偿直埋方式的缺点城市集中供热管直埋敷设施工中沟槽要平整，确保工程项目槽底干燥，需要用20cm左右厚的细砂对工程项目槽底进行垫底，城市集中供热保温管两侧及城市集中供热管道上部最少应该覆盖200mm左右厚的细砂。
其一是细沙可以有效的预防硬物损坏城市集中供热系统中保温外套管，二是细砂可以将城市集中供热管道周围的空隙充分的填满。
供热管网无补偿冷安装直埋管道敷设施工技术发布时间：2022-09-23T02:19:39.029Z 来源：《建筑实践》2022年第10期作者：李鹏[导读] 现如今，我国城市建设在不断加快，通过对管道的压力试验，采用无补偿敷设方法李鹏新疆梓欣工程项目管理咨询有限公司新疆库尔勒市841000摘要：现如今，我国城市建设在不断加快，通过对管道的压力试验，采用无补偿敷设方法，不仅减少了管道补偿装置的初始投资，也减少了管网危险点，提高了管道的安全性、稳定性。
因此，无补偿冷安装的安装方式促进了直埋管道技术的发展，在国外直埋供热管道的建设中具有应用价值。
关键词：供热管道;冷安装;无补偿引言目前，国内外热水供热管道直埋敷设发展迅速，已被广泛地应用在许多供热工程中，并实现了无补偿的直埋敷设。
而在无补偿直埋敷设供热管道中，尤以冷安装无补偿直埋敷设管道施工最方便，工期最短，造价最低，是我们大力推广的敷设方式。
1敷设方式及选择原则在直埋供热管网设计过程中，无补偿直埋敷设的设计方法采用应力分类法对管道进行应力验算。
应力分类法根据由不同特性的荷载产生的应力性态和对管道破坏的影响，对管道上不同性态的应力分别给予不同的限定值。
应力分类法将计算应力分成一次应力、二次应力及峰值应力，分别采用弹性分析理论、安定性分析理论及疲劳分析理论进行分析，可以充分发挥管材的承载能力。
采用无补偿冷安装直埋敷设技术，可以大大减少补偿器、固定墩的使用，减少系统中危险点的数量，从而提高管网安全运行可靠性；节约工程资金；施工周期短，管道寿命长；降低了维护费用以及热损失。
所以，在满足强度和稳定性条件下，应优先采用无补偿冷安装方式。
2供热管网无补偿冷安装直埋管道敷设施工技术2.1施工准备（1）施工人员调配齐全并有相应资格，持有效上岗证上岗。
（2）从技术、材料、通讯、施工场地及施工现场布置、现场设备材料供应及保管、施工机械、施工力量的配置等方面作好前期各项施工准备。
无补偿冷安装技术在直埋供热管道工程的应用本文首先分析了无补偿冷安装技术在直埋供热管道工程施工中具有的优势，并结合某工程项目实际施工过程中的具体情况，探讨了无补偿冷安装技术在供热管道安装施工的工艺流程和要点，以保证供热工程从施工、调试并能够安全稳定如期运行。
标签：直埋供热管道;无补偿冷安装技术;施工工艺;调试运行1 项目概述某项目是一个城市规划的新区，整个地区现有的建筑规模有200万㎡，按照城市新区的规划要求需实施集中供热项目。
规划的集中供热热源距离该城市新区约有12公里，供热管道需由热源敷设至该城市新区，并按照规划要求沿道路敷设至各用热商业区及住宅小区。
为了充分利用该城市新区地形开阔、道路弯道多的优势，经与规划设计单位进行充分沟通，在满足设计要求情况下，本项目供热管道设计采用无补偿冷安装直埋敷设施工工艺，并尽可能将直线管段的长度进行延长，使管网路由更加合理。
无补偿冷安装工艺不仅工程投资降低，施工也较为简单，施工周期短，减少了固定墩和补偿器，大大提高了管网后期运行的安全稳定性。
2 施工的过程和过程控制2.1 供热管道的材料本工程项目规划设计充分考虑该地区的发展规划，设计供热管道管径DN600—DN150，其中DN600主管道长度2×13公里，其它分支管线长度2×3.5公里。
所有供热管道均采用预制直埋保温管，采用耐高温聚氨酯保温（厚度为30-70毫米），高密度聚乙烯外护，结构形式为工作钢管+聚氨酯+外套高密度聚乙烯。
保温前工作钢管应进行除锈处理，外套内壁做电晕处理。
工程设计要求工作钢管>DN200均选用螺旋钢管，材质为Q235B，≤DN200的工作钢管均采用无缝钢管，材质为20#钢。
每根钢管均要求进行水压试验以确保严密性。
2.2 管道方向和施工顺序本项目供热管道将从规划的集中供热热源敷设管道，向该规划新区的商业聚集区及各个住宅小区供热，所有供热管道将沿道路一侧敷设，并设置局部限制区，供热管道埋深不低于1.5米，如遇交叉路口或过河将采用顶管或托管方式，管顶埋深结合现场实际情况而定。
直埋供热管道无补偿冷安装技术应用发布时间：2021-11-27T03:23:54.464Z 来源：《房地产世界》2021年13期作者： 1 毛泽宇 2 栾圣辉[导读] 本文主要阐述供热管道直埋敷设的方法，以多角度分析直埋无补偿冷安装技术的优势，并从实际角度考虑安装过程中遇到的各种问题，进行问题分析与讨论。
青岛市市政工程设计研究院有限责任公司山东青岛266042；1. 青岛新奥能源有限公司山东青岛2660112. 摘要：本文主要阐述供热管道直埋敷设的方法，以多角度分析直埋无补偿冷安装技术的优势，并从实际角度考虑安装过程中遇到的各种问题，进行问题分析与讨论。
设计直埋供热管道时需要针对不同情况采取相应的解决措施，避免应力集中导致管道破坏，保证直埋供热管道在各种工况下安全运行。
关键词：供热管道；直埋敷设；冷安装当下国内的供热管道工程主要采用直埋敷设方式，并应用了无补偿直埋敷设方式。
直埋无补偿冷安装的敷设方式优点在于低廉的价格和较短的工期，因此受到大力推广，不少国内的供热企业在供热管网敷设时，都会优先考虑直埋无补偿冷安装的敷设方式。
供热管道直埋敷设方式1 供热管道直埋敷设包括有补偿敷设和无补偿敷设两种方式，无补偿敷设根据安装时管道焊接温度又分为冷安装和预应力安装。
有补偿直埋敷设1.1 有补偿直埋敷设主要基于弹性分析法的基本原则，通过设置补偿器或者自然补偿弯管来吸收管道的热膨胀变形，管网在运行期间，处于弹性状态。
这种敷设方式减小了管道应力，提高了管网运行安全性；缺点是设置补偿装置增加了工程投资，当采用补偿器时，形成了管网潜在漏点，增加了管网泄露的可能性。
无补偿直埋敷设1.2 无补偿敷设主要基础弹塑性分析法的基本原则，在满足安定性前提下，允许管道在热膨胀过程中存在有限量的塑性变形。
由于不设置补偿装置，降低了工程投资，缩短了施工工期，但管网在运行过程中处于高应力工况下，增加了三通、弯头、阀门等薄弱环节产生疲劳破坏的风险。
无补偿直埋在集中供热工程中的应用分析
孟笑如
【期刊名称】《门窗》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】集中供热是我国城市基础设施中重要的组成部分,对于城市的可持续发展和居民的生活质量有着重要的影响。
而无补偿直埋技术作为一种先进的供热管道敷设技术,在集中供热工程中得到了广泛的应用。
本文针对无补偿直埋在集中供热工程中的应用进行研究,在阐述无补偿直埋技术的原理、优点的基础上,对无补偿直埋技术在集中供热工程中的应用进行深入分析,并探讨无补偿直埋技术应用的注意事项,以期为相关工程提供参考和借鉴。
【总页数】3页(P205-207)
【作者】孟笑如
【作者单位】泰安市泰山城区热力有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU9
【相关文献】
1.聚氨酯保温直埋管在集中供热工程中的应用及故障原因分析
2.无补偿直埋敷设式热水管道焊接及探伤技术在赤峰市集中供热系统中的研究与应用
3.无补偿直埋在集中供热工程中的应用
4.青州市集中供热工程无补偿直埋管线的设计和应用
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
供热管网无补偿冷安装直埋管道敷设施工技术发布时间：2023-02-22T01:05:16.791Z 来源：《城镇建设》2022年19期5卷作者：高红斌[导读] 传统城市公用事业网络中土地的频繁路由不仅简单、经济实惠，高红斌和静县蓝天热力有限责任公司摘要：传统城市公用事业网络中土地的频繁路由不仅简单、经济实惠，而且适用于随后的维护和维护。
但是，由于可能会造成较高的热量损失和城市交通的影响，近年来已得到有效的改善和优化。
我国目前的供热管网城市规划主要集中在地下管线上，这些管线在不同形状和细分后直接铺设在建筑地坪上，没有荷载，但施工周期延长，因为沟渠需要建筑单元，工程数量增加。
檐槽的铺设相对繁重，其特点是成本低，施工速度快，尤其是在铺设过程中采用了新的隔热层，从而最大限度地减少了热过程中的热量损失。
因此，直接敷设在实际城市热中非常普遍，得到行业的高度认可。
关键词：供热管网；无补偿冷安装；直埋管道；敷设施工技术；引言直接加热技术通常用于已经存在大量活动的直接放大管道的热区域。
近年来，我国城市和基础设施建设已经起步，但鉴于国家清洁卫生和近二氧化碳设备的需要，扩大中央供暖的范围必然会导致现有供热网的大规模改造。
设计热水通道的位置并不都适合。
但是，某些设计不考虑所有分支，并且需要以后在地块开发和管网扩展过程中进行扩展。
由于第一次加热后管道的应力状态与第一次布线不同，因此根据直接敷设管道的方法和经验选择t形三通位置不再合适。
1无补偿冷安装无补偿冷安装方法的安装和运行是在室温下进行的，如热管焊接和槽填充。
对于无补偿的冷设施，应在设计过程中考虑各种不利载荷的组合，根据作用范围、危险程度和特性对应力进行分类，并使用分析理论对各种力进行安全测试此方法不需要预先加热管线，并且所有安装操作都是在冷状态下执行的。
冷安装方法在热力管路的直布线中有很大的优势。
2直埋供热管道无补偿冷安装的特点（1）直埋供热管道的无补偿安装方法，占地面积小，维修量少，使用寿命长等，已成为城市热工网安装的主要方法。
管道直埋无补偿敷设技术用于南方地区某集中供冷项目的设计分析摘要管道直埋无补偿敷设技术在北方集中供暖项目中已有广泛应用，但至今在南方地区的集中供冷项目中仍未有应用，本文通过对直埋管道中的直管段、弯头、三头、变径等的计算分析，验证其完全能应用于集中供冷项目中，希望为其他类似项目提供设计经验。
关键词集中供冷管道直埋无补偿敷设中图分类号：tu81文献标识码： a 文章编号：1 项目简介本项目位于珠海市横琴新区，属于公园性质的项目，园区内各单体相当分散，且单体立面均有外包装，难于设置冷却塔，经多次经济技术比较，最终决定采用集中供冷的形式，集中设置冷源，再通过输配管网把冷冻水送到各用冷点，由于室外场地的限制，无法设置管沟，需采用管道直埋敷设方式。
2 前期方案管道工作循环最高温度13.5℃，管道工作循环最低温度5.5℃，安装温度35.5℃；设计工作压力1.0mpa；选用高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管，工作钢管材质选用为q235-b。
管道沿园区道路敷设，管顶最小覆土埋深按《城镇直埋供热管道工程技术规程》（cjj/t 81-98）[1]中的相关规定；初定管网弯头的曲率半径为1.5d，直埋管段中不设置任何阀门。
3计算分析弹塑形分析法认为，管道产生有限的塑性变形不会产生破坏，只有循环塑形变形才会使管道产生破坏，本方案充分发挥钢材塑性的潜力，利用土壤与保温管外表面的摩擦力固定管道，使整个管线不需设置补偿器，使管线形成一种自身的平衡状态。
对于钢管，与断裂或者其他形式的结构破坏有关的承载能力极限状态有以下几种：（1）、塑形变形破坏；（2）、疲劳破坏，低疲劳破坏的极限状态主要对弯头、三通和变径起重要作用，高疲劳作用仅对大管径、浅埋、交通荷载频繁作用的情况或承受如风力造成震动的地上管道起重要作用；（3）、管线系统或其中一部分失稳；（4）、可能影响安全的渗漏。
（5）、变形或偏差。
对于一般直埋系统，下列组合起决定作用：因此根据力作用和变形作用的最不利组合，对包括附件在内的设备验算循环塑形变形，弯头、三通和变径验算疲劳破坏，验算局部屈曲或者皱折。
集中直埋供热工程无补偿施工技术【摘要】该文通过实例阐述居民小区长距离供热管网利用土壤与保温管外护层表面的摩擦力固定管道，使整个管线不需设置补偿器，充分发挥钢材塑性的潜力，使管线形成一种自身平衡状态。
不采用补偿器，降低施工难度和减少补偿器在生产时期的维护。
【关键词】集中供热；无补偿；新工艺1 工程概况本工程为凌云路热水管道工程，矿区铁路和凌云路交叉口至牛奶厂，全长1.1公里。
根据本工程供热区域，供热设计参数为热网设计温度120/70℃，压力1.6MPa，其附件的选择按耐温150℃，耐压2.5MPa确定。
热网设计均采用无补偿直埋敷设。
热网管材采用双面焊接螺旋钢管（Φ377×8），管道和附件连接方式为采用焊接，供热管道在节点处设置放气装置。
管道保温采用140℃耐高温聚氨酯，外包高密度聚乙烯管，预制保温管应符合《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制保温管》。
2 施工工艺2.1 直埋供热管道施工流程管线定位→管沟开挖→预制保温管布置→对口焊接→水压试验、冲洗→焊口处保温结构补做→管沟回填细沙→管沟回填土壤→管网试运行。
2.2 管线定位测量根据建设单位或设计单位提供的城市平面控制网点和城市水准网点的位置、编号、精度等级及坐标和高程资料，选择离管线近的水准高程基准点，确定管网设计线位和高程。
管线定位应按设计给定的坐标数据测定点位。
应先测定控制点、线位置，经校验确认无误后，再按给定值测定管线点位。
管线转角点和供热管道节点应在附近永久性建筑物或构筑物上标注点位，控制点坐标应做出记录。
当附近永久性工程时，应埋设标志。
管线定线完成后，点位应顺序编号，起点、终点、中间各转角点的中线桩应进行加固或埋设标石，并绘点记录。
2.3 管沟开挖拆除或搬迁施工内有碍施工的障碍物，并事先配合建设单位做好施工协调。
开挖时，按有关规定设置沟槽边护栏、夜间照明灯及指示红灯等设施，并按需修建临时道路。
遇到沟槽内给排水管道防洪沟、燃气、电缆等地下管线及其构筑物，必须妥善处理。
大口径高参数无补偿冷安装集中供热技术项目开发报告中冶东方工程技术有限公司2008年11月1 立题依据与设计指导思想1.1 选题针对性城市集中供热发展到目前已有一百多年的历史，它具有节约能源、减少城市污染、改善环境等优点。
在当今世界能源紧张，污染日趋严重的情况下，城市集中供热的优势更加明显。
在二十世纪八十年代以前城市集中供热热网一般都采用管沟敷设方式，即热网沿砖或钢筋混凝土的管沟，管沟结构庞大、材料消耗多、施工周期长，是热网建设速度缓慢的主要矛盾所在。
二十世纪八十年代，我国逐渐开始采用城市供热管网直埋技术。
由于直埋技术具有其独特的优势，如能耗低、施工简单、节省投资、不会对周围环境造成破坏等，直埋技术在我国发展很快。
在近年来又将无补偿冷安装应用于实际工程设计中，其主要特点是系统设计中不用补偿器和固定墩，减少了系统中危险点的数量，提高了管网安全性，节约了工程资金；不用预热，施工周期短，管道寿命长；维护费用低等优点。
目前，国内在城市集中供热管道的设计中采用的安装方法分为有补偿安装和无补偿安装两种。
有补偿敷设就是用整个管系设置补偿器和固定墩的方式来满足管系的应力和热伸长的要求；而无补偿又分为冷安装和预应力安装。
由于预应力安装并不能提高管道的强度，而且增加了成本，因此预应力安装应用的较少；无补偿冷安装作为无补偿安装的主流方式，由于该方法技术难度高，所以采用无补偿冷安装的供热主管径一般都≤DN1000。
无补偿冷安装直埋敷设，改变了以往利用补偿器来吸收管道的热膨胀变形从而使管道应力下降的模式，而是充分利用了钢材本身的强度应力特性，在降低应力水平的前提下实施的一种方法。
随着城市集中供热的区域越来越大，供热需求量也越来越高，供热所要求的主管道也越来越粗，而且供热参数（主要是供水/回水温度）也越来越高，对采用无补偿冷安装提出了更高要求，供热主管径≤DN1000的无补偿冷安装技术已经不能满足市场的实际需求，需要在主管径＞DN1000的无补偿冷安装技术进行探索。
中冶东方公司为适应市场变化的需求，开发适应大口径（DN1100）高参数（供水130℃/回水70℃）供热条件的无补偿冷安装技术，并且在包头市东河区集中供热改建工程得到成功应用。
该工程供热管道设计管径为DN1100，采用了无补偿冷安装直埋敷设方式，管网主干线全长6.8km（单程），供水管设计压力1.6MPa，设计温度130℃。
1.2 项目优越性直埋管网的安装方式从有补偿管沟敷设、直埋敷设发展为目前的无补偿冷安装和预热安装方式。
1.2.1 有补偿安装方式有补偿安装是指在供热管道上加装补偿器和固定支架，利用补偿器来吸收管道的热膨胀变形，从而使管道应力下降的模式。
以前在井室内设置套筒或波纹补偿器，并配套设置套筒导向支座、管道固定支墩，因而造成了井室过大，这样施工周期长，增大了投资；后又发展为直埋式套筒补偿器及波纹补偿器，从而降低了投资。
但有些地方由于地下水中氯离子浓度较高对补偿器产生腐蚀，造成直埋补偿器破裂失效，从而相应增加了检修及维护量。
1.2.2 预应力安装方式预应力安装方式为有敞开式预热安装和设置一次性补偿器覆土后预热安装两种，在管道温度升至预热温度时回填或焊接，在管道温度恢复至环境温度时，管道处于拉应力状态，产生预应力效果。
由于一定量的热胀变形提前释放，管道在工作过程中压应力和拉应力均不超过钢材的许用应力。
1.2.2.1 敞开式预热安装方式在覆土前，管道可以进行敞开式预热。
由于没有土壤摩擦力，管道的热胀变形可以提前释放，预热温度为管段内平均应力为零时的温度。
管道被加热到预热温度时覆土后再冷却，使管道达到一定的平均应力水平。
在首次运行加热移动后，其管端的位移与冷安装的位移大致相同，但避免了冷安装在首次移动时的较大位移。
1.2.2.2 设置一次性补偿器覆土后预热安装方式这种方法是在管道的直段部分，按计算的间距分段安装一次性补偿器，并仅在补偿器附近的沟槽处敞口，其余沟槽回填。
一次性补偿器的补偿量在预热前调整为设计值，当管道首次加热使补偿器的伸长量到位后将一次性补偿器焊接为整体，管道的热胀变形得到了提前释放。
由于土壤摩擦力的作用，在两个一次性补偿器之间的局部应力，将高于补偿器处的应力，然而，由于系统温度的变化，在多次变化以后，应力将均匀一致。
预应力安装对施工质量的要求很高，预热费用也比较大。
因此，使用不是特别广泛。
1.2.3 无补偿冷安装方式无补偿冷安装是指供热管道的整体焊接温度等于沟槽回填时的温度，即管线焊接和沟槽回填等安装过程都是在正常的环境温度下进行的。
管道应力验算采用分类法和安定性分析理论，设计中考虑各种载荷条件可能的组合，将应力根据其起因、来源、作用范围、性质和危害程度不同进行分类，采用不同的强度验算条件。
按照以上方法设计的直埋热水管道，直管段通常可以不设补偿装置且不必预热，管道焊接和沟槽回填等安装过程都在冷态条件下进行。
在冷态的环境温度下管道处于零应力状态，在运行工况下热应力增大，但应力变化范围始终控制在允许值之内。
该设计方法在热水管道直埋敷设中可以发挥明显优势，利用温度应力具有自限性的特点，充分发挥管材的承载能力。
1.3 开题理由经过近几年集中供热的发展可以看出：无补偿冷安装与有补偿和预热方式的性能比较具有如下明显优点：·安装简单，施工周期短；·减少了固定墩和检查井，占地少；·管道不动的锚固段较长，管路附件少，维修管理工作量少，运行安全可靠；·管网停运期间管道处于低应力状态，管道维修施工和分支安装不必采取特殊措施；·投资少，无预热或额外补偿装置所需要的费用。
·泄露点少，便于维修。
虽然无补偿冷安装具有很多优点，但是由于无补偿冷安装锚固段中管道轴向力较大，应力集中通常发生在管路附件（如弯头、折角、三通、异径管、阀门等）处。
在温度和压力变化过程中，应力集中引起的峰值应力，虽然将在很小的局部范围内产生循环塑性变形，仍然对这些管路附件要求强度较大，为防止管系的纵向失稳，管道需增加敷设深度和管道壁厚。
目前，在国内≤DN1000管道的无补偿冷安装技术已经基本成熟，但是≥DN1000管道的无补偿冷安装技术在国内、乃至世界供热行业尚无先例，而随市场需求的变化开发大口径的无补偿冷安装技术就十分必要。
2 技术难点、技术突破与主要技术创新点为规范我国城镇直埋供热管道的设计，由建设部组织指定的我国行业标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》（CJJ/T81-98）已于1999年颁布实施，但该规程的设计对象仅限于供热介质温度小于或等于150℃，公称直径小于或等于DN500的直埋热水管道。
但超过DN500的直埋管道的设计依据规范中未做规定。
包头市东河区集中供热改建工程供热管道设计最大管径为DN1100，并且采用无补偿冷安装直埋敷设方式在2006年以前在世界上是始无前例的。
为此我们与业主单位（东华热电—华源热力有限公司）一起考察了承德热力公司，新疆乌鲁木齐热力公司等，其供热管道设计最大管径为DN1000。
经过我们反复讨论、论证、计算后确定该工程DN1100供热管道采用无补偿直埋敷设方式。
2.1 直埋供热管道的应力分析2.1.1 应力分析由于内压和持续外载作用而产生的应力称为一次应力，它取决于静力平衡条件。
如果一次应力超过了极限状态，管道会发生无限的塑性流动，会导致爆裂或断裂。
位移作用可以是由于给定的位移或变形，如热胀变形或管道沉降；也可以是由于位移或变形引起的力，如土壤的轴向摩擦力和压缩反力。
由位移作用所产生的应力称为二次应力，取决于变形协调条件，所产生的变形总能使应力下降，使变形不再发展。
如果二次应力超过了极限状态，钢材也会产生屈服，发生塑性变形，但不会产生无限的塑性流动。
另外，在管道局部连接处，如弯头、折角、大小头、三通等管件处，力作用和位移作用都会产生应力集中，所产生的应力称为峰值应力。
峰值应力不会引起显著的变形，但循环变化的峰值应力也会造成钢材内部结构的损伤，导致管道的局部疲劳破坏。
2.1.2 应力计算由内压所产生的一次应力和土壤侧向压缩反力引起的管道二次应力的计算可按照《城镇直埋供热管道工程技术规程》进行。
对于大口径直埋管道，由于管道本身自重大，当管道发生轴向位移时，由自重产生的管道与土壤之间的摩擦力就不可忽略。
摩擦力的计算公式中应考虑到管道自重，其计算公式为：F=μ[πρg(h+Dw／2)Dw+G]式中：F——轴线方向每1 m管道的摩擦力，N／m；μ——外管壳与土壤的摩擦系数；ρ——土壤密度，一般砂土取1800kg／m3；g——重力加速度，m/s2；h——管顶覆土深度，m；Dw——预制保温管外壳的外径，m；G——每1m预制保温管的满水重量，N/m。
按管顶覆土深度1.5m计算，DN1100供热管道轴线方向每米管道的摩擦力为60228N／m。
2.1.3 应力校核由于直埋管道的一次加二次应力的当量应力最大值是出现在锚固段管道，应力验算主要对象是锚固段，因此该段内管道的参数应满足下列公式：（1.25-γ）σt-αE(t2-t1)≤3[σ]则认为管道的参数的选取是合适的。
式中：γ——钢材的泊松系数，取0.3t2——管道工作循环最低温度，（半年运行取10℃，全年运行取30℃）t1——管道工作循环最高温度，130℃E——钢材的弹性模量，取19.6 x104Mpaα——线性膨胀系数，取11.74x10-6m/m℃σt——管道内压引起的环向应力，MPaσt=PdDi/2δ式中：Pd——管道计算压力，取1.6MpaDi——钢管内径（Φ1120x14）=1.092mδ——钢管公称壁厚0.014m由此算得σt=1.6 x1.092/（2x0.014）=62.4 MPa（1.25-0.3）x62.4-11.74x10-6x19.6 x104 x（10-130）=335.4MPa ≤3 x125MPa从以上计算结果可以看出，管道参数的选取是合适的，说明管道是非常安全的。
2.2 直埋管道的失效分析对于大口径直埋供热管道，在设计中除了进行管道强度的计算外，还应对管道的安全状态进行分析，考虑管道可能出现的失效变形。
直埋供热管道的失效包括强度失效与稳定失效两个方面。
2.2.1 强度失效（1）循环塑性变形在直埋供热管道中，温度应力起决定性作用。
当温度变化较大而热胀变形又不能完全释放时，升温过程会使管壁因轴向压应力而产生轴向压缩塑性变形；降温过程则会使管壁因轴向拉应力产生轴向拉伸塑性变形。
在管道的使用期内，由于循环变化的压力和温度变化产生的应力超过2倍的屈服应力时，将会产生循环塑性变形。
（2）无限塑性流动由于内压作用而产生的一次应力超过屈服应力时，管壁会产生较大的塑性变形，出现无限的塑性流动，引起管道爆裂或断裂。
