热水管道直埋无补偿敷设技术的应用

试述无补偿直埋在集中供热工程中的应用摘要：集中供热对于城市发展来说有着重要的意义，以集中的方式敷设管网能够极大的提高供热效应，并降低环境污染，推动城市工期质量的提升。

关键词：无补偿直埋；集中供热1概述热力管道直埋敷设方式由于施工速度快、占地少、使用寿命长、节能降耗，在城镇供热管网中逐渐取代了传统的地沟和架空敷设方式，直埋管道中的应力是热胀变形不能完全释放而产生的。

因此，通过选择不同的安装方式，可以改变热胀变形的大小和变形的释放程度，进而改变管道的应力水平。

热胀变形的大小与零应力状态对应的温度有关，零应力状态温度的提高，可降低热胀变形的大小。

管道变形的释放程度与补偿装置的设置有关，当设置补偿装置时，补偿装置吸收了附近管道的热胀变形，使附近一定范围内的管道热胀变形得到释放。

根据热胀变形能否释放和零应力状态温度是否等于安装时的环境温度，管道安装又可分为：1.1无补偿冷安装管道回填时，既不进行预应力处理，也不安装补偿装置，温度变化时管段处于不动的锚固状。

无补偿冷安装是最简单和最经济的安装方式，但运行工况下管道承受较高压力。

在满足强度条件时应优先采取这种安装方式。

1.2有补偿安装当管段中设置补偿装置时，在补偿装置附近处于滑动状态的管道安装属于有补偿安装。

由于设置套筒补偿器等补偿装置，必然增加建设投资和管网运行中的事故点，应当尽量减少使用。

1.3预应力安装零应力状态温度等于安装时的预热温度。

当管道温度等于预热温度时，管道应力为零，而当管道温度恢复至环境温度时，管道产生预应力效果。

实现预应力方式包括预热和一次性补偿器两种方式。

管道预热安装一般采用充水预热或电加热，因充水加热温度控制方便，采用比较多。

施工基本采用临时送电线路，电加热条件较高，采用比较少。

2无补偿直埋在集中供热工程的的优势与问题2.1无补偿直埋在集中供热工程的的优势直埋敷设，即直接在土下埋设管道，无需进行挖地沟等前期操作，管道自身可以承受负载。

这种管道埋设的方式具有较强的应用价值，因而发展前景较为广阔。

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。

城市集中供热管道无补偿直埋敷设摘要：城市供热管的管网出现故障，会对城市空气质量造成不利影响。

锅炉废弃物的排放作为城市污染的主要制造者，通过改造集中供热管网逐渐成为现阶段环保工作的重要内容。

在城市集中管道供热过程中，不仅能有效减低锅炉废弃物的排放量，而且也能提升城市空气质量。

基于此，将针对城市集中供热管道无补偿直埋敷设进行分析，希望通过分析，能够为相关人士提供参考依据。

关键词：城市；集中供热；无补偿；直埋敷设1城市集中供热概述近年来，在政府对基础设施建设投资力度加大及供热需求持续增长的双重影响下，城市集中供热行业发展迅速，全国的集中供热面积和用热量快速稳定增长。

随着节能减排淘汰落后产能政策在全国的实施，各级地方政府加快了拆除高耗能、高污染、低热效率的区域小锅炉的步伐，热电联产机组因具有节约燃料和减少环境污染的特点，成为我国主要的集中供热热源。

据中国产业调研网发布的《2016- 2022年中国城市供热行业现状调研分析与发展趋势预测报告》显示，我国集中供热覆盖率仍处于较低水平，目前，仅在北方各省的主要城镇建有集中供热系统，且平均覆盖率不到50% ；南方城镇和我国广大的农村地区则基本没有集中供暖设施。

而芬兰和丹麦等发达国家的城市集中供热覆盖率达90%，其全国平均水平也在60%以上。

未来城市化率的提高和旧城区的管网建设改造等均为集中供热市场创造了巨大而持续的需求，预计城市供热市场未来3〜5年将保持15%的复合增速。

我国集中供热的需求非常巨大，集中供热行业有非常广阔的发展前景。

另一方面，城市发展快速增长的供热面积加剧了居民用热的供需矛盾。

而我国的大型热电联产机组仍以燃煤为主要燃料（占比超过80%），其年耗煤量超过1.5亿吨。

受环境治理、燃料供应、电力输送等因素限制多建在远离城市的地方。

近年来，为了改善环境质量，兼顾提高居民生活水平，我国北方采暖区域大规模实施〃煤改气”、〃煤改电〃等工程，但天然气储量小，气源也得不到很好的保证，有时直接会影响到居民的正常用气用热，采用非煤供热成本偏高，这些因素严重制约着我国集中供热行业的良性发展。

供热管道冷安装无补偿直埋敷设技术的应用摘要：在没有补偿的情况下，直埋管的安装和布置方式采用了先进的应力分析，得到了国内外取暖界的普遍认可，已经是非常成熟的技术。

我们相信，今后在实际应用过程中，认真对待所有细节，掌握工程质量，在没有补偿的情况下，直埋热管技术将在节能减排过程中发挥巨大作用。

关键词：供热管道；冷安装无补偿直埋敷设技术；应用引言通过压力管网试验，采用非补偿布置方式，不仅减少了管网补偿装置的初期投资，还减少了管网的危险点，提高了管网的安全性和稳定性。

因此，无补偿制冷安装方式有助于直埋管网技术的发展，在国外直接供热管网建设中具有应用价值。

1供热管道冷安装工程概况某城市乡镇拟利用余热进行集中供热，现需要对集中供热管道进行设计并安装施工。

根据设计方案，采用的是双管闭式枝状布置系统，对于一次网管线拟采用冷安装无补偿直埋敷设技术，其中使用的管道为预制直埋保温管，管网整体结构简单、方便后续运行管理，且整个工程项目造价比较低。

根据设计方案，一次管网的温度差为30℃，其中供水温度和回水温度分别为80℃和50℃。

集中供热共设置了三条主管网。

2无补偿冷安装直埋技术的优势与不足2.1无补偿冷安装直埋技术的优势2.1.1管网布置形式简单在供热管网进行工作的时候，它所处的温度范围内是不需要设置补偿器来提高供热管网的强度的，从管网强度的角度考虑，供热管网中可不设置补偿器。

但由于些管件的强度或对其热位移的限制，有可能设置少量补偿器及固定墩。

因此，管网占空间小，布置形式简单。

2.1.2投资较少对于供热管网的投资包含很多内容，其中有管网在运行过程中所产生的费用、设备在进行更新时也会有费用产生以及在建设管网时也会产生费用，在建设过程中所产生的费用最多，比如，管网的采购、安装、回填或是保温等施工都需要一定的费用。

以某建设供热管网工程时，采用无补偿冷安装直埋敷设的工程总造价比采用有补偿直埋敷设节约总投资的15%左右，由于减少或不采用补偿器，降低了管网的阻力，约能减少管网阻力的30%，有利于节能运行。

关于热水管道直埋无补偿敷设技术的探索我国对于管道地下铺设有着明确要求，本文浅析热水管道直埋无补偿敷设技术，希望对实践工作开展起到借鉴意义。

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。

与其相对应的是地沟敷设，不难理解地沟敷设是指将供热管道敷设在特制的地沟内。

地沟大多数都是用砖配合混凝土制成，供热管道不直接与土壤接触，从而一点都不会承受土壤带来的压力，更不受土壤中有机成分的腐蝕。

管理简单维护方便，维护时不需要二次破土，给维护人员的维护和检修带来了极大的方便。

地沟敷设的缺点是工程量大，工时长，投入的资金高，需要大量消耗建造地沟的费用，整体施工的工作量都较高，而且地沟需要占用额外的土壤，造成土地局部空间的浪费。

相比之下，直埋敷设优势显著。

二、直埋无补偿敷设通过补偿器吸收热位移降低直管段的温度应力并进而控制管道的总应力，管道与土壤之间摩擦产生的预应力较大，但是补偿段长度缺很短，因此必须在管网中设置大量补偿器来进行弥补。

从而导致出一个问题那就是管网空间占有过大且形状复杂，并且保温管的断开点非常多，防水性大大降低。

直埋无补偿敷设是指在热水供热管网工作温度允许的最大范围内，当管道热延伸受阻产生的温度应力满足强度条件并不会破坏管道稳定性时，从管道韧度的方面考虑，网络中可以不安设补偿器。

但由于管道安设所需要的零部件韧度或其位移的局限性，需要根据实际情况采取适当的防护措施，因而综上考虑可以适当减少投入补偿器的使用，而非完全放弃不用。

由此以来管网所占用空间减小，布置形势简单，保温管断开点减少，防水性提高。

三、保温直埋管的结构和其施工工艺据当前形势来看，在直埋管道技术来讲，其工艺最为成熟的是聚氨酯直埋管道。

就以此为例来对其进行研究。

在经过水压进行测试后，并且没有发生渗漏等情况下，对聚氨酯直埋管道需要进行除锈与脱脂工作，而后需要把氰凝包裹在管道上，最后形成的玻璃钢和硬质聚氨酯泡沫塑料的保温管道。

基于供热管道无补偿直埋敷设方式应用研究本文对热力管道无补偿直埋的问题进行了探讨，通过对施工图设计过程的归纳总结，论述直埋供热管弹性分析法是否合理，对直埋供热管道的应力变形进行剖析，并结合供热管道无补偿直埋敷设实例验证，表明所采取的管道优化、简化设计是合理且可行的。

提出适当采用新型的补偿方式，可以降低工程造价并提高运行经济性。

标签：供热管道；无补偿直埋；敷设方式；应力变形一、供热管道无补偿设计管道直埋敷设方式分为无补偿和有补偿两种。

无补偿直埋敷设热水管道宜按照中国工程建设标准化协会标准《小区集中生活热水供应设计规程》CECS222：2007规定，供热系统室外供、回水干管可采用直埋和管沟敷设的方式。

当采用管道直进士敷设时，应选用憎水型保温材料保温，保温层外应做密封的防潮防水层，其外再作硬质防护层。

管道直埋敷设还应符合《城镇直埋供热管道工程技术规程》GJJ/T81及《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242的相关规定。

供热管道无补偿直埋敷设方式，就是取消补偿器，因为补偿器非常容易坏，维修（基本上是更换）非常不方便。

所以现在采用自然补偿设计。

其自然补偿设计有方形补偿（U型），L型，Z型，施工空间允许，最好是用方形补偿，就是U型补偿设计。

二、直埋供热管弹性分析法按变形能强度理论进行应力验算，弹性分析法是假设管道在弹性状态下工作，并且不会出现塑性变形（管道出现塑性变形即产生破坏）。

热力管道无补偿直埋的应用，在供热管道上的管材多为低碳钢Q235。

我们首先就要了解低碳钢Q235的材料特性。

伸长率δ5%的材料为塑性材料。

（一）弹性变形极限OA为弹性变形阶段，σp为比例极限，拉应力与变形保持正比例关系，Q235钢的比例极限σp=200MPa，σe为弹性极限（AB段）δ与ε间的关系不再成正比，但变形仍是弹性的。

A与B非常接近，在工程不对弹性极限和比例极限并不严格区分。

（二）钢管屈服极限屈服：当应力超过B点到达C点后，应力σ呈现幅度不大的波动而变形却急剧地增长，这种现象称为屈服。

供热管道直埋无补偿冷安装技术的应用摘要：详细介绍了直埋预制管道敷设最常用的安装方法，分析了各种安装方法的优缺点，特别侧重于直埋无补偿冷过程中供热的应用。

此外，我们还会根据情况提供解决方案，并针对过程的某些细节提出建议。

关键词：供热；无补偿直埋；冷安装；方法近十年来，我国直埋敷设预制保温管发展成为供热管网的主要布线方式。

造成这种情况的主要原因是土建工程量小，进度快；占地面积小；高安全性；降低管道寿命投资成本；高效的传热。

此外，我们在施工领域也遇到了使用这项技术的问题，并积累一些经验大家共同探讨。

一、直埋管道中的应力分析1.管道荷载。

直埋地供热管道的主要负荷包括两个主要方面:工作压力和温度变化。

当直埋供热管道工作时，不管管道变形如何，其压力都保持不变。

产生的力称为主应力。

由于温度变化对管道的影响(例如位移)，因此生成的力称为二次应力。

2.土壤的影响。

一般来说，如果敷设在有沟和架空。

由于管道自身的重量，管道会产生弯曲的轴向变形；但是，在土壤上，土壤的物理力在一定程度上起到支撑作用，从而有助于减轻管道的重量并减少相应的弯曲变形。

因此，通常可以忽略它对管道刚度和强度的影响。

由于地面摩擦和压缩反应导致管道温度升高，从而限制了由于热膨胀和冷收缩而导致的加热管道变形，从而产生更大的二级应力。

二、有补偿直埋敷设和无补偿直埋敷设设计方法的主要区别传统的管道强度校核方法不会对不同载荷下的应力条件进行分类，而是使用弹性或极限分析理论进行校核。

补偿器吸收热位移，降低直管段的应力。

结果表明，使用了许多安装支架和补偿器，并计算了具有扩展负荷分类的直管道的弯曲强度。

根据不同的力条件对约束进行分类和控制。

温度应力由稳定性分析理论控制，因此只有管段符合应力分析的载荷要求，而无需配置补偿来降低直线段的温度载荷。

三、直埋管网敷设方式敷设直埋管网系统的方法有两种:一种是补偿直埋的，另一种是无补偿直埋的。

另一种方法是，有补偿直埋管道，而回水管管道无补偿直埋。

大管径直埋供热管道无补偿敷设方式的应用摘要：介绍了供热管道常见的直埋敷设方式，讨论了供热管道直埋敷设的设计方法和选择原则，在满足管道强度和稳定性条件下，应优先采用无补偿冷安装敷设方式。

介绍了直埋供热管道可能出现的失效方式，结合工程实例，分析了公称管径大于DN500的大管径供热管道无补偿冷安装直埋敷设技术的技术难点，给出了工程实际应用中采取的技术措施。

关键词：大管径；供热管道；无补偿冷安装；直埋敷设供热管道直埋敷设分为无补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设。

无补偿直埋敷设又可分为无补偿冷安装直埋敷设、预应力无补偿直埋敷设。

预应力无补偿直埋敷设又分为机械拉伸、敞槽预热、一次补偿等多种形式。

预热方式按加热介质又分为热水、热风和电加热等。

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[1-3]。

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 工程概况为减少西北地区某石化企业的大气污染物排放，改善附近居民生活环境，该石化公司于2022年进行了生活区供暖系统热电联产改造，将原有集中供热锅炉房停运，采用该石化公司热电厂供出的低压蒸汽实施热电联产供热。

该热电联产改造工程的总供热负荷为145MW，高温水供热管道全长为6km，最大公称管径为DN600mm，供热介质高温供回水温度为130～80℃，设计压力为 1.23MPa。

该工程的特点是工程规模大，建设期短，要求当年实现供热。

浅议高温热水直埋供热管道在无补偿冷安装条件下的应用摘要：大家已对它的基本理论形成了了共识，但是在实际工程中，仍然会遇到各种各样的问题。

有时这些问题非常棘手。

设计直埋供热管道的强度时，应该积极采用不同的技术措施，这样才能有效避免因管道性质不同从而产生不同应力，对管道产生破坏。

因此，我们需要探究并选择不同的安装方式，要具体问题具体分析。

针对不同的管段，采用不同的措施，这样才能够使得直埋热管道有效运行。

关键词：供热，无补偿设计，直埋一、直埋管道中的应力分析在热力管道上主要有两种作用力，分别来自温度和压力。

在架空和地沟的热力管道上，不仅仅只有这样两种力，还包括了热力管道的自重；但是对于直埋供热管道来说，除了上述各种力，还包括了土壤轴向摩擦力以及土壤侧向压缩反力。

一般来说，直埋供热管道的应力状况直接决定了该管道安全与否，热力管道之所以产生应力，其原因主要是管道上相应荷载的作用，而荷载又主要来自于两个方面，一是工作压力，二是温度变化。

1、管道荷载直埋供热管道的主要荷载主要包括两个方面，一个是工作压力，另一个是温度变化。

在直埋供热管道工作时，它的压力不发生变化，它与管道发生形变没有任何关系，这时所产生的力，我们称之为一次应力。

由于温度变化对管道产生的相关作用，比如位移作用，这时产生的力，我们称之为二次应力。

2、管道的应力分类因为作用的不同，它所产生的应力也不同，因而导致的失效方式也不一样。

我们把应力分为三种：一次应力：由于工作的压力而在直管道中产生的应力。

二次应力：由于温度的变化，管道也会热胀冷缩而变形，这种变形不能自由释放，因此就在直管道中产生相应的应力。

峰值应力：在承受一次应力，同时又有二次应力作用的情况下，直管道向那些在结构上并不连续的相关管件释放应力作用下的形变，这事就会在管件上产生相应的应力，我们称之为峰值应力。

3、土壤的影响一般情况下，如果是有沟敷设和架空敷设。

由于管道的自重，管道会有一个轴向的弯曲变形。