直埋聚氨酯發(fā)泡保溫管

對(duì)于直埋聚氨酯發(fā)泡保溫管來(lái)說(shuō)無(wú)論其管徑多大，管道所產(chǎn)生的應(yīng)力主要是管內(nèi)介質(zhì)的內(nèi)壓力和管道發(fā)生軸向位移時(shí)的土壤軸向摩擦力，還有管道發(fā)生側(cè)向位移時(shí)的土壤側(cè)向壓縮反力。內(nèi)壓力所產(chǎn)生的一次應(yīng)力和土壤側(cè)向壓縮反力引起的管道二次應(yīng)力的計(jì)算方法按照現(xiàn)有的《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T81-98）進(jìn)行計(jì)算，但土壤軸向摩擦力引起的一次應(yīng)力在現(xiàn)有的《規(guī)程》中忽略了管道本身自重的影響，這在小口徑直埋管道強(qiáng)度計(jì)算中是沒(méi)有問(wèn)題的，但對(duì)于大口徑直埋聚氨酯發(fā)泡保溫管由于管道本身自重大，當(dāng)管道發(fā)生軸向位移時(shí)，由自重產(chǎn)生的管道與土壤之間摩擦力不可忽略。按照文獻(xiàn)[1]的介紹，摩擦力的計(jì)算公式中應(yīng)當(dāng)考慮管道自重這一項(xiàng)，即：
ｆ=μ[πρg(H+D w /2)D w +G]其中：

ｆ— 軸線方向每米管道的摩擦力，N／m；
μ— 外管殼與土壤的摩擦系數(shù)；
ρ— 土壤密度，kg／m 3 ，一般砂土取 1800 kg／m 3 ；
g — 重力加速度，m／s 2 ；
H— 管頂覆土深度，m；
D w — 預(yù)制保溫管外殼的外徑，m；
G— 每米預(yù)制保溫管的滿水重量，N／m。
管道軸向應(yīng)力：σ Z = F／A
σ Z — 管道軸向應(yīng)力，MPa；
F— 管道軸向力， N；
對(duì)于處在過(guò)渡段的管道 F =ｆ·L ，
L— 過(guò)渡段長(zhǎng)度，m；
A— 鋼管管壁橫截面積，mm 2 。
通過(guò)計(jì)算，對(duì)于 DN1000 的預(yù)制保溫管埋深在 1.2～1.5 米時(shí)，由管道自重引起的軸向應(yīng)力約占上式計(jì)算軸向應(yīng)力的 10%左右。
直埋管道的安裝方式：
目前國(guó)內(nèi)對(duì)直埋聚氨酯發(fā)泡保溫管的安裝方式通常主要有以下幾種：
3.1 預(yù)熱安裝
在管道安裝完之后覆土之前，管道進(jìn)行預(yù)熱（也可以在預(yù)熱之前將管線覆土，僅在補(bǔ)償器附近的溝槽處敞口）。管道被加熱到預(yù)熱溫度時(shí)，保持溫度恒定，將一次性補(bǔ)償器焊死，接著進(jìn)行覆土，待整個(gè)預(yù)熱段全部回填完后，再開(kāi)始降溫。
3.2 有補(bǔ)償安裝
在管道安裝時(shí)，為保證管道由溫升引起的二次應(yīng)力和由內(nèi)壓引起的一次應(yīng)力的綜合應(yīng)力不超過(guò)鋼材的許用應(yīng)力，因此在管道系統(tǒng)中設(shè)置膨脹彎、補(bǔ)償器等吸收管道熱膨脹的補(bǔ)償元件，使鋼管始終處在彈性范圍內(nèi)工作。
3.3 冷安裝
冷安裝方式是 ABB 集中供熱手冊(cè)中提出來(lái)的，其允許鋼管的大軸向應(yīng)力為325MPa，在管道系統(tǒng)中不設(shè)補(bǔ)償器，也不進(jìn)行預(yù)熱，但冷安裝對(duì)施工安裝要求較高。