某DN 1000熱力管(guan)(guan)(guan)道，設(she)(she)計(ji)(ji)溫度120℃，設(she)(she)計(ji)(ji)壓力1.6MPa，鋼管(guan)(guan)(guan)材(cai)質(zhi)為Q235B 碳素結構(gou)鋼，聚乙烯外保護(hu)殼(ke)保溫管(guan)(guan)(guan)，閥(fa)(fa)門采用(yong)金屬硬(ying)密封焊接(jie)蝶閥(fa)(fa)，閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)桿材(cai)質(zhi)為碳鋼，密封材(cai)料為不銹鋼。采用(yong)直(zhi)(zhi)埋敷設(she)(she)。管(guan)(guan)(guan)道是按照直(zhi)(zhi)埋無補(bu)償敷設(she)(she)設(she)(she)計(ji)(ji)的，這種無補(bu)償設(she)(she)計(ji)(ji)需要管(guan)(guan)(guan)道施(shi)工時(shi)采用(yong)預(yu)熱，從而降低管(guan)(guan)(guan)道的應力幅度，經(jing)濟、安全與(yu)可(ke)靠。管(guan)(guan)(guan)道常(chang)見(jian)的預(yu)熱方式有三種，即熱水預(yu)熱、熱風預(yu)熱和(he)電預(yu)熱。下面結合工程實際(ji)對直(zhi)(zhi)埋供熱管(guan)(guan)(guan)道的電預(yu)熱做簡單(dan)講述(shu)。
電(dian)預(yu)熱(re)的目的是將管(guan)道受熱(re)后產生的熱(re)應力(li)提前釋放(fang)，見圖9.5.1設備的輸入口處(chu)接(jie)低(di)電(dian)流(liu)(liu)，高電(dian)壓(ya)，在輸出口處(chu)接(jie)高電(dian)流(liu)(liu)、低(di)電(dian)壓(ya)，一般(ban)輸出電(dian)壓(ya)不高于60V，輸出電(dian)流(liu)(liu)在3000～5000A。開機通電(dian)后，電(dian)流(liu)(liu)越(yue)大，時間越(yue)長，產生的熱(re)量就越(yue)多，使管(guan)道不斷伸長，當伸長量達到設計(ji)預(yu)熱(re)伸長量時即可進行(xing)補償器焊接(jie)固定(ding)和管(guan)溝回(hui)填(tian)。如果管(guan)子較長可以分段預(yu)熱(re)，有(you)的工程預(yu)熱(re)段在350～900m左(zuo)右。施工之(zhi)前將預(yu)熱(re)管(guan)段兩端管(guan)道口用端帽密封，防止氣體流(liu)(liu)通。為了使回(hui)填(tian)過程中管(guan)道的伸長量不回(hui)縮，需繼續預(yu)熱(re)保持恒溫，直(zhi)到焊接(jie)完成、回(hui)填(tian)結(jie)束后方可停止預(yu)熱(re)。
預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)安(an)裝的基本原理是在(zai)管道的最(zui)低溫(wen)度(du)(du)和最(zui)高溫(wen)度(du)(du)之間選(xuan)(xuan)取(qu)一個(ge)溫(wen)度(du)(du)點(dian)tm，在(zai)該溫(wen)度(du)(du)下，使(shi)管道內應(ying)力為(wei)0．一般情況(kuang)下，t值選(xuan)(xuan)取(qu)中(zhong)(zhong)間溫(wen)度(du)(du)，即最(zui)低溫(wen)度(du)(du)和最(zui)高溫(wen)度(du)(du)的平(ping)均值。在(zai)實(shi)際(ji)(ji)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)安(an)裝中(zhong)(zhong)，無論(lun)采用局部回填還是敞口預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)，管段因(yin)加熱(re)(re)發生伸長時，土壤與(yu)管道外壁的摩擦力是不可(ke)避(bi)免的，它將阻礙管道的自由伸長。因(yin)此實(shi)際(ji)(ji)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)比中(zhong)(zhong)間溫(wen)度(du)(du)t略高5℃．在(zai)該工(gong)程中(zhong)(zhong)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)設(she)定為(wei)65℃，預(yu)(yu)(yu)處理管段的伸長量為(wei)：
按要求(qiu)(qiu)對(dui)管(guan)道(dao)進行回(hui)填，回(hui)填土(tu)為均勻的(de)密石土(tu)，要求(qiu)(qiu)分層碾壓，一般要求(qiu)(qiu)回(hui)填至管(guan)道(dao)上端(duan)200～300mm。
在(zai)預(yu)熱(re)管(guan)道(dao)(dao)管(guan)網兩端設置標尺，以便(bian)預(yu)熱(re)伸(shen)(shen)(shen)長后計算(suan)管(guan)道(dao)(dao)伸(shen)(shen)(shen)長量(liang)(liang)。其設計計算(suan)伸(shen)(shen)(shen)長量(liang)(liang)應該(gai)等于(yu)管(guan)道(dao)(dao)兩端伸(shen)(shen)(shen)長量(liang)(liang)之(zhi)和。
在指定的(de)(de)(de)時間內對管(guan)(guan)溝進行回填。回填時要嚴格(ge)控制管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)回縮量(liang)，對回填土每200～300mm就要分層夯實與(yu)碾壓(ya)一次，回填時要按照(zhao)從(cong)預熱管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)兩端向(xiang)(xiang)中間的(de)(de)(de)順(shun)序進行回填。目的(de)(de)(de)是要在管(guan)(guan)網中形成(cheng)錨固段，產生(sheng)預應力，從(cong)而使管(guan)(guan)路的(de)(de)(de)軸向(xiang)(xiang)應力降(jiang)低到(dao)冷安(an)裝時的(de)(de)(de)一半(ban)。回填土回填質量(liang)對后續(xu)施工質量(liang)起到(dao)很大制約(yue)作用。
管道電(dian)預熱(re)無補償配管施(shi)工(gong)簡單方便，施(shi)工(gong)速度快，預熱(re)均勻(yun)，預熱(re)時間短，熱(re)消耗量較(jiao)小(xiao)，有(you)效(xiao)提高管網的(de)安(an)(an)全性(xing)(xing)和(he)可靠性(xing)(xing)及使用(yong)(yong)壽命，電(dian)預熱(re)設備體積小(xiao)、易操(cao)作(zuo)、無噪(zao)聲(sheng)，自動(dong)監(jian)控。管道的(de)軸向(xiang)應(ying)力可以(yi)降低(di)到冷安(an)(an)裝時的(de)一(yi)半，取消了一(yi)次性(xing)(xing)補償器安(an)(an)裝中大量使用(yong)(yong)的(de)一(yi)次性(xing)(xing)補償，施(shi)工(gong)費用(yong)(yong)相對較(jiao)低(di)。
在石油化工裝置(zhi)配(pei)管(guan)設計(ji)過程中，筆者也采(cai)用(yong)了(le)類似的無補償(chang)配(pei)管(guan)設計(ji)，具有較好的效果。
