某DN 1000熱(re)(re)力管(guan)(guan)(guan)道(dao)，設計溫度120℃，設計壓力1.6MPa，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)材質(zhi)(zhi)為Q235B 碳素結構鋼(gang)(gang)(gang)，聚乙烯(xi)外保護(hu)殼保溫管(guan)(guan)(guan)，閥門采(cai)用金屬硬密封(feng)焊接蝶閥，閥體、閥桿材質(zhi)(zhi)為碳鋼(gang)(gang)(gang)，密封(feng)材料為不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。采(cai)用直(zhi)(zhi)埋(mai)敷(fu)(fu)設。管(guan)(guan)(guan)道(dao)是按(an)照直(zhi)(zhi)埋(mai)無補償敷(fu)(fu)設設計的，這(zhe)種(zhong)無補償設計需要管(guan)(guan)(guan)道(dao)施工時(shi)采(cai)用預熱(re)(re)，從(cong)而(er)降低管(guan)(guan)(guan)道(dao)的應力幅度，經濟、安全(quan)與可靠。管(guan)(guan)(guan)道(dao)常見的預熱(re)(re)方式有(you)三種(zhong)，即熱(re)(re)水預熱(re)(re)、熱(re)(re)風預熱(re)(re)和電(dian)預熱(re)(re)。下面結合工程實(shi)際對直(zhi)(zhi)埋(mai)供熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)道(dao)的電(dian)預熱(re)(re)做簡單講述。
電(dian)(dian)預(yu)熱(re)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)將管(guan)(guan)(guan)道(dao)受熱(re)后(hou)產(chan)生的(de)(de)熱(re)應力提前(qian)釋(shi)放，見圖9.5.1設備的(de)(de)輸(shu)入口(kou)處(chu)接低電(dian)(dian)流(liu)，高(gao)(gao)電(dian)(dian)壓(ya)，在(zai)輸(shu)出口(kou)處(chu)接高(gao)(gao)電(dian)(dian)流(liu)、低電(dian)(dian)壓(ya)，一般輸(shu)出電(dian)(dian)壓(ya)不(bu)(bu)(bu)高(gao)(gao)于(yu)60V，輸(shu)出電(dian)(dian)流(liu)在(zai)3000～5000A。開機通(tong)電(dian)(dian)后(hou)，電(dian)(dian)流(liu)越大，時間越長(chang)，產(chan)生的(de)(de)熱(re)量就(jiu)越多，使管(guan)(guan)(guan)道(dao)不(bu)(bu)(bu)斷伸長(chang)，當伸長(chang)量達到設計預(yu)熱(re)伸長(chang)量時即(ji)可進行(xing)補償(chang)器焊(han)接固定和管(guan)(guan)(guan)溝回填(tian)。如果管(guan)(guan)(guan)子較長(chang)可以分段(duan)預(yu)熱(re)，有的(de)(de)工程預(yu)熱(re)段(duan)在(zai)350～900m左右(you)。施工之前(qian)將預(yu)熱(re)管(guan)(guan)(guan)段(duan)兩端管(guan)(guan)(guan)道(dao)口(kou)用端帽密(mi)封，防(fang)止氣體流(liu)通(tong)。為了使回填(tian)過程中管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)伸長(chang)量不(bu)(bu)(bu)回縮(suo)，需繼(ji)續(xu)預(yu)熱(re)保持恒溫(wen)，直到焊(han)接完成、回填(tian)結(jie)束后(hou)方可停止預(yu)熱(re)。
預(yu)熱安(an)裝的(de)基本原理(li)是(shi)在管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)最(zui)低溫度(du)和(he)最(zui)高溫度(du)之間(jian)(jian)選取一個溫度(du)點tm，在該溫度(du)下，使(shi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)內應力為0．一般情況(kuang)下，t值選取中(zhong)間(jian)(jian)溫度(du)，即最(zui)低溫度(du)和(he)最(zui)高溫度(du)的(de)平均值。在實(shi)際預(yu)熱安(an)裝中(zhong)，無論(lun)采(cai)用局部回填(tian)還(huan)是(shi)敞(chang)口預(yu)熱，管(guan)(guan)段因加熱發生伸(shen)長時，土壤(rang)與(yu)管(guan)(guan)道(dao)(dao)外壁的(de)摩擦力是(shi)不(bu)可避(bi)免的(de)，它將阻礙管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)自由伸(shen)長。因此實(shi)際預(yu)熱溫度(du)比中(zhong)間(jian)(jian)溫度(du)t略(lve)高5℃．在該工程中(zhong)預(yu)熱溫度(du)設定為65℃，預(yu)處理(li)管(guan)(guan)段的(de)伸(shen)長量(liang)為：
按要(yao)求對管(guan)道進行回填，回填土為均勻的密(mi)石土，要(yao)求分層碾壓，一般要(yao)求回填至管(guan)道上端(duan)200～300mm。
在預熱管(guan)道(dao)管(guan)網兩(liang)端設(she)置標尺，以便(bian)預熱伸(shen)(shen)(shen)長(chang)(chang)后(hou)計算管(guan)道(dao)伸(shen)(shen)(shen)長(chang)(chang)量(liang)。其設(she)計計算伸(shen)(shen)(shen)長(chang)(chang)量(liang)應(ying)該等于管(guan)道(dao)兩(liang)端伸(shen)(shen)(shen)長(chang)(chang)量(liang)之和(he)。
在(zai)指(zhi)定的(de)時間內對(dui)管溝進行回(hui)(hui)填。回(hui)(hui)填時要嚴格控制管道的(de)回(hui)(hui)縮量，對(dui)回(hui)(hui)填土(tu)每200～300mm就要分層夯實與碾壓一次(ci)，回(hui)(hui)填時要按照從預熱管道的(de)兩端向中間的(de)順序(xu)進行回(hui)(hui)填。目的(de)是要在(zai)管網中形成錨固段，產生預應力(li)，從而使(shi)管路(lu)的(de)軸(zhou)向應力(li)降低到(dao)冷安裝時的(de)一半。回(hui)(hui)填土(tu)回(hui)(hui)填質量對(dui)后續施工質量起到(dao)很大制約作用。
管道電預(yu)熱(re)(re)無(wu)補(bu)(bu)(bu)償配管施工(gong)簡單方便，施工(gong)速度快，預(yu)熱(re)(re)均(jun)勻，預(yu)熱(re)(re)時間(jian)短，熱(re)(re)消耗(hao)量較(jiao)小，有效提高管網的安全性(xing)和(he)可靠(kao)性(xing)及使(shi)用(yong)(yong)壽命，電預(yu)熱(re)(re)設備體(ti)積小、易操作、無(wu)噪(zao)聲，自動監控。管道的軸向應力可以降低到(dao)冷安裝時的一(yi)(yi)半，取消了(le)一(yi)(yi)次性(xing)補(bu)(bu)(bu)償器安裝中大(da)量使(shi)用(yong)(yong)的一(yi)(yi)次性(xing)補(bu)(bu)(bu)償，施工(gong)費用(yong)(yong)相對較(jiao)低。
在石(shi)油化工裝置配(pei)管設(she)計過程中，筆(bi)者也采用了類似的無補償(chang)配(pei)管設(she)計，具有較好的效果。
