論述直埋式預(yù)制高溫保溫管道的熱補(bǔ)償和設(shè)計(jì)

　　1　前言

　　直埋式預(yù)制保溫管道，是保溫結(jié)構(gòu)型式的城鎮(zhèn)集中供熱或熱、電、冷三聯(lián)供的蒸汽管道正在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用，方興未艾。直埋管道的熱補(bǔ)償是關(guān)鍵技術(shù)之一，由于設(shè)計(jì)、制作、施工或生產(chǎn)操作上的多種原因，曾發(fā)生多起嚴(yán)重事故，造成不應(yīng)有的人身傷亡和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)多年研究、工程實(shí)踐和文獻(xiàn)資料，就直埋式預(yù)制高溫保溫管道的熱補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)和存在問(wèn)題，做分析。

　　2　熱補(bǔ)償方式

　　在國(guó)內(nèi)外直埋式預(yù)制高溫保溫管道應(yīng)用中，為克服因溫差(使用溫度和安裝溫度之差)造成的熱力管道脹縮和位移變化，設(shè)計(jì)上多采用以下4種方式進(jìn)行補(bǔ)償。

　　(1)管道（管件）的預(yù)熱（預(yù)拉伸）：國(guó)外一些大公司通常在直徑小于500 mm的管道中采用，但不廣泛；

　　(2)自然補(bǔ)償：設(shè)計(jì)柔性管件如彎頭、L型或之型彎管進(jìn)行熱補(bǔ)償，這是國(guó)內(nèi)外采用較多的方式之一；

　　(3)一次性補(bǔ)償：設(shè)一次性補(bǔ)償器，在安裝試運(yùn)行后，焊死，此法國(guó)內(nèi)外都有采用；

　　(4)設(shè)補(bǔ)償器：隨介質(zhì)溫度變化，管道脹縮、補(bǔ)償器對(duì)應(yīng)縮伸、吸收應(yīng)力和位移進(jìn)行熱補(bǔ)償。補(bǔ)償器近年發(fā)展快，在直埋式管道中應(yīng)用也，型式有波紋式（內(nèi)壓、外壓、單雙向、變推力的平衡式、半平衡式及鉸鏈?zhǔn)剑⑻淄彩剑幼畏?、雙密封、彈簧壓封及無(wú)推力式）以及老式∏型（方型）等。由于波紋補(bǔ)償器設(shè)計(jì)采用多，暴露出的問(wèn)題也較充分，很需要我們研究、認(rèn)識(shí)和改進(jìn)。本文僅就自然補(bǔ)償和補(bǔ)償器補(bǔ)償2種方式進(jìn)行討論。

　　3　熱伸長(zhǎng)量的計(jì)算和補(bǔ)償設(shè)計(jì)為使直埋熱力管道在熱狀態(tài)下穩(wěn)定操作，減小管道熱脹冷縮時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，防止管道破壞和位移變化破壞保溫結(jié)構(gòu)，增大熱損失，進(jìn)行熱力管道熱伸長(zhǎng)量的計(jì)算及補(bǔ)償設(shè)計(jì)。

　　熱力管道熱伸長(zhǎng)量的計(jì)算

　　△L=α(t1-t2)L 式中　△L－管道熱伸長(zhǎng)量(m)；

　　α－管道在相應(yīng)溫度范圍內(nèi)的線脹系數(shù)［m／(m.℃)］；

　　L－計(jì)算管道長(zhǎng)度(m)；

　　t1－管道安裝溫度(℃)；

　　t1－管道設(shè)計(jì)使用（介質(zhì)）溫度（℃）