熱網管道直埋無補償技術的分析

張棟平

摘 要：隨著我國城市建設程度的不斷深化，需要進行集中供熱的城鎮區域日益增多，傳統熱網管道安裝技術的不足之處也開始逐漸顯露了出來，所以，對我國熱網管道安裝技術進行創新就變得迫在眉睫。本文立足與當今的時代背景，運用理論與實際相結合的方式，系統的介紹了熱網管道直埋無補償技術的原理以及熱網管道直埋無補償技術的實施過程，供相關工作人員進行參考。

關鍵詞：熱網管道；直埋無補償技術；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.258

0 引言

在經濟飛速發展的當今社會，需要進行集中供熱的區域逐年遞增，居民對供暖的要求也越來越高，這就需要相關工作人員及時對熱網管道的安裝技術進行創新，而合理的運用熱網管道直埋無補償技術可以在很大程度上提高供熱工作的質量和效率，提高居民對供熱工作的滿意度，從而促進社會的和諧發展。

1 熱網管道直埋無補償技術的原理

彈性變形法是熱網管道直埋無補償技術的核心，它的原理是通過對供熱管道的彈性變形范圍進行合理有效的控制，使供熱管道始終處于具有彈性的工作狀態，從而提高通過管道進行供熱工作的質量。軸向應力是在應用直埋無補償技術時無法避免產生的壓力，供熱管道需要對軸向應力起到主要的承受作用，而作為熱網管道直埋無補償技術的基礎理論，第三強度理論將軸向應力分為一次、二次以及三次應力三個方面，并且根據不同的特性加以劃分：一次應力的主要產生途徑是在處于工作壓力下的直管中所產生的相應應力，也就是所謂的“內壓環向應力”；二次應力即“溫度應力”，是由無法在直管中進行自由釋放的熱脹冷縮的壓力所產生的相應應力，例如在直管溫度升高或降低的過程中所產生的應力；三次應力也被稱為“峰值應力”，即直管在承受一次、二次應力后進行釋放變形所產生的相應應力[1]。在進行熱網管道直埋的過程中，管道所承受的二次應力的壓力要遠大于一次應力，所以想要提高熱網管道直埋無補償技術的安全性，就需要相關工作人員對溫度應力加以重視。

2 熱網管道直埋無補償技術的實施過程

2.1 冷安裝的原理

隨著相關工作人員多次的實踐，直埋無補償技術逐漸代替了直埋補償技術成為對熱網管道進行直埋過程中的主要技術，而進行直埋無補償技術的主要安裝方式又分為冷安裝以及預應力安裝兩種，冷安裝作為當前最主要的安裝方式，其不足之處在于，在應用冷壓力進行熱網管道直埋時會產生大量的應力，并且在管道首次升溫的過程中較易產生熱量，從而導致管道膨脹。但是運用冷安裝的方式進行熱網管道直埋相對來說較容易操作，施工周期短，并且在很大程度上減少了施工不必要的費用。

2.2 設計、計算和檢驗相關應力

為了避免由于計算失誤而導致嚴重供熱問題的出現，就需要相關工作人員在對熱網管道直埋過程中產生的應力進行計算時，運用準確度高的計算方法，即在施工的溫度中鋼材的基本承受應力應該大于一次應力，并且將一次和二次應力的變化范圍控制在鋼材在施工溫度下所承受的應力的三倍范圍以內，也就是說，一次、二次和峰值應力在相同的溫度下變化的幅度必須小于鋼材承受應力的三倍[2]。目前在我國進行熱網管道直埋無補償技術通常應用的是Q235號鋼材，該鋼材的承受應力為125兆帕，相關工作人員應當針對所應用鋼材的特性對施工過程中的有關數據進行嚴格的控制和判斷。想要運用熱網管道直埋無補償技術，在計算鋼材基本承受應力的基礎上，還需要對彎頭、三角、變徑和折角進行詳細的設計、計算和檢驗，以此達到提高施工質量和效率的目的。

2.2.1 彎頭

在對彎頭的臂長進行準確確定的前提下，還應對彎頭應力進行計算和檢驗，以確定熱網管道駐點和錨固點的準確位置。

2.2.2 三角

相關工作人員應當在主管線熱位移較少并且靠近駐點或錨固點的位置設立“Z”字型的支線三通，從而加強管道的承受能力。

2.2.3 變徑

由于在熱網管道直埋無補償技術實施過程中管道變徑兩側的直管應力不同，相關工作人員應當在施工過程中避免由于下級管徑的應力小于上級管徑，導致變徑處出現較大的應力，最終破壞變徑的情況出現，同時在變徑時采取加強或通過對靠近變徑的管道上設立固定墩的方式對變徑進行保護。

2.2.4 折角

熱網管道出現折角的主要原因是由于管道在進行安裝的過程中很容易受到安裝條件的影響，而折角相較于彎頭來說在應變吸收方面的能力較弱，應力的水平又較高，所以很容易遭到破壞，基于此，相關工作人員在進行施工的過程中應當對出現折角的管道部分加以注意。

2.3 施工過程中的注意事項

在對熱網管道進行直埋無補償的過程中，應當將強度作為主要的設計內容，當出現局部、整體失穩或橢圓化的現象時，還需要相關工作人員盡快采取相應的措施避免損失的擴大。在對管道材料進行選擇時，應當充分重視供熱管道的實際作用，采取高密度的聚乙烯材料或是耐高溫系數較高的聚氨酯材料進行管道的預制，并且保證熱網管道、聚乙烯保護管和聚氨酯保溫層三者進行“三位一體”的緊密連接[3]。同時，在進行施工設計時，應當根據管徑的不同直徑對熱網管道直埋無補償技術中所應用的三通管道有針對性的進行加固，并且使用加強版的三通對加固大直徑的管道，這樣做的好處在于可以在最大程度上避免由于應力集中而導致折角被破壞以及局部失穩的情況出現。最后，相關工作人員應當對施工過程中需要運用的焊進行嚴格的檢驗，以確保焊接工作的質量，從而提高施工的效率。

3 結論

綜上所述，由于傳統的熱網管道安裝技術已無法滿足社會的需求，而運用熱網管道直埋無補償技術可以有效地減少施工過程中使用的支架數量，在保證施工安全性的基礎上降低施工成本，提高施工的效率，所以合理的運用該技術可以加快供熱行業的進程，從而促進社會的和諧發展。

參考文獻：

[1]葛全君.供熱管道直埋無補償冷安裝技術的應用[J].黑龍江科技信息，2013（02）：39.

[2]鄒娜. 熱網管道的直埋無補償技術[J]. 科技風，2013（13）：139.

[3]郭坤.無補償冷安裝直埋供熱管道的可靠性研究[D].西安建筑科技大學，2014.