某DN 1000熱(re)(re)(re)力(li)管(guan)(guan)(guan)道，設(she)(she)(she)計(ji)溫度120℃，設(she)(she)(she)計(ji)壓力(li)1.6MPa，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)材質為Q235B 碳素結(jie)構鋼(gang)(gang)，聚乙烯(xi)外保護殼保溫管(guan)(guan)(guan)，閥(fa)門(men)采(cai)用金屬硬密(mi)封(feng)焊接(jie)蝶閥(fa)，閥(fa)體、閥(fa)桿材質為碳鋼(gang)(gang)，密(mi)封(feng)材料為不銹鋼(gang)(gang)。采(cai)用直(zhi)埋敷(fu)設(she)(she)(she)。管(guan)(guan)(guan)道是按照(zhao)直(zhi)埋無補(bu)(bu)償敷(fu)設(she)(she)(she)設(she)(she)(she)計(ji)的(de)，這種無補(bu)(bu)償設(she)(she)(she)計(ji)需要管(guan)(guan)(guan)道施(shi)工時采(cai)用預熱(re)(re)(re)，從(cong)而降低(di)管(guan)(guan)(guan)道的(de)應力(li)幅度，經濟(ji)、安全(quan)與(yu)可(ke)靠(kao)。管(guan)(guan)(guan)道常見的(de)預熱(re)(re)(re)方式有三種，即熱(re)(re)(re)水預熱(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)風預熱(re)(re)(re)和電預熱(re)(re)(re)。下(xia)面結(jie)合(he)工程(cheng)實(shi)際對直(zhi)埋供(gong)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)道的(de)電預熱(re)(re)(re)做簡單講(jiang)述。
電(dian)(dian)(dian)預熱的(de)(de)目的(de)(de)是將(jiang)管(guan)道(dao)受熱后(hou)產生的(de)(de)熱應(ying)力提前釋放，見(jian)圖9.5.1設備的(de)(de)輸(shu)入口處接低(di)(di)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓，在輸(shu)出(chu)口處接高(gao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)、低(di)(di)電(dian)(dian)(dian)壓，一般輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓不高(gao)于60V，輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)在3000～5000A。開機(ji)通電(dian)(dian)(dian)后(hou)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)越(yue)大，時間越(yue)長(chang)(chang)，產生的(de)(de)熱量(liang)(liang)就越(yue)多(duo)，使(shi)管(guan)道(dao)不斷伸(shen)(shen)長(chang)(chang)，當伸(shen)(shen)長(chang)(chang)量(liang)(liang)達到(dao)設計預熱伸(shen)(shen)長(chang)(chang)量(liang)(liang)時即(ji)可(ke)(ke)進行(xing)補償器焊接固(gu)定和管(guan)溝(gou)回(hui)填。如果管(guan)子較長(chang)(chang)可(ke)(ke)以(yi)分段(duan)(duan)預熱，有的(de)(de)工(gong)程預熱段(duan)(duan)在350～900m左(zuo)右。施工(gong)之前將(jiang)預熱管(guan)段(duan)(duan)兩端(duan)管(guan)道(dao)口用(yong)端(duan)帽密封，防止氣體流(liu)(liu)通。為了(le)使(shi)回(hui)填過程中管(guan)道(dao)的(de)(de)伸(shen)(shen)長(chang)(chang)量(liang)(liang)不回(hui)縮(suo)，需(xu)繼續預熱保持恒溫，直到(dao)焊接完成、回(hui)填結束(shu)后(hou)方可(ke)(ke)停止預熱。
預(yu)(yu)熱(re)安裝的(de)(de)基本原理是(shi)在管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)最(zui)低(di)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)(he)最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)之間選(xuan)取一個溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)點(dian)tm，在該(gai)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下(xia)，使管(guan)(guan)道(dao)內應力(li)為0．一般情況下(xia)，t值(zhi)選(xuan)取中間溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，即(ji)最(zui)低(di)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)(he)最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)。在實際(ji)(ji)預(yu)(yu)熱(re)安裝中，無論采用局部回(hui)填(tian)還是(shi)敞(chang)口預(yu)(yu)熱(re)，管(guan)(guan)段(duan)因加熱(re)發生(sheng)伸長時，土壤與管(guan)(guan)道(dao)外壁的(de)(de)摩(mo)擦力(li)是(shi)不可避免(mian)的(de)(de)，它將阻(zu)礙(ai)管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)自由伸長。因此(ci)實際(ji)(ji)預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)比(bi)中間溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)t略高5℃．在該(gai)工程中預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)設(she)定為65℃，預(yu)(yu)處理管(guan)(guan)段(duan)的(de)(de)伸長量為：
按要(yao)求(qiu)對管(guan)道進行回(hui)填(tian)(tian)(tian)，回(hui)填(tian)(tian)(tian)土(tu)為均勻的密石土(tu)，要(yao)求(qiu)分層(ceng)碾壓，一般要(yao)求(qiu)回(hui)填(tian)(tian)(tian)至管(guan)道上端200～300mm。
在預熱管(guan)道管(guan)網兩端(duan)設置(zhi)標(biao)尺，以便預熱伸(shen)長后計(ji)算(suan)管(guan)道伸(shen)長量。其設計(ji)計(ji)算(suan)伸(shen)長量應該等(deng)于管(guan)道兩端(duan)伸(shen)長量之和。
在指定的(de)(de)時間內對(dui)管(guan)溝進(jin)行(xing)回(hui)填(tian)(tian)。回(hui)填(tian)(tian)時要嚴格控制管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)回(hui)縮量，對(dui)回(hui)填(tian)(tian)土每200～300mm就要分層(ceng)夯實與碾(nian)壓一次(ci)，回(hui)填(tian)(tian)時要按照從預(yu)熱管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)兩端向(xiang)中間的(de)(de)順序(xu)進(jin)行(xing)回(hui)填(tian)(tian)。目的(de)(de)是(shi)要在管(guan)網中形成錨(mao)固段，產生預(yu)應力(li)，從而使管(guan)路的(de)(de)軸(zhou)向(xiang)應力(li)降低(di)到冷安裝時的(de)(de)一半。回(hui)填(tian)(tian)土回(hui)填(tian)(tian)質量對(dui)后(hou)續(xu)施(shi)工質量起到很大制約(yue)作用。
管(guan)(guan)道(dao)電預(yu)熱(re)(re)(re)無(wu)補(bu)償配管(guan)(guan)施(shi)工簡單方(fang)便，施(shi)工速度快(kuai)，預(yu)熱(re)(re)(re)均(jun)勻，預(yu)熱(re)(re)(re)時(shi)間短，熱(re)(re)(re)消耗量較小(xiao)，有效提(ti)高管(guan)(guan)網的安全性(xing)(xing)和可靠性(xing)(xing)及(ji)使用壽命，電預(yu)熱(re)(re)(re)設備體積小(xiao)、易(yi)操作、無(wu)噪(zao)聲，自動(dong)監控。管(guan)(guan)道(dao)的軸向應力可以降低(di)到冷安裝(zhuang)(zhuang)時(shi)的一半，取消了一次性(xing)(xing)補(bu)償器安裝(zhuang)(zhuang)中大(da)量使用的一次性(xing)(xing)補(bu)償，施(shi)工費用相對較低(di)。
在石油(you)化工裝置配管設計(ji)過程中，筆(bi)者也采用了類似(si)的無補償(chang)配管設計(ji)，具有較好(hao)的效果。
