某DN 1000熱力管(guan)(guan)(guan)道(dao)，設(she)(she)計(ji)溫(wen)(wen)度120℃，設(she)(she)計(ji)壓力1.6MPa，鋼管(guan)(guan)(guan)材(cai)質(zhi)為Q235B 碳素結(jie)構鋼，聚(ju)乙烯外保(bao)護殼保(bao)溫(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)，閥(fa)門采用金屬(shu)硬密(mi)封焊(han)接蝶閥(fa)，閥(fa)體(ti)、閥(fa)桿材(cai)質(zhi)為碳鋼，密(mi)封材(cai)料為不銹(xiu)鋼。采用直埋(mai)(mai)敷(fu)設(she)(she)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)是按照(zhao)直埋(mai)(mai)無(wu)補(bu)償(chang)敷(fu)設(she)(she)設(she)(she)計(ji)的，這種無(wu)補(bu)償(chang)設(she)(she)計(ji)需要管(guan)(guan)(guan)道(dao)施(shi)工(gong)(gong)時采用預熱，從(cong)而降低管(guan)(guan)(guan)道(dao)的應力幅度，經濟、安全與可靠(kao)。管(guan)(guan)(guan)道(dao)常(chang)見的預熱方式有三種，即熱水預熱、熱風預熱和電(dian)預熱。下(xia)面結(jie)合(he)工(gong)(gong)程實際對直埋(mai)(mai)供熱管(guan)(guan)(guan)道(dao)的電(dian)預熱做簡單講(jiang)述。
電(dian)(dian)(dian)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)的目的是將管(guan)(guan)道(dao)受熱(re)(re)(re)后(hou)產(chan)生(sheng)的熱(re)(re)(re)應力提前釋放，見圖9.5.1設備的輸(shu)入(ru)口處接低(di)電(dian)(dian)(dian)流(liu)，高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓，在(zai)輸(shu)出口處接高(gao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)、低(di)電(dian)(dian)(dian)壓，一(yi)般(ban)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)壓不(bu)高(gao)于60V，輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)流(liu)在(zai)3000～5000A。開機通電(dian)(dian)(dian)后(hou)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)越大，時間越長(chang)，產(chan)生(sheng)的熱(re)(re)(re)量(liang)就越多，使管(guan)(guan)道(dao)不(bu)斷伸(shen)長(chang)，當(dang)伸(shen)長(chang)量(liang)達到設計預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)伸(shen)長(chang)量(liang)時即可進行補(bu)償器(qi)焊接固定和管(guan)(guan)溝回填。如(ru)果管(guan)(guan)子較長(chang)可以分段預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)，有的工程預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)段在(zai)350～900m左右。施工之(zhi)前將預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)段兩端(duan)管(guan)(guan)道(dao)口用端(duan)帽(mao)密封，防止氣體流(liu)通。為了使回填過程中管(guan)(guan)道(dao)的伸(shen)長(chang)量(liang)不(bu)回縮(suo)，需繼(ji)續預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)保持恒溫(wen)，直到焊接完成、回填結束(shu)后(hou)方可停止預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)。
預(yu)熱(re)(re)安裝的基本(ben)原理是在管(guan)道(dao)的最低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和最高溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)之(zhi)間選取一(yi)個溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)點tm，在該溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下，使管(guan)道(dao)內(nei)應力為0．一(yi)般情況下，t值(zhi)選取中(zhong)間溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，即最低(di)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)和最高溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的平(ping)均(jun)值(zhi)。在實際(ji)預(yu)熱(re)(re)安裝中(zhong)，無論采用局部回填(tian)還(huan)是敞口預(yu)熱(re)(re)，管(guan)段因加(jia)熱(re)(re)發生伸(shen)(shen)長時，土壤與(yu)管(guan)道(dao)外壁的摩擦力是不可避免的，它(ta)將阻礙管(guan)道(dao)的自由伸(shen)(shen)長。因此實際(ji)預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)比中(zhong)間溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)t略高5℃．在該工(gong)程中(zhong)預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)設定(ding)為65℃，預(yu)處理管(guan)段的伸(shen)(shen)長量為：
按(an)要(yao)(yao)求對管道進行(xing)回填，回填土為(wei)均勻的密石土，要(yao)(yao)求分層(ceng)碾壓，一般要(yao)(yao)求回填至(zhi)管道上端200～300mm。
在預(yu)熱(re)管(guan)道管(guan)網兩端設置標(biao)尺，以便預(yu)熱(re)伸(shen)長(chang)(chang)(chang)后計(ji)算管(guan)道伸(shen)長(chang)(chang)(chang)量(liang)。其(qi)設計(ji)計(ji)算伸(shen)長(chang)(chang)(chang)量(liang)應該等于管(guan)道兩端伸(shen)長(chang)(chang)(chang)量(liang)之和。
在(zai)指定(ding)的(de)(de)(de)時間內對管(guan)(guan)溝進行回填。回填時要嚴格控(kong)制管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)回縮量，對回填土每200～300mm就要分層夯實與碾壓(ya)一次(ci)，回填時要按照從預熱管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)兩端向中(zhong)間的(de)(de)(de)順序(xu)進行回填。目的(de)(de)(de)是要在(zai)管(guan)(guan)網中(zhong)形成錨固(gu)段，產生預應(ying)力，從而使管(guan)(guan)路的(de)(de)(de)軸向應(ying)力降低到(dao)冷(leng)安裝時的(de)(de)(de)一半(ban)。回填土回填質量對后續施工質量起到(dao)很大制約作(zuo)用(yong)。
管道電預熱(re)無補償配管施(shi)工(gong)簡單方(fang)便(bian)，施(shi)工(gong)速度快，預熱(re)均勻，預熱(re)時間短(duan)，熱(re)消(xiao)耗量較(jiao)(jiao)小，有效提高管網的安全性(xing)和可靠(kao)性(xing)及使(shi)用壽命，電預熱(re)設備(bei)體積小、易操作、無噪聲，自動(dong)監控。管道的軸向應力可以降低(di)到(dao)冷安裝(zhuang)時的一(yi)半，取(qu)消(xiao)了一(yi)次性(xing)補償器安裝(zhuang)中大量使(shi)用的一(yi)次性(xing)補償，施(shi)工(gong)費用相(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)低(di)。
在石油化工裝置配管(guan)(guan)設計過程(cheng)中，筆者(zhe)也采用了(le)類(lei)似的無(wu)補(bu)償配管(guan)(guan)設計，具有較好(hao)的效果。
