聚氨酯保溫管就是用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料做絕熱材料的保溫管道,硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料不用多說(shuō)了,其基本結(jié)構(gòu)由內(nèi)部介質(zhì)管道、中間硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫層、外防護(hù)層組成的。
保溫性能,熱損失僅為傳統(tǒng)管材的25%,長(zhǎng)期運(yùn)行可節(jié)約大量能源,顯著降低能源成本。
1熱水管網(wǎng)直管強(qiáng)度設(shè)計(jì)
熱水管網(wǎng)直管一次應(yīng)力(工作壓力在直管中產(chǎn)生的應(yīng)力)必須保證小于屈服極限,以防止管道出現(xiàn)塑性流動(dòng),考慮到安全系數(shù),其極限分析的強(qiáng)度條件為小于基本許用應(yīng)力。二次應(yīng)力亦稱溫度應(yīng)力(熱漲冷縮不能自由釋放,在直管中產(chǎn)生的應(yīng)力,如溫度升高產(chǎn)生的軸向應(yīng)力),二次應(yīng)力的有限塑性變形不會(huì)引起破壞,但為了保證熱水管網(wǎng)運(yùn)行期間處于安定狀態(tài),必須保證一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的變化范圍小于2倍的屈服極限,考慮到安全系數(shù),其極限分析的強(qiáng)度條件為小于3倍的基本許用應(yīng)力。三次應(yīng)力亦稱峰值應(yīng)力(承受一次應(yīng)力和二次應(yīng)力直管向管件釋放變形,在該管件上產(chǎn)生的應(yīng)力)僅出現(xiàn)在有限的局部區(qū)域,其引起的塑性變形對(duì)熱水管道內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)造成的損傷小,可以允許一定次數(shù)的循環(huán)塑性變形的出現(xiàn),允許的循環(huán)次數(shù)與應(yīng)力變化的范圍有關(guān)。為保證熱水管網(wǎng)處于安全狀態(tài),要根據(jù)運(yùn)行參數(shù)的變化控制一次應(yīng)力、二次應(yīng)力、三次應(yīng)力的變化范圍,考慮到安全系數(shù),其疲勞分析的強(qiáng)度條件為小于6倍的基本許用應(yīng)力。
熱水管網(wǎng)直埋敷設(shè)中,直管段在一定的工況條件下,可能出現(xiàn)循環(huán)塑性變形、整體失穩(wěn)、局部失穩(wěn)等破壞現(xiàn)象。整體失穩(wěn)、局部失穩(wěn)取決于溫度變化的軸向應(yīng)力,可以采用設(shè)置補(bǔ)償裝置以釋放熱漲變形的有補(bǔ)償方法,或者采用預(yù)熱、設(shè)置一次性補(bǔ)償裝置而減少熱漲變形的預(yù)應(yīng)力方法。循環(huán)塑性變形取決于溫度應(yīng)力變化的范圍,為降低溫度應(yīng)力變化的范圍,只能采用設(shè)置補(bǔ)償裝置的有補(bǔ)償方法。
.2熱水管網(wǎng)管件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)
直埋熱水管網(wǎng)管件,如:彎頭、大小頭、三通、閥門等,可以產(chǎn)生疲勞破壞。管件的破壞取決于其本身結(jié)構(gòu)和所連直管的熱脹變形向該管件的轉(zhuǎn)移。設(shè)計(jì)中可以采用如下方案解決:
管件的結(jié)構(gòu)要采用強(qiáng)度特性的結(jié)構(gòu)、尺寸,以降低應(yīng)力;設(shè)置必要的固定墩,阻止熱脹變形向管件的轉(zhuǎn)移;局部設(shè)置有補(bǔ)償方法,吸收熱脹變形,減少熱脹變形向管件的轉(zhuǎn)移。
因此,在目前我國(guó)無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下,宜選用符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)制造的管件和直埋焊接閥門。
3熱水管網(wǎng)系統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)
熱水管網(wǎng)系統(tǒng)補(bǔ)償器或補(bǔ)償彎管的設(shè)置,不僅由直管的強(qiáng)度和穩(wěn)定條件確定,還取決于連接直管的管件及閥門的強(qiáng)度。直管可以采用無(wú)補(bǔ)償冷安裝時(shí),并不能保證熱水管網(wǎng)系統(tǒng)皆可以采用無(wú)補(bǔ)償冷安裝。為使熱水管網(wǎng)系統(tǒng)管件及閥門處于安全狀態(tài),必須根據(jù)管件及閥門的強(qiáng)度來(lái)決定是否設(shè)置補(bǔ)償裝置。熱水管網(wǎng)系統(tǒng)不同的管段選擇不同的安裝方式是熱水管道直埋無(wú)補(bǔ)償敷設(shè)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。
4熱水管網(wǎng)系統(tǒng)的控制與報(bào)警設(shè)計(jì)
直埋熱水管網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏,早期發(fā)現(xiàn)、查找、檢修較為困難,多為某個(gè)區(qū)域參數(shù)出現(xiàn)較大異常和冒水直地面時(shí)才被發(fā)現(xiàn),已造成較大損失。
近年來(lái),滲漏檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)已較為普遍地應(yīng)用在熱水管網(wǎng)系統(tǒng),然而,時(shí)至今日,滲漏檢測(cè)報(bào)警沒(méi)有體現(xiàn)在相應(yīng)的行業(yè)規(guī)程之中,國(guó)內(nèi)大型熱網(wǎng)鮮有完整的報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行、使用。《城鎮(zhèn)直埋供熱管道技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T81-98)中又無(wú)相關(guān)內(nèi)容要求,因此,應(yīng)盡快修改、補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容,適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要。
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