某(mou)DN 1000熱(re)(re)力(li)管(guan)道(dao)(dao)，設(she)計溫度(du)120℃，設(she)計壓(ya)力(li)1.6MPa，鋼(gang)管(guan)材質(zhi)為Q235B 碳素結(jie)構(gou)鋼(gang)，聚乙烯(xi)外(wai)保護殼保溫管(guan)，閥(fa)門采用(yong)金(jin)屬硬密(mi)封焊接蝶閥(fa)，閥(fa)體、閥(fa)桿材質(zhi)為碳鋼(gang)，密(mi)封材料為不銹鋼(gang)。采用(yong)直(zhi)埋(mai)敷設(she)。管(guan)道(dao)(dao)是(shi)按照直(zhi)埋(mai)無補償敷設(she)設(she)計的(de)(de)，這(zhe)種(zhong)無補償設(she)計需要管(guan)道(dao)(dao)施工時(shi)采用(yong)預熱(re)(re)，從而降低管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)應力(li)幅度(du)，經(jing)濟、安(an)全(quan)與可靠(kao)。管(guan)道(dao)(dao)常見(jian)的(de)(de)預熱(re)(re)方式(shi)有(you)三種(zhong)，即熱(re)(re)水預熱(re)(re)、熱(re)(re)風(feng)預熱(re)(re)和電(dian)預熱(re)(re)。下(xia)面結(jie)合工程實際對直(zhi)埋(mai)供熱(re)(re)管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)電(dian)預熱(re)(re)做簡(jian)單講(jiang)述。
電(dian)(dian)預(yu)熱(re)(re)(re)的目的是(shi)將管(guan)道受(shou)熱(re)(re)(re)后(hou)產(chan)生的熱(re)(re)(re)應力提前釋(shi)放，見圖9.5.1設(she)備的輸(shu)入口處接低(di)電(dian)(dian)流，高(gao)電(dian)(dian)壓(ya)，在輸(shu)出(chu)口處接高(gao)電(dian)(dian)流、低(di)電(dian)(dian)壓(ya)，一般輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)不(bu)高(gao)于60V，輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流在3000～5000A。開機通(tong)電(dian)(dian)后(hou)，電(dian)(dian)流越(yue)大，時(shi)間越(yue)長(chang)(chang)，產(chan)生的熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)(liang)就越(yue)多，使管(guan)道不(bu)斷伸長(chang)(chang)，當伸長(chang)(chang)量(liang)(liang)(liang)達到設(she)計預(yu)熱(re)(re)(re)伸長(chang)(chang)量(liang)(liang)(liang)時(shi)即可(ke)(ke)進(jin)行補償器焊接固定和(he)管(guan)溝回(hui)填(tian)。如果管(guan)子(zi)較長(chang)(chang)可(ke)(ke)以分段預(yu)熱(re)(re)(re)，有(you)的工(gong)程預(yu)熱(re)(re)(re)段在350～900m左右。施工(gong)之前將預(yu)熱(re)(re)(re)管(guan)段兩端(duan)管(guan)道口用端(duan)帽密封(feng)，防止氣體(ti)流通(tong)。為了使回(hui)填(tian)過程中管(guan)道的伸長(chang)(chang)量(liang)(liang)(liang)不(bu)回(hui)縮，需繼續預(yu)熱(re)(re)(re)保持恒(heng)溫，直到焊接完成、回(hui)填(tian)結束后(hou)方可(ke)(ke)停(ting)止預(yu)熱(re)(re)(re)。
預(yu)熱安(an)裝的基本原理是(shi)在(zai)(zai)管道的最(zui)低溫(wen)(wen)(wen)度(du)和最(zui)高溫(wen)(wen)(wen)度(du)之(zhi)間(jian)選取一(yi)個(ge)溫(wen)(wen)(wen)度(du)點tm，在(zai)(zai)該溫(wen)(wen)(wen)度(du)下，使(shi)管道內應力為0．一(yi)般情況下，t值選取中間(jian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)，即最(zui)低溫(wen)(wen)(wen)度(du)和最(zui)高溫(wen)(wen)(wen)度(du)的平均值。在(zai)(zai)實際(ji)預(yu)熱安(an)裝中，無論采(cai)用局(ju)部回(hui)填還(huan)是(shi)敞口預(yu)熱，管段因加熱發(fa)生伸(shen)長(chang)時，土壤與管道外壁的摩擦(ca)力是(shi)不可避免的，它將阻礙管道的自由(you)伸(shen)長(chang)。因此實際(ji)預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)比(bi)中間(jian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)t略高5℃．在(zai)(zai)該工程中預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)設(she)定為65℃，預(yu)處理管段的伸(shen)長(chang)量(liang)為：
按(an)要求對(dui)管道(dao)進行回(hui)填，回(hui)填土為(wei)均勻的密石(shi)土，要求分層碾壓(ya)，一般(ban)要求回(hui)填至管道(dao)上端(duan)200～300mm。
在預(yu)熱(re)(re)管(guan)道管(guan)網兩端設(she)置(zhi)標尺，以(yi)便(bian)預(yu)熱(re)(re)伸(shen)長后計(ji)(ji)算管(guan)道伸(shen)長量。其設(she)計(ji)(ji)計(ji)(ji)算伸(shen)長量應該(gai)等(deng)于(yu)管(guan)道兩端伸(shen)長量之和。
在指定的時(shi)(shi)(shi)間(jian)內對(dui)管溝進(jin)行回(hui)填(tian)。回(hui)填(tian)時(shi)(shi)(shi)要(yao)(yao)嚴格控制管道(dao)的回(hui)縮量，對(dui)回(hui)填(tian)土(tu)每200～300mm就要(yao)(yao)分層夯實與碾壓一次，回(hui)填(tian)時(shi)(shi)(shi)要(yao)(yao)按照從預熱管道(dao)的兩(liang)端向中間(jian)的順序進(jin)行回(hui)填(tian)。目的是要(yao)(yao)在管網(wang)中形成錨(mao)固(gu)段，產生(sheng)預應力，從而使管路的軸向應力降低到冷安裝時(shi)(shi)(shi)的一半。回(hui)填(tian)土(tu)回(hui)填(tian)質量對(dui)后續施工質量起到很大制約作用。
管(guan)道(dao)(dao)電(dian)預熱(re)無補(bu)償(chang)(chang)配管(guan)施(shi)工(gong)(gong)簡單方(fang)便(bian)，施(shi)工(gong)(gong)速度快，預熱(re)均勻，預熱(re)時間短，熱(re)消耗(hao)量(liang)較(jiao)小，有(you)效(xiao)提高管(guan)網的(de)安全性和(he)可靠性及使(shi)用(yong)壽命，電(dian)預熱(re)設備(bei)體積小、易操作、無噪聲，自動監控。管(guan)道(dao)(dao)的(de)軸向應力可以降(jiang)低(di)到冷(leng)安裝(zhuang)時的(de)一(yi)半，取消了一(yi)次性補(bu)償(chang)(chang)器安裝(zhuang)中(zhong)大量(liang)使(shi)用(yong)的(de)一(yi)次性補(bu)償(chang)(chang)，施(shi)工(gong)(gong)費用(yong)相對較(jiao)低(di)。
在石(shi)油化(hua)工裝置配管設(she)計(ji)過程中，筆者也采用(yong)了(le)類似的無補償配管設(she)計(ji)，具有較(jiao)好的效果。
