PERTII型熱力管_應(yīng)注意的問(wèn)題

1、PERT II 型熱力管 _應(yīng)注意的問(wèn)題PERTI I 熱力管宜采用直埋敷設(shè)，也可采用管溝或其他 敷設(shè)方式，在直埋敷設(shè)過(guò)程中，很多供熱單位比較關(guān)注塑料 管道的熱膨脹問(wèn)題，因?yàn)樗芰喜牧系臒崤蛎浵禂?shù)一般較大， 約為鋼管的 10 倍，擔(dān)心管道的熱脹冷縮會(huì)使管段產(chǎn)生位移 或者管道屈服，影響系統(tǒng)安全，其擔(dān)心是多有的 . 現(xiàn)在就來(lái) 談?wù)勥@方面的問(wèn)題。PERT II 型熱力管直埋供熱管道軸線方向的力主要來(lái)自管道熱脹冷縮產(chǎn)生的熱應(yīng)力和管道與土壤之間的摩擦力， 當(dāng)管段與土壤之間的摩擦力大于或等于管道產(chǎn)生的熱應(yīng)力 時(shí)，管段將不會(huì)產(chǎn)生熱位移，即存在錨固段。 以 PERT II 型 管道作為直埋供熱管道， 最高工作溫

2、度取 80，最低循環(huán)溫度采用 10，管道所產(chǎn)生的軸向熱應(yīng)力與土壤摩擦力可分別按公式 1 與公式 2 進(jìn)行計(jì)算公式 1（管道軸向熱應(yīng)力）：F= A TE 10 6式中：F軸線方向每米管道的自由膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，N；E工作溫度下 PE-RT 的彈性模量 MPa，（ 23時(shí)為 850MPa, 60 時(shí)為 330MPa,80時(shí)為 90MPa）； PE-RT 的線性膨脹系數(shù)， 1.2 10-4 m/m?K； A管道截面面積， m2；PERT II 型熱力管道受力計(jì)算結(jié)果管道公稱(chēng)外徑， mm公稱(chēng)壁厚， mm管道軸向熱應(yīng)力， N土壤摩擦力， N管道屈服力， N工作管和保溫層的剪切應(yīng)力 ,N202.021.5

3、1021.5 1031.7 1033 5.7103252.32.2 1021.5 1032.5 1033 7.1103322.923.6 1021.5 1034.0 10339.0103403.75.8 1021.8 1036.3 10341.1104504.69.0 1022.2 1039.8 10341.4104635.81.4 1032.5 1031.6 10441.7104756.82.0 1032.8 1032.2 103.510442.1104908.22.9 1033.3 10343.2 10442.510411010.04.3 1033.3 1034.7 10443.11041

4、2511.45.6 1033.7 10346.1 10414012.76.9 10334.1 1037.6 1043.910416014.639.1 1035.3 1031.0 105.610444.510418016.41.2 1045.9 1031.3 10545.010420018.241.4 1045.9 10351.6 105225 20.51.8 1046.7 10352.0 10546.310425022.72.2 1047.7 1032.4 10547.010428025.42.8 1047.9 1033.0 10547.910431528.63.5 1043.9 10548.

5、910435532.24.5 1048.8 10354.9 1051.04 105結(jié)論分析a. 工作管和保溫層之間的最小剪切強(qiáng)度為 0.09MPa， 工作管的軸向應(yīng)力遠(yuǎn)小于工作管和保溫層之間的剪切應(yīng) 力，因此工作管和保溫層之間不會(huì)出現(xiàn)脫層的現(xiàn)象。b. 軸向應(yīng)力與管段的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)， 摩擦力與管段長(zhǎng)度 成正比。c. 由計(jì)算以及上表的數(shù)據(jù)可以看到， dn90 以下及更小 口徑的管道， 單位長(zhǎng)度的摩擦力就足夠抵消管道的軸向應(yīng)力； dn110 以上及較大直徑的管道，需要較長(zhǎng)的直埋距離 才能依靠摩擦力抵消軸向應(yīng)力，以軸向應(yīng)力最大的dn355的管道為例， 直埋管段長(zhǎng)度大于或等于 6 米時(shí)， 管道與土 壤之間的

6、摩擦力即可克服管道熱脹冷縮所產(chǎn)生的軸向熱 應(yīng)力， 使管段固定不會(huì)產(chǎn)生熱位移。 因此管道完全可采用直埋無(wú)補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行敷設(shè)，且無(wú)需采用額外的固定措 施。? T 安裝時(shí)溫度和最高工作溫度的溫度差， 公式 2（土壤摩擦力）：式中： F管道軸線方向單位長(zhǎng)度摩擦力（N/m）；土壤密度（ kg/m3），可取 2800kg/m3； g 重力加速度（ N/Kg ）；摩擦系數(shù)；（ 0.150.4 ）H 管道埋深度（ m）；當(dāng) H 1.5m 時(shí)，H取 1.5m；Dc 預(yù)制保溫管外殼的外徑（ m）。在 80溫度下，由試驗(yàn)得出 PE-RTII 型管道的拉伸屈服強(qiáng)度約為 15.0MPa, 工作管和保溫層之間的剪切強(qiáng)度為0.09MPa，可以計(jì)算出各規(guī)格管道在工作溫度下所能承受的 最大拉力（即管道拉伸屈服力），詳見(jiàn)下表。d. 由計(jì)算得出管道熱脹冷縮產(chǎn)生的熱應(yīng)力遠(yuǎn)小于管道在 工作溫度條件下產(chǎn)生屈服時(shí)所需要的拉伸力，因此管道不會(huì) 因內(nèi)部的熱應(yīng)力導(dǎo)致管道屈