PERTII型熱力管-應(yīng)注意的問(wèn)題

PERTII型熱力管_應(yīng)注意的問(wèn)題PERTII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。PERTII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PERTII型管道作為直埋供熱管道，最高工作溫度取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=Ax入xATxEx106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-RTII的彈性模量MPa,（23℃時(shí)為850MPa,60℃時(shí)為330MPa,80℃時(shí)為90MPa）；入——PE-RTI的線性膨脹系數(shù)，1.2X10-4m/m?K；A——管道截面面積，m2；PERTII型熱力管道受力計(jì)算結(jié)果管道公稱外徑，mm

公稱壁厚，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,N202.01.5X1021.5X1031.7X1035.7X103252.32.2X1021.5X1032.5X1037.1X103322.93.6X1021.5X1034.0X1039.0X103403.75.8X1021.8X1036.3X1031.1X104504.69.0X1022.2X1039.8X1031.4X104635.81.4X1035X1031.6X1041.7X104756.80X1032.8X1032.2X1042.1X104908.22.9X1033X1032X1042.5X10411010.03X1033X1037X1043.1X10412511.46X1037X1031X1043.5X10414012.76.9X1034.1X1037.6X1043.9X10416014.69.1X1035.3X1031.0X1054.5X10418016.41.2X1045.9X1031.3X1055.0X10420018.21.4X1045.9X1031.6X1055.6X10422520.51.8X1046.7X1032.0X1056.3X10425022.72.2X1047.7X1032.4X1057.0X10428025.42.8X1047.9X1033.0X1057.9X10431528.63.5X1048.8X1033.9X1058.9X10435532.24.5X1048.8X1034.9X1051.04X105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。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，d90以下及更小n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。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）；P——土壤密度（kg/m3）,可取2800kg/m3；重力加速度（N/Kg）；從一一摩擦系數(shù)；（0.15?0.4）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)