某(mou)DN 1000熱(re)(re)(re)(re)力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)，設計溫度(du)120℃，設計壓力(li)1.6MPa，鋼管(guan)(guan)材(cai)(cai)質為Q235B 碳素結構鋼，聚乙烯外(wai)保護殼(ke)保溫管(guan)(guan)，閥門采(cai)(cai)用(yong)金屬硬密(mi)(mi)封(feng)焊接蝶閥，閥體、閥桿(gan)材(cai)(cai)質為碳鋼，密(mi)(mi)封(feng)材(cai)(cai)料為不銹鋼。采(cai)(cai)用(yong)直埋(mai)(mai)敷(fu)設。管(guan)(guan)道(dao)(dao)是按照直埋(mai)(mai)無(wu)補(bu)償敷(fu)設設計的(de)，這(zhe)種無(wu)補(bu)償設計需要管(guan)(guan)道(dao)(dao)施工時采(cai)(cai)用(yong)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)，從而降(jiang)低(di)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)應力(li)幅度(du)，經濟(ji)、安全與(yu)可靠。管(guan)(guan)道(dao)(dao)常見(jian)的(de)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)方式有三種，即(ji)熱(re)(re)(re)(re)水預(yu)熱(re)(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)(re)風預(yu)熱(re)(re)(re)(re)和(he)電(dian)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)。下面結合工程實際對直埋(mai)(mai)供熱(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)電(dian)預(yu)熱(re)(re)(re)(re)做簡(jian)單講述。
電(dian)預(yu)(yu)(yu)熱(re)的(de)目的(de)是將管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)受熱(re)后產(chan)生的(de)熱(re)應(ying)力提前釋放，見(jian)圖9.5.1設(she)備的(de)輸入口處(chu)接低電(dian)流(liu)(liu)，高(gao)(gao)電(dian)壓，在(zai)輸出(chu)口處(chu)接高(gao)(gao)電(dian)流(liu)(liu)、低電(dian)壓，一般輸出(chu)電(dian)壓不高(gao)(gao)于60V，輸出(chu)電(dian)流(liu)(liu)在(zai)3000～5000A。開機通(tong)電(dian)后，電(dian)流(liu)(liu)越(yue)大，時間越(yue)長，產(chan)生的(de)熱(re)量(liang)就越(yue)多，使管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)不斷伸(shen)(shen)(shen)長，當伸(shen)(shen)(shen)長量(liang)達到設(she)計預(yu)(yu)(yu)熱(re)伸(shen)(shen)(shen)長量(liang)時即可進行補償器焊接固定和管(guan)(guan)溝回(hui)填(tian)。如果(guo)管(guan)(guan)子(zi)較長可以分段預(yu)(yu)(yu)熱(re)，有的(de)工程(cheng)預(yu)(yu)(yu)熱(re)段在(zai)350～900m左右。施(shi)工之(zhi)前將預(yu)(yu)(yu)熱(re)管(guan)(guan)段兩端管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)口用端帽密封，防止氣(qi)體(ti)流(liu)(liu)通(tong)。為了使回(hui)填(tian)過程(cheng)中管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)伸(shen)(shen)(shen)長量(liang)不回(hui)縮，需繼(ji)續預(yu)(yu)(yu)熱(re)保持恒溫，直到焊接完成、回(hui)填(tian)結束后方(fang)可停止預(yu)(yu)(yu)熱(re)。
預(yu)熱安(an)裝的(de)(de)基本原(yuan)理(li)是(shi)(shi)在(zai)管(guan)道(dao)的(de)(de)最(zui)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)和最(zui)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)之(zhi)間(jian)(jian)選(xuan)取(qu)一個溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)點(dian)tm，在(zai)該溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)下，使(shi)管(guan)道(dao)內應力為0．一般情況下，t值(zhi)選(xuan)取(qu)中(zhong)間(jian)(jian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，即最(zui)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)和最(zui)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)平均值(zhi)。在(zai)實際預(yu)熱安(an)裝中(zhong)，無論采用局部回填還(huan)是(shi)(shi)敞口(kou)預(yu)熱，管(guan)段因(yin)加熱發生伸(shen)長(chang)(chang)時，土壤與管(guan)道(dao)外壁的(de)(de)摩擦力是(shi)(shi)不可避(bi)免的(de)(de)，它將(jiang)阻礙(ai)管(guan)道(dao)的(de)(de)自由伸(shen)長(chang)(chang)。因(yin)此(ci)實際預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)比中(zhong)間(jian)(jian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)t略高5℃．在(zai)該工程中(zhong)預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)設(she)定為65℃，預(yu)處(chu)理(li)管(guan)段的(de)(de)伸(shen)長(chang)(chang)量為：
按(an)要求(qiu)對管道進行回填(tian)(tian)，回填(tian)(tian)土為(wei)均(jun)勻的密(mi)石土，要求(qiu)分(fen)層(ceng)碾壓，一般要求(qiu)回填(tian)(tian)至(zhi)管道上端200～300mm。
在預熱管(guan)(guan)道(dao)管(guan)(guan)網(wang)兩端(duan)設置標尺，以便預熱伸(shen)長后計算管(guan)(guan)道(dao)伸(shen)長量。其設計計算伸(shen)長量應該(gai)等于管(guan)(guan)道(dao)兩端(duan)伸(shen)長量之和。
在(zai)指定的時(shi)(shi)間內(nei)對管溝進行回(hui)填(tian)。回(hui)填(tian)時(shi)(shi)要(yao)嚴格(ge)控制管道(dao)(dao)的回(hui)縮量，對回(hui)填(tian)土每200～300mm就要(yao)分層夯實(shi)與碾(nian)壓一次，回(hui)填(tian)時(shi)(shi)要(yao)按照從(cong)預(yu)熱管道(dao)(dao)的兩端向中間的順序進行回(hui)填(tian)。目的是(shi)要(yao)在(zai)管網(wang)中形成錨固段，產生預(yu)應力，從(cong)而使管路的軸向應力降低到(dao)冷安裝時(shi)(shi)的一半。回(hui)填(tian)土回(hui)填(tian)質量對后續施工(gong)質量起到(dao)很大制約(yue)作用。
管(guan)道(dao)電(dian)預(yu)熱(re)無補(bu)償(chang)配管(guan)施(shi)(shi)工簡單方便，施(shi)(shi)工速(su)度快，預(yu)熱(re)均勻(yun)，預(yu)熱(re)時間短，熱(re)消(xiao)耗量(liang)較(jiao)小(xiao)，有(you)效提高(gao)管(guan)網的(de)(de)安(an)全性和可靠性及使用(yong)壽命，電(dian)預(yu)熱(re)設備體(ti)積小(xiao)、易操作、無噪聲，自動監(jian)控。管(guan)道(dao)的(de)(de)軸向應力可以降低到冷安(an)裝時的(de)(de)一半，取消(xiao)了一次性補(bu)償(chang)器(qi)安(an)裝中大(da)量(liang)使用(yong)的(de)(de)一次性補(bu)償(chang)，施(shi)(shi)工費用(yong)相對較(jiao)低。
在石油化工裝置配管設(she)計過程中，筆者(zhe)也采用了(le)類似的(de)無補償配管設(she)計，具有較好的(de)效(xiao)果。
