某(mou)DN 1000熱(re)(re)(re)(re)(re)力(li)管道(dao)(dao)，設(she)(she)計(ji)(ji)溫(wen)(wen)度120℃，設(she)(she)計(ji)(ji)壓力(li)1.6MPa，鋼(gang)管材質為(wei)(wei)Q235B 碳素結(jie)構鋼(gang)，聚乙烯外保(bao)護殼保(bao)溫(wen)(wen)管，閥(fa)門采(cai)用金屬硬密(mi)封焊接蝶閥(fa)，閥(fa)體、閥(fa)桿材質為(wei)(wei)碳鋼(gang)，密(mi)封材料為(wei)(wei)不銹鋼(gang)。采(cai)用直(zhi)埋敷(fu)設(she)(she)。管道(dao)(dao)是(shi)按照直(zhi)埋無(wu)補償(chang)敷(fu)設(she)(she)設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)，這(zhe)種(zhong)無(wu)補償(chang)設(she)(she)計(ji)(ji)需要管道(dao)(dao)施(shi)工(gong)(gong)時(shi)采(cai)用預熱(re)(re)(re)(re)(re)，從(cong)而降低管道(dao)(dao)的(de)(de)應力(li)幅度，經濟、安全(quan)與可(ke)靠。管道(dao)(dao)常見的(de)(de)預熱(re)(re)(re)(re)(re)方式有(you)三種(zhong)，即熱(re)(re)(re)(re)(re)水預熱(re)(re)(re)(re)(re)、熱(re)(re)(re)(re)(re)風預熱(re)(re)(re)(re)(re)和電預熱(re)(re)(re)(re)(re)。下面(mian)結(jie)合工(gong)(gong)程(cheng)實際(ji)對直(zhi)埋供(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)管道(dao)(dao)的(de)(de)電預熱(re)(re)(re)(re)(re)做簡(jian)單講述(shu)。
電(dian)(dian)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是將管道受熱(re)(re)(re)(re)(re)后產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)應(ying)力提前(qian)釋放，見圖(tu)9.5.1設備(bei)的(de)(de)(de)輸入口處(chu)接(jie)(jie)低電(dian)(dian)流(liu)(liu)，高電(dian)(dian)壓，在輸出口處(chu)接(jie)(jie)高電(dian)(dian)流(liu)(liu)、低電(dian)(dian)壓，一(yi)般輸出電(dian)(dian)壓不(bu)高于60V，輸出電(dian)(dian)流(liu)(liu)在3000～5000A。開機通電(dian)(dian)后，電(dian)(dian)流(liu)(liu)越大，時(shi)間越長(chang)，產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)量就越多，使管道不(bu)斷伸(shen)(shen)長(chang)，當伸(shen)(shen)長(chang)量達到設計預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)伸(shen)(shen)長(chang)量時(shi)即可進行補償器(qi)焊接(jie)(jie)固(gu)定(ding)和管溝回填(tian)。如果管子(zi)較長(chang)可以(yi)分段(duan)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)，有的(de)(de)(de)工程(cheng)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)段(duan)在350～900m左右。施工之前(qian)將預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)管段(duan)兩(liang)端(duan)管道口用端(duan)帽密封(feng)，防止氣體流(liu)(liu)通。為了使回填(tian)過程(cheng)中管道的(de)(de)(de)伸(shen)(shen)長(chang)量不(bu)回縮，需繼續預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)保持恒溫(wen)，直(zhi)到焊接(jie)(jie)完(wan)成、回填(tian)結(jie)束(shu)后方可停止預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)。
預(yu)(yu)(yu)熱(re)安裝的(de)(de)基(ji)本原(yuan)理是在(zai)(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)最(zui)低溫(wen)(wen)度(du)(du)和最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)之(zhi)間選取(qu)一個溫(wen)(wen)度(du)(du)點(dian)tm，在(zai)(zai)該溫(wen)(wen)度(du)(du)下，使管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)內應力為0．一般情況下，t值選取(qu)中(zhong)間溫(wen)(wen)度(du)(du)，即最(zui)低溫(wen)(wen)度(du)(du)和最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)平均值。在(zai)(zai)實際預(yu)(yu)(yu)熱(re)安裝中(zhong)，無論采用局(ju)部回填還是敞口預(yu)(yu)(yu)熱(re)，管(guan)(guan)(guan)(guan)段(duan)因(yin)加熱(re)發生(sheng)伸長時，土(tu)壤與管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)外壁(bi)的(de)(de)摩(mo)擦力是不(bu)可避免的(de)(de)，它將阻礙管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)自(zi)由伸長。因(yin)此(ci)實際預(yu)(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)比中(zhong)間溫(wen)(wen)度(du)(du)t略高5℃．在(zai)(zai)該工程中(zhong)預(yu)(yu)(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)設定(ding)為65℃，預(yu)(yu)(yu)處理管(guan)(guan)(guan)(guan)段(duan)的(de)(de)伸長量(liang)為：
按要求對(dui)管道進行回填(tian)，回填(tian)土為均勻的密石土，要求分(fen)層(ceng)碾壓，一般要求回填(tian)至管道上端200～300mm。
在預熱管(guan)(guan)道(dao)管(guan)(guan)網兩端設(she)置(zhi)標尺，以便(bian)預熱伸(shen)長后計算管(guan)(guan)道(dao)伸(shen)長量(liang)(liang)。其設(she)計計算伸(shen)長量(liang)(liang)應該等于管(guan)(guan)道(dao)兩端伸(shen)長量(liang)(liang)之和。
在指定的(de)時(shi)間(jian)(jian)內對管(guan)溝進行回(hui)(hui)(hui)填(tian)(tian)。回(hui)(hui)(hui)填(tian)(tian)時(shi)要(yao)(yao)嚴格控制管(guan)道的(de)回(hui)(hui)(hui)縮(suo)量(liang)，對回(hui)(hui)(hui)填(tian)(tian)土每200～300mm就要(yao)(yao)分層夯實與(yu)碾(nian)壓一次，回(hui)(hui)(hui)填(tian)(tian)時(shi)要(yao)(yao)按照從預(yu)熱管(guan)道的(de)兩(liang)端向(xiang)中間(jian)(jian)的(de)順序進行回(hui)(hui)(hui)填(tian)(tian)。目的(de)是要(yao)(yao)在管(guan)網中形成錨固段(duan)，產生(sheng)預(yu)應力，從而(er)使管(guan)路的(de)軸向(xiang)應力降低到冷安裝時(shi)的(de)一半。回(hui)(hui)(hui)填(tian)(tian)土回(hui)(hui)(hui)填(tian)(tian)質量(liang)對后續(xu)施工質量(liang)起到很(hen)大制約作用。
管道電(dian)預熱無補(bu)(bu)(bu)償配管施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)簡(jian)單方便，施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)速度(du)快，預熱均勻(yun)，預熱時間短，熱消(xiao)耗(hao)量較小，有效提高管網的(de)(de)安(an)(an)全性(xing)和可(ke)靠(kao)性(xing)及使用(yong)壽命，電(dian)預熱設備(bei)體積小、易操(cao)作、無噪聲，自動監控。管道的(de)(de)軸(zhou)向應(ying)力可(ke)以(yi)降低到冷(leng)安(an)(an)裝時的(de)(de)一半，取消(xiao)了一次性(xing)補(bu)(bu)(bu)償器安(an)(an)裝中大量使用(yong)的(de)(de)一次性(xing)補(bu)(bu)(bu)償，施(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)費用(yong)相對較低。
在石油化工裝(zhuang)置(zhi)配管設計過程(cheng)中(zhong)，筆者也(ye)采用了類似的無補償配管設計，具有(you)較(jiao)好的效果(guo)。
