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直埋供热管网典型工程案例分析 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 7.摩擦长度 7.1补偿器形成的摩擦长度 (4-13) 式中：LF,c —不同工况下（不同摩擦系数）补偿器形成的摩擦长度，m； F —不同工况下（不同摩擦系数）的轴向摩擦阻力，N/m。 Aj —补偿器的有效面积，m2； 7.2弯头形成的摩擦长度 (4-14) 其中： 直埋供热管网典型工程案例分析 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 8.主要节点施工图设计方案 例题：长沙路穿越四流南路，4/21节点至3/25节点总长为505m，穿越方式见下图： （1）补偿器形成的摩擦长度及单侧推力 Fmax=53190N/m 直埋供热管网典型工程案例分析 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 A补偿器膨胀量：用L=300m(LLFmax,c)计算 设计膨胀量=1.2u=0.4m B最大单侧推力：用L=229m(LLFmin,c)计算 C最小单侧推力：用L=300m(LLFmax,c)计算 （2）弯头形成的摩擦长度及单侧推力 直埋供热管网典型工程案例分析 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 直埋供热管网典型工程案例分析 A最大单侧推力：用L=194.9m(LLFmin,b)计算 B最小单侧推力：用L=200m(LLFmax,b)计算 （3）固定墩合成推力 固定墩合成推力为N1=1220×104-1172×104=48×104 N N2=843×104-797×104=46×104 N 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 直埋供热管网典型工程案例分析 （4）4-21点弯头强度计算 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 （钢管的横截面积）； （钢管的流通面积）； (钢管的惯性矩)； (最小摩擦力)； (内压环向应力)； 直埋供热管网典型工程案例分析 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 故弯头满足强度条件 第四章 供热管网敷设方式优缺点比较 供热管网敷设方式优缺点比较 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 直埋敷设方式的简要介绍 直埋供热管道的敷设方式按照长直管道是否允许出现无补偿管段分为两大类：有补偿和无补偿敷设。无补偿敷设按照管道焊接温度又可分为冷安装和预应力安装。 就满足安定性条件而论，有补偿可用于各种供热系统和敷设方式，而无补偿敷设是有条件的，即使采用预应力安装也是如此。从管段的应力变化范围分析，冷安装应力变化范围和预热安装相同，但冷安装管道的应力幅度约为预热安装的2倍，即直管段和弯头的温升轴向力约为预热安装的2倍。这就增大了直管段向管道附件包括弯头、折角等释放变形的能力，引起附件等承受较大峰值应力而破坏。理论上管道施工速度和工程造价看，冷安装减少了很多管道人为设置的补偿器和固定墩，施工方便、速度快、投资省；而预热安装次之，有补偿相对最差。而对于保温管道质量、钢管的椭圆度、壁厚以及焊接工艺，小角度而处理、管道附件的质量、阀门所能承受的拉压应力等，冷安装的质量要求更高。对于穿跨域遇到顶管、架空敷设是如何处理直埋与架空的关系，是保证系统安全运行所必须面对和要采取措施进行处理的。 供热管网敷设方式优缺点比较 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 直埋敷设方式的简要介绍 预热安装的目的是： （1）减小锚固段（无补偿管段）内力和应力水平；相应减小阀门、变径管的轴向力； （2）减小管道应力和变形可能对预制保温弯头、三通、折角等的破坏； （3）保证管道的应力水平较低，减小管道局部屈曲的危险，尤其是大口径管道通常DN800以上的管壁较薄，更容易出现局部失稳； （4）预热安装可以减小固定墩的推力； （5）管道应力变化范围预热安装与否无关，冷安装预预热安装时的应力变化相等。 供热管网敷设方式优缺点比较 中国市政工程华北设计研究总院 第六设计研究院 电预热、热水预热、热风预热的优缺点比较 目前国内直埋热水管道预热安装的方法主要有电预热、热水预热和热风预热这三种方法。 电预热：利用钢管本身材料特性，钢管作为电阻，当通过电流时，产生热量，管道受热伸长达到设计值。所使用的设备主要有柴油发电机配有电控制设备。电预热的特点是温升时间可以控制、升温时间短，温升均匀，在不同的环境温度下均能达到设计要