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城市熱力管道工程規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)(2)

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城市熱力管道工程規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)(2)

發(fā)布日期:2018-06-14 作者: 點(diǎn)擊:

  城市熱力管道工程規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)16壓力工況:

  (1)體系的任何一點(diǎn)壓力≥介質(zhì)汽化壓力,并+30kPA-50KPA殷實(shí)壓力;

  (2)體系回水壓力要求:

  ≤直接銜接用戶體系答應(yīng)壓力;

  任何一點(diǎn)≥50KPA;

  (3)循環(huán)泵停運(yùn),要堅(jiān)持靜態(tài)壓力

  體系的任何一點(diǎn)壓力≥介質(zhì)汽化壓力,并+30kPA-50KPA殷實(shí)壓力;

  與熱力網(wǎng)直接銜接用戶體系充滿水;

  ≤體系任何一點(diǎn)答應(yīng)壓力;

  (4)熱力網(wǎng)晦氣點(diǎn)資用壓頭,應(yīng)滿意該點(diǎn)用戶體系所需效果壓頭;

  (5)熱力網(wǎng)應(yīng)該水力核算基礎(chǔ)上制造各種運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)劃的主干線水壓圖,雜亂地區(qū),制造支干線水壓圖;

  (6)中繼泵站方位及參數(shù)應(yīng)根據(jù)水壓圖斷定;

  (7)蒸汽熱力網(wǎng),宜按規(guī)劃凝聚水量制造凝聚水管網(wǎng)水壓圖;

  供熱管網(wǎng)的規(guī)劃壓力,≥各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況的高作業(yè)壓力+地勢(shì)高差構(gòu)成的靜水壓力+事端工況剖析和動(dòng)態(tài)水力核算要求的安全余量;

城市熱力管道工程規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

  17 水泵挑選:

  循環(huán)水泵揚(yáng)程≥熱源+供熱管線+不睬用戶環(huán)路壓力丟失;

  循環(huán)水泵應(yīng)具有作業(yè)點(diǎn)鄰近較為陡峭的流量-揚(yáng)程特性曲線;

  應(yīng)削減并聯(lián)循環(huán)水泵的臺(tái)數(shù);3臺(tái)以下,設(shè)備用,4臺(tái)或4臺(tái)以上,不設(shè)備用;

  選用會(huì)集質(zhì)-量調(diào)理的單熱源體系,水泵選用變頻泵;

  補(bǔ)水泵流量按事端補(bǔ)水,為體系循環(huán)流量的4%,補(bǔ)水泵揚(yáng)程≥補(bǔ)水點(diǎn)管道壓力加3-5m,當(dāng)補(bǔ)水泵一起用于堅(jiān)持靜態(tài)壓力時(shí),其揚(yáng)程應(yīng)滿意靜態(tài)壓力要求;

  18管道應(yīng)力核算:

  選用應(yīng)力分類法:

  內(nèi)壓、繼續(xù)外載引起的一次應(yīng)力(靜力不平衡,導(dǎo)致屈從,驗(yàn)算選用彈性剖析或極限剖析,無自限性);

  熱脹冷縮、熱位移受束縛的二次應(yīng)力(超越屈從極限,發(fā)作少數(shù)塑性變形,變形和諧得到滿意,變形就不再繼續(xù)發(fā)展,有自限性,安靖性剖析,安靖條件:≤2倍屈從極限)

  峰值應(yīng)力(管道、附件,如三通,彎頭,部分結(jié)構(gòu)不接連或部分熱應(yīng)力發(fā)作的應(yīng)力增量,不引起顯著變形,但會(huì)導(dǎo)致疲憊裂紋或脆性破壞,選用疲憊剖析;

  作業(yè)循環(huán)低溫度:底下敷設(shè)10℃,核算管道固定點(diǎn)時(shí),考慮大溫差,在裝置溫度低于作業(yè)循環(huán)低溫度時(shí),選用裝置溫度進(jìn)行核算);

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  19管網(wǎng)安置:

  1)熱力管道安置力求短直,主干線通過熱用戶密集區(qū),并靠近熱負(fù)荷大的用戶;

  2)管道走向主張平行與廠區(qū)或修建區(qū)域的干道或修建物;

  3)管道主張不穿越電石庫(kù)等因?yàn)槠?、水走漏?huì)引起事端的場(chǎng)所,也主張不穿越修建擴(kuò)建地和物料堆放地。并且盡量削減與公路、鐵路、溝谷、河流的穿插。穿插時(shí)分,可選用拱形管道。

  4)安置應(yīng)盡量使用管道的天然彎角作為管道受熱脹大的天然補(bǔ)償。選用方形補(bǔ)償器時(shí)分,盡可能安置在兩固定墩之間中心點(diǎn)上,因?yàn)楫?dāng)?shù)叵拗频仍?,保證短邊管道不小于全長(zhǎng)管段的三分之一。

  5)一般熱力地溝分支處都應(yīng)設(shè)置查看進(jìn)或人孔,直管段長(zhǎng)100到150m間隔,無分支,也應(yīng)安置查看進(jìn)或人孔,一切管道上有必要設(shè)置閥門,都應(yīng)裝置在查看井或人孔中;

  6)主干線支管上,一般都應(yīng)設(shè)置切斷閥門;

  7)蒸汽管道低點(diǎn)、被閥門切斷的各蒸汽之低點(diǎn)、筆直升高管段前的低點(diǎn)、間隔100-150m直管段等各點(diǎn),都應(yīng)該安置疏水閥;

  8)熱水管段低點(diǎn)放水、高點(diǎn)放氣;

  9)直埋和管溝敷設(shè)的管道斜度≥千分之二,進(jìn)入修建物的管道坡向干管;

  2管道敷設(shè)(架空、地溝、直埋)關(guān)鍵:

  1)在山區(qū)的熱力管道,采納沿山坡或路途低支架安置;

  2)爬山熱力管道,主張選用階梯形安置;

  3)跨越溝谷、河流時(shí)分,主張架空沿橋或棧橋安置成拱形管道,留意:管道底部標(biāo)高高于高洪水位0.5m以上;

  4)地上敷設(shè)的管道,可與其他管道敷設(shè)在同一個(gè)管架上,使用彼此牽扯力(技術(shù)性),削減管架數(shù)(經(jīng)濟(jì)性);

  5)在濕陷性黃土層、腐蝕性大的土層、性凍土層,應(yīng)架空敷設(shè);

  6)地下水位較高或降雨量較大地區(qū),架空敷設(shè);

  7)廠區(qū)管道宜架空;

  8)管道不答應(yīng)開挖的路面或管道多、管徑大、管道筆直高度≥1.5m等狀況,選用通行地溝敷設(shè);

  9)地上不答應(yīng)開挖,且架空不合理或管道單排水平安置,地溝寬度受到限制,宜選用半通行地溝;

  10)河底敷設(shè)管道選在較深的安穩(wěn)河段,1-5級(jí)航道河流,管溝覆土深度在航道底規(guī)劃標(biāo)高2m以下,其他河流,管溝覆土深度在1m以下;

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  2直埋敷設(shè)方法:

  無補(bǔ)償:不使用補(bǔ)償器、固定支架、徹底依靠管道的天然變形及土壤的束縛。有冷裝置無補(bǔ)償直埋(施工簡(jiǎn)略,但要避免軸向失穩(wěn))和預(yù)熱裝置無補(bǔ)償直埋兩種,第二種是在供熱管網(wǎng)作業(yè)之前進(jìn)行預(yù)熱,發(fā)作一個(gè)預(yù)拉應(yīng)力,預(yù)熱溫度限制在運(yùn)轉(zhuǎn)溫度和低溫度之間,溫差發(fā)作的熱應(yīng)力,不超越管材的許用應(yīng)力,有敞槽預(yù)熱及覆土預(yù)熱,覆土預(yù)熱需設(shè)置一次性補(bǔ)償器;

  有補(bǔ)償:當(dāng)管道溫度高(熱應(yīng)力大)且難以找到熱源預(yù)熱時(shí)選用。有補(bǔ)償分有固定點(diǎn)和無固定點(diǎn)方法,有固定點(diǎn)是補(bǔ)償器至固定點(diǎn)間距不超越管道大過渡段長(zhǎng)度;無固定點(diǎn)重在校核直管段長(zhǎng)度是否超越大過渡段的兩倍;

  22熱伸長(zhǎng):

  是管道內(nèi)介質(zhì)溫度改變,引起的管道熱漲、冷縮效應(yīng),一起使管壁發(fā)作巨大應(yīng)力,超越管材強(qiáng)度極限,會(huì)發(fā)作破壞。核算公式:△L=αL(t1-t2)x1000; (mm);

  23補(bǔ)償裝置分類及優(yōu)

  天然彎管補(bǔ)償:L型、Z型、空間立體彎;長(zhǎng)處簡(jiǎn)略、牢靠;缺陷變形發(fā)作橫向位移;L型視點(diǎn)區(qū)間:主張120°到90°,或<150°;

  方形補(bǔ)償器:由四個(gè)90°彎頭組成,長(zhǎng)處制造便利,補(bǔ)償才能大、軸向推力較小;缺陷是單向外伸臂較長(zhǎng),占地大,常用四種方式:

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  自在臂長(zhǎng)一般為40倍公稱直徑長(zhǎng)度;

  套筒補(bǔ)償器:長(zhǎng)處:裝置簡(jiǎn)略,占地少,補(bǔ)償才能大,流體阻力大,缺陷:軸向推力大,造價(jià)高,易漏水漏氣;

  波紋補(bǔ)償器:缺陷:強(qiáng)度低,補(bǔ)償才能小,軸向推力大;波節(jié)以3-6個(gè)為佳;裝置前先冷緊,冷緊值為熱伸長(zhǎng)量一半;

  球形補(bǔ)償器:使用球形管接頭的隨機(jī)彎轉(zhuǎn)來處理熱漲冷縮。對(duì)三向位移的蒸汽和熱水易適用。長(zhǎng)處:占地小,不存在推力;缺陷存在側(cè)向位移,易漏水漏汽;

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  24熱網(wǎng)附件安置要求與設(shè)備

  1)熱力網(wǎng)干線、支干線、支線的開端節(jié)點(diǎn)應(yīng)裝置關(guān)斷閥門;干線還應(yīng)按間隔間隔裝置分段閥門,進(jìn)步管網(wǎng)牢靠性(蒸汽管網(wǎng)可不設(shè)分段閥門);且關(guān)段、分段閥門皆選用雙向密封閥門;

  2)≥DN500管道的閥門,主張選用電動(dòng),≥DN500的熱力干線在低點(diǎn)、筆直升高管段前、分段閥門前主張?jiān)O(shè)置阻力比較小的性除污器;

  3)直埋敷設(shè)的套筒、波紋補(bǔ)償器、閥門、放水和除污器等附件,應(yīng)設(shè)查看井,查看進(jìn)設(shè)置要求:

  凈空高≥1.8m; 人行通道≥0.6m;管道保溫下外表與地上間隔≥0.6m;人孔≥2個(gè),直徑≥700mm,凈空面積小于4㎡,可設(shè)1個(gè)人孔;少設(shè)置一個(gè)在人孔下方的集水坑;爬梯高于4m,要設(shè)置護(hù)欄或渠道;替換附件不能從人孔進(jìn)出時(shí),應(yīng)在頂板上設(shè)置裝置孔;

  4)管道活動(dòng)支架應(yīng)選用滑動(dòng)支架,或剛性吊架,有筆直位移時(shí),選用繃簧支架、吊架;

  25管材和附件挑選:

  1)管道管材選用Q235B,20鋼,規(guī)劃參數(shù)契合要求,P≤2.5MPa,T≤300℃,公稱直徑≥DN200,選螺旋縫電焊鋼管,

  2)彎頭選用鑄造、熱彎、冷彎制造,壁厚≥直管壁厚;

  3)三通選用鍛壓、拔制制造,壁厚≥直管壁厚;

  4)大小頭選用限制或鋼板卷制,壁厚≥直管壁厚;

  5)預(yù)制保溫管及管件參閱標(biāo)準(zhǔn),契合規(guī)則,軸向剪切應(yīng)力≥0.08MPa;

  6)有報(bào)警線的管網(wǎng),走漏檢測(cè)體系要和規(guī)劃、施工、檢驗(yàn)同步;

  26保溫驗(yàn)算:因?yàn)楣⒒厮軠囟葓?chǎng)不同,彼此傳熱影響,需核算熱丟失,保證保溫外表溫度<50℃;首要包含核算保溫厚度、熱丟失、保溫層外外表溫度、保溫管周圍土壤溫度;

  27熱網(wǎng)平面根本安置要求:

  1)契合與相關(guān)設(shè)備的凈距要求;

  2)契合相關(guān)覆土深度要求;

  3)小折角契合相應(yīng)要求;

  4)轉(zhuǎn)角管段臂長(zhǎng)≥彎頭變形段長(zhǎng)度;

  5)使用路由構(gòu)成的天然轉(zhuǎn)角補(bǔ)償;

  6)小折角大于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),使用好小折角、彎管、L型之間彼此組合,留意組合時(shí),駐點(diǎn)的斷定精確;

  28分支點(diǎn)根本安置要求:

  1)管道分支點(diǎn)干管軸向熱位移≤50mm;

  2)DN≤500的支管可從干管直接引出,在支管應(yīng)設(shè)置固定墩或軸向補(bǔ)償器或彎管補(bǔ)償器,且要契合下列間隔要求:

  分支到固定墩間隔L:Le≤L≤9m;

  分支到彎管間隔L:Le≤L≤20m;

  分支到軸向補(bǔ)償器間隔L:12≤L≤20m;

  3)軸向補(bǔ)償器與管道軸向要共同,與分支點(diǎn)、轉(zhuǎn)角、變坡點(diǎn)間隔≥1.5Le,且≥12m,規(guī)劃時(shí),取兩者大值;

  29熱網(wǎng)應(yīng)力驗(yàn)算根本規(guī)則:

  一次應(yīng)力改變≤一倍鋼材許用應(yīng)力;

  一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力改變≤3倍鋼材許用應(yīng)力;

  部分應(yīng)力會(huì)集的一次、二次應(yīng)力和峰值應(yīng)力的當(dāng)量應(yīng)力改變≤3倍鋼材許用應(yīng)力;

  應(yīng)力驗(yàn)算的核算壓力取管道規(guī)劃壓力;

  核算裝置溫度應(yīng)取裝置時(shí)的低溫度;

  核算應(yīng)力改變規(guī)模,核算溫差取循環(huán)高、低的溫差;

  核算軸向力時(shí),核算溫差取循環(huán)高和裝置溫度的溫差;

  30單位沖突力核算:與土壤應(yīng)力、管重等有關(guān),比較雜亂,參閱標(biāo)準(zhǔn)核算公式;

  小沖突力系數(shù)比國(guó)外要小,增大了核算時(shí)的過渡段長(zhǎng)度,相應(yīng)補(bǔ)償器的補(bǔ)償量會(huì)變大,對(duì)補(bǔ)償器起到必定的安全余量;

  31管道的許用應(yīng)力按抗拉強(qiáng)度、屈從極限兩者的小值取值斷定,其實(shí)是依照屈從極限來取,因?yàn)榍鼜臉O限小于抗拉強(qiáng)度;

  32壁厚核算:壁厚接受內(nèi)壓力,要進(jìn)行核算,首要核算小壁厚、管道壁厚附加值,進(jìn)了兩者相加得出公稱壁厚;

  33 直管段應(yīng)力驗(yàn)算:

  直管段首要對(duì)屈從溫差,當(dāng)量應(yīng)力改變規(guī)模的核算,進(jìn)行是否屈從與是否平面安置應(yīng)有錨固段進(jìn)行斷定;

  當(dāng)直管段屈從溫差大于循環(huán)高溫度與裝置溫度溫差時(shí),管道進(jìn)入屈從狀況,發(fā)作塑性變形,相反,屈從溫差小于晦氣循環(huán)溫差時(shí),管道堅(jiān)持彈性體狀況;在這里屈從極限x1.3系數(shù)(屈從增強(qiáng)系數(shù)對(duì)熱伸長(zhǎng)量和管道軸向推力核算影響很大,并且是不安全的,規(guī)劃時(shí)要考慮)

  直管段當(dāng)量應(yīng)力核算,首要核算錨固段應(yīng)力,當(dāng)小于3倍許用應(yīng)力時(shí),說明錨固段滿意應(yīng)力驗(yàn)算條件,而錨固段是管網(wǎng)應(yīng)力高處,那么能夠必定的是:過渡段必定滿意要求,則平面安置時(shí),直管段的長(zhǎng)度能夠無限長(zhǎng);

  上面斷定若不能滿意,錨固段大于3倍許用應(yīng)力,則不應(yīng)該在平面安置中呈現(xiàn)錨固段,只能悉數(shù)為過渡段,且過渡段長(zhǎng)度還有必要限制,使用標(biāo)準(zhǔn)第二個(gè)公式核算,得出小于多少直管過渡長(zhǎng)度;

  在驗(yàn)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)行直管段的過渡段大、小長(zhǎng)度核算、過渡段內(nèi)任一截大、小軸向力的核算(過渡段的大軸向力呈現(xiàn)在初度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)、也就是L≥Lmin時(shí),超出Lmin的管段被錨固,各點(diǎn)的軸向力相同,均等于錨固段起點(diǎn)的軸向力,而大軸向力≤錨固點(diǎn)的軸向力,要考慮活動(dòng)端阻力的狀況)

  錨固段的大、小軸向力核算,在循環(huán)溫差低于屈從溫差時(shí),軸向力取決與溫增值,高于屈從溫差的錨固段,因呈現(xiàn)了塑性變形,軸向力到達(dá)大值,既極限軸向力;

  34直管段部分安穩(wěn)性驗(yàn)算:

  直管段部分安穩(wěn)驗(yàn)算適用于>DN500的管道,≤DN500的管道,不需求驗(yàn)算;

  驗(yàn)算首要進(jìn)行徑厚比、徑向變形量的斷定,核算參照標(biāo)準(zhǔn)斷定公式;

  35 彎頭應(yīng)力驗(yàn)算:

  彎矩效果下的大環(huán)向應(yīng)力+0.5內(nèi)壓效果下的大環(huán)向應(yīng)力≤3許用應(yīng)力,因驗(yàn)算點(diǎn)為應(yīng)力改變起伏,內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力取一半,實(shí)質(zhì)上是依照疲憊剖析進(jìn)行的彎頭的強(qiáng)度驗(yàn)算;

  36管道豎向安穩(wěn)性驗(yàn)算:

  要求單位長(zhǎng)度管道上的筆直散布荷載≥與管道大軸向力相關(guān)的值;

  原因:存在軸向力的管道在軸向法線方向有凸出趨勢(shì),從而使管道有曲折的傾向,所以需求驗(yàn)算;辦法:減小管道軸向力,加大覆土深度;

  37熱伸長(zhǎng)核算:

  1)包含駐點(diǎn)方位斷定(按小沖突力下的大過渡段核算,關(guān)于駐點(diǎn)處的過渡段挑選補(bǔ)償器時(shí),余量取20%)

  2)關(guān)于彈性、部分進(jìn)入塑性狀況的管段,進(jìn)行熱伸長(zhǎng)量核算,部分進(jìn)入塑性的管段,熱伸長(zhǎng)量,要減去部分塑性緊縮變形量;

  3)關(guān)于過渡段任何一點(diǎn),熱位移量的核算;

  4)補(bǔ)償器的熱伸長(zhǎng)量的余量一般取1.1系數(shù),當(dāng)過渡段一端為駐點(diǎn)時(shí),≥1.2倍熱伸長(zhǎng)量,≤1.1大過渡段核算出的熱伸長(zhǎng);

  38固定墩的推力核算:

  首要是沖突反力、內(nèi)壓力、活動(dòng)端阻力的矢量組成核算;

  沖突反力抵消時(shí),力小的一側(cè)x0.8抵消系數(shù);

  當(dāng)兩邊都為錨固段時(shí)分,取0.9的抵消系數(shù);

  內(nèi)壓力抵消系數(shù)取1;

  固定墩可規(guī)劃微量位移量,減小推力。


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