某(mou)DN 1000熱力(li)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)，設(she)(she)計(ji)(ji)溫度120℃，設(she)(she)計(ji)(ji)壓力(li)1.6MPa，鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)材(cai)質為Q235B 碳素結構鋼，聚乙烯(xi)外保(bao)護殼保(bao)溫管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)，閥(fa)(fa)門(men)采(cai)用(yong)(yong)金屬硬(ying)密封焊接蝶閥(fa)(fa)，閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)桿材(cai)質為碳鋼，密封材(cai)料為不(bu)銹鋼。采(cai)用(yong)(yong)直(zhi)埋(mai)敷(fu)(fu)設(she)(she)。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)是按照直(zhi)埋(mai)無補償敷(fu)(fu)設(she)(she)設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)，這種無補償設(she)(she)計(ji)(ji)需要管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)施工時采(cai)用(yong)(yong)預熱，從而降低管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)應(ying)力(li)幅度，經濟(ji)、安(an)全(quan)與(yu)可靠。管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)常(chang)見(jian)的(de)(de)預熱方式有(you)三種，即熱水預熱、熱風預熱和(he)電預熱。下面結合(he)工程(cheng)實際對直(zhi)埋(mai)供(gong)熱管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)電預熱做簡(jian)單(dan)講述(shu)。
電(dian)(dian)預(yu)熱(re)(re)(re)的(de)目(mu)的(de)是將(jiang)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)受熱(re)(re)(re)后(hou)產生的(de)熱(re)(re)(re)應力提(ti)前釋放，見(jian)圖9.5.1設(she)備的(de)輸入口(kou)(kou)處接(jie)(jie)低電(dian)(dian)流(liu)，高電(dian)(dian)壓(ya)，在輸出口(kou)(kou)處接(jie)(jie)高電(dian)(dian)流(liu)、低電(dian)(dian)壓(ya)，一般輸出電(dian)(dian)壓(ya)不高于60V，輸出電(dian)(dian)流(liu)在3000～5000A。開機(ji)通電(dian)(dian)后(hou)，電(dian)(dian)流(liu)越(yue)(yue)大，時間越(yue)(yue)長(chang)，產生的(de)熱(re)(re)(re)量(liang)就越(yue)(yue)多，使管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)不斷伸(shen)(shen)長(chang)，當(dang)伸(shen)(shen)長(chang)量(liang)達到設(she)計預(yu)熱(re)(re)(re)伸(shen)(shen)長(chang)量(liang)時即可進行補償器焊(han)接(jie)(jie)固定和(he)管(guan)(guan)(guan)溝回(hui)(hui)填。如果(guo)管(guan)(guan)(guan)子較長(chang)可以分段(duan)(duan)預(yu)熱(re)(re)(re)，有的(de)工(gong)程預(yu)熱(re)(re)(re)段(duan)(duan)在350～900m左右。施(shi)工(gong)之(zhi)前將(jiang)預(yu)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)段(duan)(duan)兩(liang)端管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)口(kou)(kou)用端帽密封(feng)，防(fang)止(zhi)氣體流(liu)通。為(wei)了使回(hui)(hui)填過程中管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)伸(shen)(shen)長(chang)量(liang)不回(hui)(hui)縮，需(xu)繼續預(yu)熱(re)(re)(re)保持(chi)恒溫，直到焊(han)接(jie)(jie)完(wan)成、回(hui)(hui)填結(jie)束后(hou)方可停(ting)止(zhi)預(yu)熱(re)(re)(re)。
預熱安裝(zhuang)的(de)(de)基本原理(li)是(shi)在(zai)管(guan)道(dao)的(de)(de)最(zui)低溫(wen)(wen)度(du)(du)和最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)之間選取一(yi)個(ge)溫(wen)(wen)度(du)(du)點tm，在(zai)該溫(wen)(wen)度(du)(du)下，使管(guan)道(dao)內應力為(wei)0．一(yi)般情況(kuang)下，t值選取中間溫(wen)(wen)度(du)(du)，即最(zui)低溫(wen)(wen)度(du)(du)和最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)平均值。在(zai)實(shi)際預熱安裝(zhuang)中，無論采用(yong)局部回填還(huan)是(shi)敞口預熱，管(guan)段(duan)因(yin)加熱發生伸長時，土壤(rang)與管(guan)道(dao)外壁的(de)(de)摩擦力是(shi)不可(ke)避(bi)免的(de)(de)，它(ta)將阻(zu)礙(ai)管(guan)道(dao)的(de)(de)自由伸長。因(yin)此實(shi)際預熱溫(wen)(wen)度(du)(du)比(bi)中間溫(wen)(wen)度(du)(du)t略高(gao)5℃．在(zai)該工程(cheng)中預熱溫(wen)(wen)度(du)(du)設定為(wei)65℃，預處(chu)理(li)管(guan)段(duan)的(de)(de)伸長量為(wei)：
按(an)要求對管(guan)(guan)道(dao)進(jin)行回(hui)填(tian)，回(hui)填(tian)土為均勻(yun)的(de)密(mi)石土，要求分層(ceng)碾壓，一般要求回(hui)填(tian)至管(guan)(guan)道(dao)上端200～300mm。
在預熱管(guan)道(dao)管(guan)網兩端設(she)置標尺(chi)，以便預熱伸長后(hou)計算(suan)管(guan)道(dao)伸長量。其設(she)計計算(suan)伸長量應該等于管(guan)道(dao)兩端伸長量之和。
在(zai)指(zhi)定的(de)時(shi)間內對(dui)(dui)管(guan)(guan)溝(gou)進(jin)行(xing)回(hui)填(tian)。回(hui)填(tian)時(shi)要(yao)嚴格控制管(guan)(guan)道的(de)回(hui)縮量(liang)，對(dui)(dui)回(hui)填(tian)土每200～300mm就要(yao)分(fen)層(ceng)夯實與碾壓一次，回(hui)填(tian)時(shi)要(yao)按照從預熱管(guan)(guan)道的(de)兩端向中間的(de)順序進(jin)行(xing)回(hui)填(tian)。目的(de)是要(yao)在(zai)管(guan)(guan)網(wang)中形(xing)成錨固段，產生預應(ying)力，從而使管(guan)(guan)路(lu)的(de)軸向應(ying)力降低到(dao)冷安(an)裝時(shi)的(de)一半。回(hui)填(tian)土回(hui)填(tian)質量(liang)對(dui)(dui)后(hou)續施工質量(liang)起到(dao)很(hen)大制約(yue)作(zuo)用。
管道電預熱(re)(re)無(wu)補償配(pei)管施工簡單方便，施工速度快，預熱(re)(re)均勻，預熱(re)(re)時間短，熱(re)(re)消(xiao)耗量(liang)較小(xiao)，有效提(ti)高(gao)管網(wang)的(de)(de)安全性和可(ke)靠性及使用(yong)(yong)壽命，電預熱(re)(re)設備體積小(xiao)、易操作、無(wu)噪聲，自動(dong)監(jian)控。管道的(de)(de)軸向應(ying)力可(ke)以降低到冷安裝時的(de)(de)一(yi)半，取消(xiao)了(le)一(yi)次性補償器安裝中(zhong)大量(liang)使用(yong)(yong)的(de)(de)一(yi)次性補償，施工費用(yong)(yong)相對較低。
在石油化(hua)工(gong)裝置(zhi)配管設(she)計(ji)過程中，筆者也采用了類(lei)似(si)的無補償配管設(she)計(ji)，具有較好的效果。
