某DN 1000熱(re)(re)力管(guan)(guan)道(dao)(dao)，設(she)(she)計(ji)溫度120℃，設(she)(she)計(ji)壓力1.6MPa，鋼(gang)管(guan)(guan)材質(zhi)為Q235B 碳素結構(gou)鋼(gang)，聚(ju)乙(yi)烯外保護殼保溫管(guan)(guan)，閥(fa)(fa)門(men)采(cai)用金屬(shu)硬密(mi)封焊接(jie)蝶閥(fa)(fa)，閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)桿材質(zhi)為碳鋼(gang)，密(mi)封材料為不銹鋼(gang)。采(cai)用直(zhi)埋(mai)(mai)敷設(she)(she)。管(guan)(guan)道(dao)(dao)是(shi)按照直(zhi)埋(mai)(mai)無補(bu)償敷設(she)(she)設(she)(she)計(ji)的，這種(zhong)無補(bu)償設(she)(she)計(ji)需(xu)要管(guan)(guan)道(dao)(dao)施工時采(cai)用預熱(re)(re)，從而降(jiang)低管(guan)(guan)道(dao)(dao)的應力幅度，經濟、安全(quan)與可靠。管(guan)(guan)道(dao)(dao)常(chang)見的預熱(re)(re)方式有(you)三種(zhong)，即(ji)熱(re)(re)水預熱(re)(re)、熱(re)(re)風預熱(re)(re)和電預熱(re)(re)。下面結合工程實際對直(zhi)埋(mai)(mai)供熱(re)(re)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的電預熱(re)(re)做簡單講述。
電預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)的(de)目的(de)是(shi)將管(guan)(guan)道(dao)受(shou)熱(re)(re)(re)后產生的(de)熱(re)(re)(re)應(ying)力提前(qian)釋放(fang)，見圖(tu)9.5.1設備的(de)輸入口(kou)處接(jie)低電流(liu)，高(gao)(gao)電壓(ya)，在(zai)輸出(chu)口(kou)處接(jie)高(gao)(gao)電流(liu)、低電壓(ya)，一般(ban)輸出(chu)電壓(ya)不高(gao)(gao)于60V，輸出(chu)電流(liu)在(zai)3000～5000A。開機通電后，電流(liu)越大，時間越長，產生的(de)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)就(jiu)越多(duo)，使管(guan)(guan)道(dao)不斷(duan)伸長，當伸長量(liang)(liang)達到設計預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)伸長量(liang)(liang)時即可(ke)進(jin)行補償器焊接(jie)固定和管(guan)(guan)溝回(hui)(hui)(hui)填。如果管(guan)(guan)子較長可(ke)以分段(duan)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)，有的(de)工(gong)程預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)段(duan)在(zai)350～900m左右。施工(gong)之(zhi)前(qian)將預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)段(duan)兩端(duan)(duan)管(guan)(guan)道(dao)口(kou)用端(duan)(duan)帽密(mi)封，防止(zhi)氣體流(liu)通。為了使回(hui)(hui)(hui)填過程中管(guan)(guan)道(dao)的(de)伸長量(liang)(liang)不回(hui)(hui)(hui)縮，需繼續(xu)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)保持恒(heng)溫，直到焊接(jie)完(wan)成(cheng)、回(hui)(hui)(hui)填結束后方可(ke)停(ting)止(zhi)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)。
預(yu)熱安(an)(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)基本原理(li)(li)是(shi)在管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)最(zui)低溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)之間選(xuan)取一個溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)點tm，在該溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)下(xia)，使管(guan)(guan)道內應力(li)為0．一般情況(kuang)下(xia)，t值選(xuan)取中間溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，即最(zui)低溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)平(ping)均值。在實(shi)際(ji)預(yu)熱安(an)(an)裝(zhuang)中，無論(lun)采用局(ju)部(bu)回填還(huan)是(shi)敞口預(yu)熱，管(guan)(guan)段因加熱發生伸(shen)長(chang)時(shi)，土壤與管(guan)(guan)道外壁的(de)(de)(de)摩擦(ca)力(li)是(shi)不可避(bi)免的(de)(de)(de)，它將(jiang)阻礙管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)自由伸(shen)長(chang)。因此實(shi)際(ji)預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)比(bi)中間溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)t略高(gao)5℃．在該工程中預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)設(she)定為65℃，預(yu)處(chu)理(li)(li)管(guan)(guan)段的(de)(de)(de)伸(shen)長(chang)量為：
按要求(qiu)對(dui)管道進行(xing)回填(tian)，回填(tian)土(tu)為均(jun)勻的密石土(tu)，要求(qiu)分層碾壓，一(yi)般要求(qiu)回填(tian)至管道上端200～300mm。
在預熱管道管網兩(liang)端設置(zhi)標尺，以便預熱伸長(chang)后計算管道伸長(chang)量(liang)。其設計計算伸長(chang)量(liang)應(ying)該(gai)等于管道兩(liang)端伸長(chang)量(liang)之(zhi)和(he)。
在指定的(de)時(shi)間(jian)內對(dui)管(guan)溝進(jin)行(xing)回填。回填時(shi)要嚴格控制管(guan)道的(de)回縮量(liang)，對(dui)回填土每200～300mm就要分(fen)層(ceng)夯實與(yu)碾壓一(yi)次，回填時(shi)要按照從預熱管(guan)道的(de)兩端向中(zhong)(zhong)間(jian)的(de)順序進(jin)行(xing)回填。目的(de)是要在管(guan)網中(zhong)(zhong)形成(cheng)錨(mao)固段，產生預應(ying)力，從而使管(guan)路的(de)軸向應(ying)力降低到冷安裝時(shi)的(de)一(yi)半。回填土回填質(zhi)量(liang)對(dui)后(hou)續施工質(zhi)量(liang)起到很(hen)大制約作用。
管(guan)道(dao)電(dian)預(yu)熱無補(bu)(bu)償配管(guan)施工簡單方便，施工速度快，預(yu)熱均(jun)勻，預(yu)熱時間(jian)短，熱消耗量(liang)較(jiao)小，有效(xiao)提高管(guan)網的(de)安(an)全性(xing)(xing)和(he)可靠性(xing)(xing)及(ji)使用壽(shou)命，電(dian)預(yu)熱設備體積(ji)小、易操(cao)作、無噪聲，自(zi)動監控。管(guan)道(dao)的(de)軸向應(ying)力可以降低(di)(di)到冷安(an)裝時的(de)一(yi)(yi)半(ban)，取(qu)消了一(yi)(yi)次性(xing)(xing)補(bu)(bu)償器安(an)裝中大量(liang)使用的(de)一(yi)(yi)次性(xing)(xing)補(bu)(bu)償，施工費用相(xiang)對較(jiao)低(di)(di)。
在(zai)石(shi)油化工(gong)裝置(zhi)配(pei)管設計過程中，筆(bi)者也采用了類似的(de)(de)無(wu)補(bu)償配(pei)管設計，具有較好的(de)(de)效果。
