国内外供热管道直埋技术的尊龙人生就是搏网站已经有60多年的历史。随着高分子有机材料的尊龙人生就是搏网站,20世纪50年代初,国外开始研制预制保温管,采用聚氨酯泡沫塑料作保温材料,以高密度聚乙烯作为保温管的外壳 [1—4] 。由于这种保温管具有较好的防水性,因而 可用于地下水位高、土壤潮湿的地区。国内在20世纪50年代曾经采用浇灌泡沫混凝土的管道直埋敷设方式,20世纪70年代采用沥青珍珠岩保温的供热管道直埋敷设技术。1977年对用沥青珍珠岩保温的直埋供热管道进行了无补偿直埋敷设实验。20世纪80年代出现了两种新型的预制保温管 [4,5] :一 种是保温结构为 聚塑形式的预制保温管,一种是管中管形式的预制保温管。目前这两种形式的预制保温管已大量生产,并广泛应用于城市供热管网及工矿企业。近年来采用复合保温管结构的直埋供热管道也得到越来越广泛的应用。 2 直埋供热管道计算与设计 2.1 直埋供热管道热力计算 直埋供热管道的敷设一般有两种方式:无补偿方式及有补偿方式。无补偿直埋供热管道敷设设计的理论基础是安定性分析理论和弹塑性分析理论。实践证明,对于DN500mm以下,使用温度在150
以下的供热管道可以采用无补偿敷设方式。有补偿 直埋供热管道敷设分为有固定点和无固定点两种方式。无固定点方式直埋管道敷设要求直管段长度小于两倍的两补偿器间的最大距离Lmax。供热管道一般采用材质为10号钢、20号钢无缝钢管。管道受热产生的热应力应不大于许用应力

3)两补偿器最大间距计算 根据摩擦力要小于弹性力的原则,即Ff<Fe,则两补偿器最大间距Lmax按下式计算: Lmax<FeΠ (πDFf′)  (4)最大安装长度计算 直埋管道受热膨胀伸长,由于外壳管与沙层之间的摩擦力约束,因而在管道断面上产生了轴向应力。在固定端处的轴向应力 ,在自由端处轴向应力为零。轴向应力可按下式计算: σax=πDLFf′ΠA式中:σax 管道断面上的轴向应力,MPa。 (5)管道纵向稳定 埋设深度hmin 直埋供热管道在运行时处于轴向压缩状态,其稳定是靠上部的覆土来维持。因此,在直埋管道的上部要保持一定的覆土深度hmin。由于其轴向力计算较为复杂,一般工程上采用查表的方式[6] 。 2.2 直埋供热管道的设计要点 直埋供热管道用于输送热水、低压蒸汽等,应符合规范手册要求[6—8] 。设计要点如下: (1)对于车间内直埋管道敷设,由于上面有地坪,覆土深度可适当减少。另外,当直埋供热管道敷设已有不小于0.003的坡度,当其停止运行时,能够使管网凝结水(或冷凝水)通过自流排除的情况下,覆土深度可在冻土深度以上。对于北方严寒地区,由于冻土深度较厚,如果供热管道直埋在冻土深度以下,开挖的土方量是很大的,设计时采取以上方法可节省 。

(2)管道的热补偿可采用波纹管补偿器、套筒式补偿器或方型补偿器。在车间内敷设时热补偿器宜布置在地沟(伸缩穴)内,上面设置活动盖板便于检修;在厂区敷设时热补偿器宜布置在检查井内,但如果采用寿命次数大的直埋型波纹管补偿器且采用焊接时,可直埋敷设。 (3)直埋管道的 点设放气阀, 点设放水阀。对于直埋蒸汽管道的敷设应每隔一定间距设一个疏水装置。放水阀和疏水装置布置于伸缩穴或检查井内。同时,伸缩穴或检查井内应设有集水坑。2.3 直埋供热管道的优点 供热管道的直埋敷设方式与地沟敷设方式相比优点如下:①开挖土方量小,不需设地沟,直埋敷设与不通行地沟敷设相比,可节省土建费用约30%
②施工简单,工期短。 

3 直埋供热管道保温结构 直埋供热管道由无缝钢管、导线、保温层、保护 层4部分组成。主要有管中管预制保温管结构、预制保温管结构及复合保温管结构。 (1)管中管预制保温管 管中管预制保温管是由外套管、保温层、钢管3部分粘结成一个整体。保温材料采用硬质聚氨酯泡沫塑料,耐温性在120℃以下。外套管是高密度聚乙烯管,适用温度范围是-60～120℃。聚乙烯管具有较好的防水性,寿命较长。导线,又称报警线,与报警显示器连接,用于自动检测直埋供热管道是否泄漏。管中管预制保温管的规格为DN25～800mm, 行业一般用DN25～300mm的供热管道,由于其保温材料耐温性在120℃以下,仅用于制冷、低温热水、0.2MPa饱和蒸汽的输送。 (2)预制保温管 预制保温管由无缝钢管、导线、保温层、保护层4部分组成。预制保温管保温层是硬质聚氨酯泡沫塑料,是一种热固性泡沫塑料,通过化学反应下形成无数气孔,体积膨胀几十倍,同时固化成块,可制成硬质、半硬质、软质、开孔、闭孔、高弹性等多种不同性能的泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料具有密度小、热导率小、闭孔率高、较好的抗压强度和耐温性,具有良好的耐水、耐化学腐蚀、耐老化等性能。保护层为 玻璃钢[5] 。玻璃钢是一种强度高、密度小、热导率低、耐腐蚀的材料,同时还具有良好的电绝缘性及较高的机械性能。安装玻璃钢保护层宜用具有 防水防腐性能的材料粘接。 (3)复合保温管结构复合保温管结构保温层有内层岩棉制品或超细玻璃棉(或其他耐高温的保温材料)和外层的硬质聚氨酯泡沫塑料(或橡塑绝热材料)组成。根据直埋供热管道输送的介质温度,可先选定外层预制定型规格的硬质聚氨酯泡沫塑料管壳,再计算出内层保温材料的厚度,取25～35mm厚即可。保护层一般采用玻璃钢,由于此种保温结构可以现场制作,价格比预制保温结构低,适用范围广,可根据需要选用耐高温的保温材料。 

于高温蒸汽介质的特殊性，蒸汽直埋管道敷设不同于常规的热水管道，本文从保温层性能要求出发，给出了蒸汽直埋管道的 保温层厚度计算方法，并针对蒸汽管道直埋技术提出了设计中应该注意的问题。  供热管道直埋技术简介  敷设供热管网需要选择布局合理的方式，供热管网是热电联产集中供热系统的三个组成部分之一，将热电厂中蒸汽或热水输送到采暖用户或者工业用户。在目前的集中供热系统中，随着供热半径不断增大，管网建设的 也越来越大，管道的建设费用能占到总供热工程 的 1/3~1/2 。因此，供热管网优化在节省 、节约能源和保护环境中起着重要的作用。敷设供热管网的主要要求就是保证管网的 运行、节省 、使用寿命长、维修方便等。因此，正确选择管道的敷设方式显得尤为重要。 供热管道敷设分为地上和地下两种方式。地上敷设的方式是一种传统的相对经济的方法。由于它不接触地下水和土壤，因而便于操作和管理，容易查找和排除故障。然而，对于大面积的集中供热系统，地上敷设的热损失较高，特别是对城市环境的影响较大。集中供热管道敷设在地下是 常用的一种敷设方式，如供热管道置入地沟等。由于地沟敷设的方式可以保证管道不暴露，因而可以避免雨雪等对管道的影响，为了解决管道受不同温度下自由膨胀和收缩的问题，地沟中可以设置专门的管道连接装置，这就是所谓的地沟敷设。地沟敷设相比地上敷设会省略地上支架等结构，解决了占用地上空间的问题，但它的成本要比地上架设高。目前供热管道直埋敷设技术得到了迅速的尊龙人生就是搏网站，世界上许多 国家普遍使用该方式。我国也制定了一些相关的技术标准，如 CJJ/T81-98 《城市直埋供热管道工程技术规程》成为接近成熟和尊龙人生就是搏网站相关的行业标准， CJ/T114-2000 《高密度聚乙烯外护套管埋地预制聚氨酯泡沫保温管》等。虽然蒸汽管直埋技术在实际工程中已经被部分应用，但还有许多需要解决的问题。 综上所述，不难看出正确的管网布局和供热管道敷设方式是热网效益的重要指标。管道热损失和管道阻力损失是供热管道效率的重要标志。  蒸汽管直埋技术  蒸汽直埋管作为城市热网的组成部分，直埋蒸汽管道首先应符合行业标准 CJJ34 《城市热网的有关规定设计规范》。该规范中对管道水平或垂直间距都给出了具体要求。如果实地状况不能满足间距要求，则应采取有效措施以增强管道的保温。直埋蒸汽管道敷设深度也有 要求，根据不同的结构， 敷设深度不一样。