供熱管道預(yù)制直埋熱力聚氨酯保溫管總單位
1凳忙、HDPE管有很好的沖擊韌性,冷態(tài)(室溫下)強(qiáng)度比較大禽炬,加之我國低溫?zé)崴苌a(chǎn)應(yīng)用時(shí)間長些涧卵,使用經(jīng)驗(yàn)較多,得到肯定腹尖。但片面的忽視了高溫蒸汽直埋管外壁溫度50℃的基本要求柳恐,甚至溫度更高。在此溫度下HDPE管許用應(yīng)力下降热幔,僅是設(shè)計(jì)20℃時(shí)應(yīng)力的25%左右[12];有的廠家更是單從經(jīng)濟(jì)性考慮乐设,降低壁厚,不做強(qiáng)度剛度計(jì)算绎巨,不遵循國外ISO伤提、ASTM和PPI工業(yè)管道規(guī)定或我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,這就難免不出現(xiàn)許多問題认烁。
如塑管耐溫蠕變性大,在持久應(yīng)力作用下強(qiáng)度明顯下降柿癞,造成所謂經(jīng)濟(jì)型HDPE外護(hù)管形變来鸟,結(jié)構(gòu)損壞,動哩讶、靜載荷使管徑受壓縮甲祖、彎曲或超過額定壓力,發(fā)生外護(hù)管形變超大誊配,出現(xiàn)屈曲破壞鞍伟。更有甚者,原材料質(zhì)量差或加工工藝请状、技術(shù)水平低而發(fā)生大范圍的環(huán)向應(yīng)力開裂秀吧、破壞。此已出現(xiàn)多起嚴(yán)重事故铝儒,造成頗大損失醒腹。
供熱管道預(yù)制直埋熱力聚氨酯保溫管總單位2、玻璃鋼(FRP)外護(hù)管應(yīng)用到直埋式預(yù)制高溫蒸汽保溫管工藝和產(chǎn)品中抬邑,*我國的特色漆暑。它充分挖掘玻璃鋼的潛力:質(zhì)輕強(qiáng)度大,耐腐性好个扰,電絕緣性強(qiáng)瓷炮,工藝性優(yōu)良和一定的耐溫性(較HDPE為高)葱色,造價(jià)低,而發(fā)展起來娘香。但其彈性模量低苍狰,比鋼(E=2.1×106)小10倍,且隨溫度升高更降低茅主,產(chǎn)品的強(qiáng)度舞痰、剛度不足,易變形;持久的耐溫性差诀姚、蠕變响牛,濕強(qiáng)度低(*在濕環(huán)境下工作,強(qiáng)度降50%)[13]以及老化性能赫段、層間剪切強(qiáng)度低呀打,而不同樹脂玻璃鋼耐酸堿性不同,是近年玻璃鋼材料外護(hù)管損壞的重要原因糯笙。
設(shè)計(jì)不當(dāng)贬丛、結(jié)構(gòu)不合理、壁厚過小夯铡、粗制濫造坊秉,保證不了保溫結(jié)構(gòu)的完整性,特別是惡劣氣候下闷墅,現(xiàn)場施工補(bǔ)口前忿,水份影響更為突出;材料不規(guī)范或亂用,采用有堿玻璃絲布或土絲布以及紫外線光照熙屁,土壤化學(xué)介質(zhì)腐蝕扁奢,野蠻施工機(jī)械硬性破壞,都是質(zhì)量保證不了事故發(fā)生的直接原因匹憎。
據(jù)不*統(tǒng)計(jì)逻袭,我國先后已發(fā)生數(shù)十起質(zhì)量事故,遼寧錦州业满、大連肢俄,河南信陽、鄭州哭振,浙江寧波彻秆、慈溪、嵊州结闸,江蘇洪澤唇兑、連云港,湖北武漢、天臺扎附、山東臨沂蔫耽、青島等等損失上千萬的有之,百萬元為數(shù)更多留夜。有的僅運(yùn)行四個(gè)月就被迫挖出改架空匙铡,并發(fā)生多起惡性事故,通訊電纜熔化碍粥,或燙傷(亡)人員鳖眼。為此《城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術(shù)規(guī)程》編寫組經(jīng)調(diào)查、慎重的建議:蒸汽直埋管*鋼外護(hù)管基本形式嚼摩,對采用高密度聚乙烯或玻璃鋼外護(hù)層應(yīng)限制條件使用钦讳。
經(jīng)過多年努力,現(xiàn)我國已編制并審批通過的中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)J/T129-2000《玻璃纖維增強(qiáng)塑料外護(hù)層聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管》規(guī)范枕面,明確指出輸送介質(zhì)熱水不高于120℃栖挣,偶然峰值不高于140℃。外護(hù)層溫度正常使用控制在-50~65℃范圍內(nèi)贮祥,要具有耐受工作壓力不大于2.5MPa 80℃下夫次,試驗(yàn)1500h性能要求才能保證使用壽命。對于高溫蒸汽直埋管程昨,技術(shù)條件要求只能高于此搔冈。
五、外護(hù)管zui小壁厚確定
1咖亏、各種材料的外護(hù)管壁厚確定的基本原則:
(1)保證直埋式預(yù)制蒸汽保溫管道完好的密封躯括、防水(防腐)性;
(2)有足夠的剛度、強(qiáng)度杏恍,不對芯管產(chǎn)生環(huán)向載荷(應(yīng)力),保證保溫結(jié)構(gòu)的完整性雷倦。脫開式結(jié)構(gòu)滑動自如胆狐,保溫材料不破壞或變形,不改變保溫性能;抽真空時(shí)不發(fā)生凹陷或屈曲變形;
(3)對采用某些新技術(shù)肺灭,如內(nèi)固定支座時(shí)虱而,能承受足夠大的縱、橫向力开泽,并能進(jìn)行力的傳遞;
(4)外護(hù)管的厚度除滿足運(yùn)輸牡拇、施工需要,還應(yīng)保證運(yùn)行時(shí)管道有足夠抗徑穆律、軸向失穩(wěn)或撬起的穩(wěn)定性能;
(5)有能承受一般偶發(fā)事故或在非正常狀態(tài)下(意外情況或環(huán)境條件變化)能力惠呼,有足夠安全可靠系數(shù)。
2、鋼制外護(hù)管zui小壁厚確定
國內(nèi)外對鋼制管道壁厚的合理設(shè)計(jì)已成熟剔蹋,在充分分析了管道外護(hù)管殼承受的土壓力(垂直旅薄、側(cè)向、被動及底部支撐力)和管道內(nèi)應(yīng)力泣崩、變形應(yīng)力后少梁,設(shè)計(jì)計(jì)算公式為[14]:。(略)
玻璃鋼材質(zhì)的外護(hù)管矫付,由于生產(chǎn)使用的原材料:樹脂(環(huán)氧凯沪、不飽和樹脂、聚酯等)洞歼、增強(qiáng)纖維卫削、添加助劑及其成型工藝的不同,其性能有明顯的差異匣描。但總的來說豌楷,它與塑料外護(hù)管有許多相近之處,特別是與PE/PP外加玻纖增強(qiáng)復(fù)合管性能更是貼近桶眠。國外把它們統(tǒng)稱增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)彭倡。
(1)增強(qiáng)玻璃鋼外護(hù)管的蒸汽直埋管道其壁厚度,除要考慮鋼管沦煤、塑管某些相同的必要因素外赴笨,由于它的性能特殊,拉伸破壞變化率僅1.8~4.0%[18](鋼為18%寇祈,HDPE為350%伸長度)是脆性斷裂忆键。這就要求我們,不單是考慮管道壓力等級勋崇、設(shè)計(jì)工作壓力憋庙、許用應(yīng)力、外部靜取视、動荷力硝皂,還要考慮管道的許用撓度(無壓條件下,撓曲產(chǎn)生的應(yīng)力或應(yīng)變作谭,不超過*30~50年工作的應(yīng)力或應(yīng)變)稽物,核校管道的抗屈曲能力等。美國AWWA C950-88制定對地下埋設(shè)玻璃鋼管設(shè)計(jì)準(zhǔn)則折欠。從理論計(jì)算到設(shè)計(jì)系數(shù)的正確設(shè)定和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選取都有助于管道設(shè)計(jì)的成功贝或。安裝工程參數(shù)的正常選擇確定,土壤類別密實(shí)度锐秦,土壤的撓度系數(shù)咪奖,反力模量……都是管道zui終實(shí)施成功十分重要和必須的。