管道敷设设计（精选9篇）
管道敷设设计 篇1
随着我国经济的发展和石油天然气的不断进步, 特别是形成了西北地区新能源基地, 所以, 管道的建设项目也越来越多, 并行敷设也就成为了管道设计的主要方式。但是, 由于部分地区地形、交通的环境因素的制约, 就出现了多条管道变形或同一地点敷设的情况, 所以, 在管道的设计阶段一定要遵守国家和行业之间的相应规定标准, 从而建设安全可靠的管道运输。
1 我国的相应标准及相关规定
1.1 管道并行敷设
我国的GB50251-2003和GB50253-20003对输油管道的并行管道敷设间距提出具体要求, 规定当输油管道与其他管道同时进行并行敷设时, 其之间的距离要符合SY0007-1999文件中的相关规定。在其中GB50253-2003中还规定, 同沟的并行敷设管道与管道之间的距离不应小于0.5米。
1.2 管道交叉敷设规定
在我国对于交叉敷设的标准是以GB50521-2003、GB50253-2003和GB/T21447-208规定为主, 主要是以规定管道与管道之间相互交叉时, 其输油管道与其他管道之间的距离不应小于0.3米。其中, 输油管道与其他管其他电缆、建筑物进行交叉敷设时, 其相间的距离也不应小于0.5米。
1.3 管道施工维护的间距标准
我国发布的《石油天然气管道保护条例》中第十五条、第十六条规定, 所有管道以中心线为基础向两侧各延伸5m的范围, 严禁动用土地。管道以中心线为基础向两侧各沿至50米的范围严禁使用易燃易爆物。并且, 在管道以中心线为基础, 向两侧各沿50-500米, 可进行爆破事件, 但是, 要先征求管道企业同意并安排相应的保护措施。
2 输油管道并行敷设间距的影响因素
2.1 热传导效应
以中贵管道设计和兰成输油管道设计为例, 其中, 中贵管道设计压力的设计在10MPa, 输油管道的管径为1016毫米。兰成石油管道的设计压力在8-13MPa, 其输油的管道直径为610毫米。这两种管道再近距离敷设时, 由于热传导的作用不同的管道所带有的温度场就会进行相互之间的影响。如果两条管道之间的距离太小就会严重的影响管道之间的温度。因此, 对于中贵管道和兰成管道就要建立原油管道与天然气管道之间的并行段, 在对其温度场进行并行敷设的影响分析, 确定两条管道并行敷设时热力之间的相互影响和安全间距。随着管道之间的距离增加, 并行敷设的原油管道与单管原油管之间的温度差就会减小, 反之则者会增加。所以, 在输油管道进行并行敷设间距时应大于1.2米, 如果不能达到此距离就要采取保温隔热措施。
2.2 输油管道的带压封堵空间
在管道的运行维护过程中, 对管道进行带压堵的转换工作时就要对其间距进行预留, 根据SY/T6150.1-2003规定, 在换封堵管道作业时, 其作业的坑度应大于2.6米, 其中包含管径的宽度, 从而推算出管道之间的最小距离间距为1.3米。
2.3 输油管道的破裂
根据我国石油管道的相关研究, 在管道进行并行敷设时管道的破裂失效的后果会影响相邻的输油管道的正常运输, 从而增加失效的可能性。而造成输油管道失效破裂的情况主要是因为输管道的破裂渗漏, 它是由于周边的土地不断出现压力, 使得相互临近的输油管道的径向发生失稳, 也可能是由于输气管道的爆破造成邻近的管道失去覆盖物, 从而直接受到热的敷设而发生的损坏。
3 输油管道并行敷设间距确定的原则
为了要将新建的石油管道与已建的其他管道并行敷设段之间的相互关系就要对两条管道之间的距离进行确定, 并遵循以下原则。首先, 在新建的管道施工过程中, 不能对以建好的管道结构产生影响和破坏。其次, 其他的空间要按照要求合理的进行规划, 并利用现有的设施减少新建管道的工程量和投资量。最后, 在运行使用的过程中, 若一条管道发生了事故, 也要对其他任何管道不造成破坏。根据CSAZ662-2007规定, 当可确定的两条埋设的并行管道在任何方向的距离上的间距设置都要考虑对其它管道是否产生损坏影响。
4 结语
我国的输油管道并行敷设所遵循的规定有两种, 对管道并行间距并没有明确的距离。所以, 在管道的设计时, 人员要根据影响管道并行敷设的间距因素借鉴国外的成果, 参考国内的建设项目, 从而确定合理的适合我国发展的并行敷设间距。在采用这种管道的建设方法时, 要以安全为前提, 如果遇到一些无法解决的问题就要在技术允许的条件下, 不违反国家的相关规定, 采取联合保护的形式加强管道的厚度, 防止腐蚀, 加强管道建设的维护。
参考文献
[1]邓生存, 刘伟, 方书军.油区结算水表的选型/设计/安装与国家相关标准探讨[J].中国给水排水.2009年10期.
[2]吴玉国, 陈保东.输气管线摩阻系数的影响因素以及减阻的主要方法[J].管道技术与设备.2011年05期.
[3]刘正伟, 蒋燕, 史传坤.陆上油田油气集输站场安全现状评价探讨[J].中国安全生产科学技术.2009年02期.
管道敷设设计 篇2
空调水管道在安装时，为了顺利的排除系统内的空气，对水平干管要求有不小于3‰的坡度，供水水平干管应为逆坡敷设(供水水流方向与坡向相反);回水水一乎干管为顺坡敷设(水流方向与坡向一致);凝结水管因是无压管，靠重力流动，因此应设有不小于5‰的顺坡，凝结水管道系统上不得安装阀门。
当连接风机盘管时(指卧式暗装)，需根据风机盘管的高度确定排除空气的方法，当供回水干管高于风机盘管的进出水管时，应在水平干管的最高点安装自动排气阀，当供回水干管低于风机盘管的进出水管时，可利用风机盘管的手动放风门进行排气，
当自动排气阀安装在吊顶内时，为了防止因其失灵而跑水污染吊顶，在吊顶净空高度允许的情况下，安装一接水托盘(图5--83)，托盘接出管道与排凝结水管连通。
5--83
管道敷设设计 篇3
随着城市集中供热规模的不断扩大, 供热直埋管道管径已发展到DN1 400。然而现行《城镇直埋供热管道工程设计技术规程》限定在DN500及其以下[1]。为使相关技术人员增加对大口径直埋管道相关技术的认识, 提高设计水平、增加大口径供热直埋管道工程设计的安全性和可靠性, 节约工程投资[2,3]。文中介绍了大口径、高温、高压供热直埋管道应力分析和应力计算方法及管道失效方式, 为供热直埋供热管道的设计、施工和管理提供了依据。
1 直埋供热管道的应力分析
1.1 应力计算
EN 13941中在进行单长摩擦力计算时, 考虑管道自重引起的管道与土壤之间的摩擦力, 其计算如下[3]:
其中, F为轴线方向每1 m管道的摩擦力, N/m;μ为外管壳与土壤的摩擦系数;ρ为土壤密度, 一般砂土取1 800 kg/m3;g为重力加速度, m/s2;h为管顶覆土深度, m;Dw为预制保温管外壳的外径, m;G为每1 m预制保温管的满水重量, N/m。
直埋保温管钢管管径为1 000, 预制保温管外壳直径1 155 mm, 管顶平均埋深1.2 m, 最小摩擦系数0.2。最小单位长度摩擦力为25 487 N/m。
1.2 应力校核
由于直埋管道的一次加二次应力的当量应力最大值是出现在锚固段管道, 应力验算主要对象是锚固段, 因此该段内管道的参数应满足下列公式[2,3]:
则认为管道的参数的选取是合适的。
其中, γ为钢材的泊松系数, 取0.3;t2为管道工作循环最低温度 (半年运行取10℃, 全年运行取30℃) ;t1为管道工作循环最高温度, 130℃;E为钢材的弹性模量, 取19.6×104MPa;α为线性膨胀系数, 取11.74×10-6m/ (m·℃) ;σt为管道内压引起的环向应力, MPa。
其中, Pd为管道计算压力, MPa;Di为钢管内径, m;δ为钢管公称壁厚, m。
2 直埋供热管道的失效方法
2.1 管道竖向稳定性验算
直埋直管段上的垂直荷载应符合下列表达式:
其中, Q为作用在单位长度管道上的垂直分布荷载, N/m;γs为安全系数, 取1.1;Np·max为管道的最大轴向力, N;fo为初始挠度, m。
初始挠度应按式 (4) 计算:
当fo<0.01 m时, fo取0.01 m。
垂直荷载应按式 (5) 计算:
其中, GW为每米长度管道上方的土层重量, N/m;G为包括介质在内保温管单位长度自重, N/m;SF为每米长管道上方土体的剪切力, N/m;K0为土壤静压力系数;φ为土壤的内摩擦角, (°) , 砂子取30°。
埋地管道中介质温度升高时, 管道中产生轴向压力。存在轴向压力的管道有向轴向法线方向凸出使管道弯曲的倾向。由于管道周围土壤在径向和轴向对管道有约束, 正常状态下埋地管道在地下保持稳定。当周围土壤的约束力较小或因周围开挖而减小, 受压管道会在横向约束最弱的区域丧失稳定。管道在轴向朝失稳区域推进, 并在水平方向或垂直方向推开土壤形成弯曲的凸出管段。竖向失稳可能由于设计考虑不周引起, 水平失稳多为埋地供热管道投产后由于其他管线施工引起。
2.2 局部稳定性
原规程适用管径较小, 常用管道规格的截面刚度较大, 局部屈曲的危险较小, 所以原规程未要求对截面刚度和局部稳定性进行验算。本次针对大管径管道专门进行了研究, 用国内已实际运行多年的管道工程与欧洲供热管道标准对比, 如按欧洲供热管道标准计算, 大管径管道壁厚要比实际工程使用的壁厚大很多。
欧洲规范EN 13941对于直埋管道径厚比的规定式。我国JB4732-1995钢制压力容器—分析设计标准提出的临界屈曲应力计算公式为:
其中前两个公式经过实验对比, 计算值偏于保守。对于几个公式的运算结果比较, JB 4732-1995计算的径厚比较前两个公式的计算结果要保守, 但是EN 13941更保守, 计算的管壁厚度太大。所以本规程规定采用JB 4732-1995的公式作为临界屈曲应力计算公式。
公式计算壁厚没有考虑环境和焊工技术的影响。长距离管道焊接环境复杂, 比钢制压力容器要恶劣;管道焊口边缘晶体结构发生变化, 许用应力会因焊工技术而下降, 幅度在10%~25%。
2.3 径向稳定性
管道应按下列公式进行径向稳定性验算:
其中, ΔX为钢管径向最大变形量, m;W为管顶单位面积上总垂直荷载, k Pa;r为工作管平均半径, m。
理论研究表明, 直埋敷设的柔性管道能够利用其周围土壤的承载能力, 当管道椭圆变形达到钢管外直径的20%时, 才发生整体结构破坏。但试验证明, 椭圆变形达到钢管外直径的5%时, 管壁便开始出现屈服。GB 50253-2003输油管道工程设计规范, GB50251-200输气管道工程设计规范都规定管道的椭圆变形量应小于钢管外径的3%, 椭圆变形量采用依阿华公式计算。
3 结语
大口径、高温、高压供热直埋管道的应力计算及管道失效方式已经与小口径管道有很大区别, 大口径管道本身重力对摩擦力的影响已经不能忽略, 随着径厚比的增加管件的疲劳失效、管道的椭圆化和局部失稳的可能性增大。在管道设计中要选择合适的直埋敷设方式, 在经济合理的基础上, 把管道的危险性降到最低。
摘要：结合国内外新研究成果, 介绍了大口径、高温、高压直埋供热管道的应力分析和应力计算方法, 并探讨了直埋供热管道的失效方式, 以提高大口径直埋供热管道设计水平, 确保管道工程的安全性和可靠性。
关键词：供热管道,直埋管道,应力计算,管道失效
参考文献
[1]CJJ-T81-98, 城镇直埋供热管道工程技术规程[S].
[2]王飞, 张建伟.直埋供热管道工程设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007:92-97
[3]EN 13941∶2009, Design and installation of preinsulated bonded pipe systems for district heating[S].
管道敷设设计 篇4
摘要：随着经济的发展，长输管道施工及地方规划建设越来越多，长输管道路由受地形及地方规划的影响，局部地区管道只能在河流内敷设，本文介绍了在大型河流内采用砌筑箱涵的方式保护管道安全，针对河道内土建及管道安装施工的难点，对施工方法、安全、质量等方面进行阐述，给类似工程提供借鉴。
关键词：长输管道;安全防护;施工方法;大型河流
前言
由江苏油建承建的贵阳-遵义-重庆成品油管道工程途经贵州省遵义市松坎镇，该镇境内线路由于地形限制及地方规划等原因，管线只能在松坎河河道内进行敷设。松坎河属于季节性河流，干旱季节河流水面宽30米～60米、一般流速3～4米每秒、水深40～60厘米，夏季为雨季，河流冲刷量较大，冲刷深度一般为2.5米。管线整体在河流中敷设约6km，为保护管道免受河水冲刷导致破坏，根据设计要求，采用在河道内砌筑箱涵的方式对管道给予安全保护。
1、施工准备
1.1技术准备
1.1.1熟悉设计文件，查阅有关施工技术资料，施工现场地质资料，做好图纸会审，及时进行技术交底，做到“三按”施工，即按图纸施工，按规范施工，按施工方案施工。
1.1.2编制施工工程预算，提供各阶段工程量和材料用量计划，按计划落实好各种材料设备来源，做好各种材料的检验、复试工作，按设计要求做好混凝土、砂浆的配比试验工作。
1.2 施工组织
1.2.1成立松坎河管道施工组织机构，明确各部门负责人职责。
1.2.2配备充足的施工力量，对施工作业队所有参建人员进行技术、安全知识培训。考试合格后方能上岗。按施工作业需求调遣施工机具进场，并检查所有的施工设备，确保其工作性能和安全性能。
1.3现场部署
1.3.1沿河道作业带选取距公路最近的几处场地作为临时卸料点，对卸料点进行场地平整，并修筑卸料点到入河口的临时道路。
1.3.2材料进入卸料点，及时运输至施工现场，提高临时征地的使用率。在施工现场空旷无水地段囤积材料，主要是雨水不容易侵蚀的材料。
1.3.3 施工现场做到水通、电通、路通，同时为了保证工程的各种情况能够及时上报，各种指令能迅速下达，施工现场配备无线网络、电话、对讲机等设备将各部门紧密地联系在一起。
2、施工工序及技术措施
2.1总体施工简述
本工程在大型河道内砌筑箱涵进行管道安装施工，箱涵基槽开挖主要以机械为主，人工修整为辅，采用围堰导流，水泵排水等措施进行土建施工，将沟底及边坡挡墙砌筑完成后，管道进行沟下组焊后细土回填并加盖现浇混凝土盖板。
2.2总体施工流程
2.3构筑物测量定位
选用GPS作为测量定位仪器。按照设计图纸放出中心位置点并埋设控制桩。
2.4施工临时道路修筑及材料倒运
2.4.1机具及材料倒运
本工程河道内施工管线长达6km，能够组织材料进场的进料口只有四处，施工材料运输至这四个材料集中堆放点，材料用装载机运送到施工现场。现场拌制的浆料翻斗车运送，部分地点不能使用机具倒运材料的必须进行人工倒运或用驴驮倒运。
2.4.2修筑施工便道
分别在四处材料集中堆放点修筑一条宽6米的施工便道至作业带，保证设备安全驶入和材料顺利运入并放置。用挖掘机清除表面大石块和不稳定层，筛选级配良好的河卵石进行分层回填，用挖掘机反复辗压，对于比较深的不稳定层清理以后，要做抛大石块处理，然后再做河卵石进行分层回填，并用挖掘机反复辗压。横穿河道的便道下埋设直径1米的钢筋混凝土高压涵管2根以上。
2.5围堰及导流渠施工
河床覆盖层主要由砂砾石组成，厚度较深，因此覆盖层透水性较强。
2.5.1围堰设计原则
围堰既要在河床上围筑，同时在管沟底部也要围筑。河床上的围堰主要是阻隔河道里的水流，管沟底部的围堰阻隔地下水的渗入。
围堰要求安全可靠、能满足稳定、抗渗及抗冲要求;结构要求简单，施工方便，宜于拆除并能充分利用当地材料及开挖料碴。由于现场挖出的砂砾及卵石的透水性强，采用土工袋装土筑堤，迎水面铺设土工膜隔水，土工膜外侧堆放沟槽挖方。土工膜从土工袋下面折入沟槽顺着管沟坡面斜铺到沟底排水沟内，在排水沟内用土工袋装土压边，并从沟底沿着斜坡面用土工袋层层累加将土工布紧紧压在沟壁上。
2.5.2围堰定位
管道顺穿河流，沿河道流水方向把河道一分为二，一边作为施工面，一面作为河道排水，施工面筑围堰排水。
当管线横穿过河道，采用分段导流方法，围堰施工先做河道的半边，待该段施工完毕再完成另一半，要保证施工时河水能顺利流过。若遇河面狭窄地段，需要全部拦截，从河岸边用挖机挖出导流渠，待该段施工完毕，再重新原貌恢复。
2.5.3导流渠施工
导流渠开挖方式：
1、河道开阔处因土方堆积阻塞水流的，在开阔地顺河开挖沟渠，或对原河道进行拓深;
2、河道窄不便于在河道内开挖的，需在河岸上开挖导流渠，破坏的原护坡在施工结束后原样恢复。
导流渠的宽度和深度根据现场的地理条件和水流量等因素确定。
2.5.4围堰修筑
围堰施工分四个阶段进行：
(1)第一阶段：利用开挖导流渠的弃土沿施工作业面筑成堤坝，用挖机斗将堤坝轻轻拍实，用大口径潜水泵迅速将堤坝范围内的水排掉，但由于堤坝不实原因，仍有渗水现象;
(2)第二阶段：堤坝内水渐干时，立刻组织所有人员用土工袋装土，沿沟槽开挖线外1米处码放土工袋，呈梯形状，高度超过水面1米以上，并在土工袋围堰的迎水面以及土工袋下部铺设土工膜，用于水平、垂直防渗。从开挖面挖土渣压在土工布外侧，使土工布与围堰紧密结合。
(4)第四阶段：加强对管沟槽内的排水，边排水边开挖，同时顺基槽边挖出排水沟，视沟内水量的大小采用单边或双边排水沟。沟槽成型后，土工膜顺着管沟坡面铺至排水沟底，用土工袋装土依次压边三层高度，坡面土工膜用土工袋依次累积进行覆盖保护。
2.6基槽开挖
根据测量定位桩的位置及构筑物尺寸，按照相应的放坡系数放出基坑边线，基槽开挖时考虑砌体施工的操作空间，操作空间按砌体底部尺寸两侧各0.8米加宽。基槽土(石)方堆放在围堰外侧。管沟挖至设计标高后，将沟底大块岩石清理掉，采用砂砾回填夯实30厘米厚。开挖成型的基槽其地质状况均匀、稳定，地基密实，无地质薄弱层及明显地质变化层，若基槽深度超过3.0m时地质状况仍不理想或遇不良地质现象，需通知设计、监理人员现场踏勘、处理。
2.7防渗排水
本工程大部分施工面在水下进行，即使在河床上施工，由于地下水位很浅，地质原因使得沟壁的避水性很差，因此该工程的排水难度大。根据现场情况，排水采用以下步骤。
2.7.1修筑围堰隔离出施工面，用大功率水泵抽水，水泵出水处置于下游，使抽出的水尽快流走。
2.7.2待施工面水量基本抽完，在施工面下游靠管沟边挖一处集水坑，集水坑不影响管沟施工。
2.7.3管沟开挖从集水坑一端开始，开挖深度控制准确，挖掘机挖斗尽可能不要扰动地基的结构。在开挖中，挖斗把沟底压平，保证排水畅通。
2.7.4管沟成型后，沿沟底边靠水流一侧挖一条排水沟深0.5米，宽度1米，连接集水坑，使用挖机配合。
2.7.5渗水量大的情况下，水泵排水需要昼夜进行，安排专人值班倒班。
2.8砌体工程
现场严格按照设计要求及标准规范施工。
基础砌筑前，应先检查基坑的尺寸和标高，清除杂物，平整夯实基槽槽底，确保槽底不得有较大的突起。毛石砌体的组砌形式“内外搭砌，上下错缝，拉结石、丁砌石交错设置。砌筑墙身时，以15m为间距设置一道伸缩缝，缝宽30mm，缝内用沥青麻筋填充。
2.9运布管施工
待管沟砌体工程完成后，我单位采用机械直接布管、局部地段采用先组焊后直接吊装的管道就位方式。挖机进行布管作业需距水保挡墙1m距离，避免对砌筑好水保挡墙造成破坏。
2.10管道焊接、防腐补口
2.10.1施工前对所有参加施工的人员进行培训，考试合格后持证上岗。上岗焊工必须持有国家劳动部门或地方技术监督部门颁发的焊工合格证。将相关的标准规范下发到各个施工队，明确各项质量指标及要求，同时明确各岗位人员的质量职责，严格按规范及设计要求进行施工。
2.10.2管道焊接前必须进行清管，清除管内土石等杂物，保证管内清洁度。
2.10.3该段线路所有管道焊缝要求作100%超声波及100%环焊缝的全周长用X 射线探伤复查，对于探伤不合格的焊口应按要求进行返修。
2.11管沟回填
2.11.1管沟回填前，若沟底内有积水，应将水排净并设有专人对外防腐层进行电火花检漏，对于损伤处，应立即进行补伤。合格后，方可进行管沟回填工作。
2.11.2管沟回填按照设计文件要求，管底垫200mm的石粉(粒径不大于10mm)，管道敷设后，再以石粉回填夯实至管顶以上500mm。
2.11.3每段管沟回填后及时进行防护盖板施工。
2.12防护盖板施工
2.12.1待管道下沟、隐蔽回填结束施工防护盖板。
2.12.2浇筑防护盖板的混凝土主要在施工点附近拌制。根据运输距离和交通条件选用机械运输或人力小推车运输。钢筋网片垫保护层垫块，混凝土浇筑时用振动泵和平板振动器振捣密实，并做好强度试块。混凝土浇筑完成后，做好混凝土的现场养护。
2.13土方回填及场地平整
2.13.1毛石护墙砌筑完成达到回填强度后，对护墙外围挖方范围进行回填，回填采用现场挖方料，挖机回填，挖斗压实。
2.13.2回填剩余料就地平摊，使用挖机和推土机完成。
3、质量控制
3.1水保材料的选用要求
本工程水工保护结构形式主要是浆砌石挡土墙。水工保护是线路工程重要的防护设施，对管线的安全运营具有重大意义，因此对水工保护用料技术要求非常高，材料采购采取多点选取材料点、化验分析合格后定点采购并坚持因地制宜、保证质量、降低成本的原则，进场材料严格挑选验收且有材质证明书、合格证及相关证明，禁止不合格产品进入施工现场，并坚持材料报验、材料复验制度。
3.2 现场计量及标示
3.2.1施工现场有可靠的计量器具，按重量配比的有磅秤或杆称等称量工具，也可采用箩筐等容器计量。磅秤及杆称经检定合格，并根据使用期定期校验。
3.2.2进入现场材料分别设置标示牌，标示牌尺寸为30cm×45cm，标示牌上注明材料类型、产地及材料质量状况，合格与否。配合比标示牌尺寸为25cm×30cm，牌上标明施工，使用部位。
3.3 砌筑砂浆
拌合场地应在清洁的石滩地面或用铁皮拼接的拌合场，禁止直接在泥土地面上拌合砂浆。砂浆拌制要使用干净水，严禁随地取用水沟内污水。拌合按照相应配合比将砂、水泥拌合均匀(至少三次)后方可加水调浆，调浆次数不少于3次，其稠度为石砌体3-4cm。砂浆随拌随用，拌合好的砂浆一般气温条件下在3小时内使用完，如施工期间最高气温超过30℃时在拌成后2小时内使用完毕。
4、安全管理
4.1建立以项目经理为领导的安全生产管理体系，明确各级人员的安全生产岗位责任制，分级搞好安全宣传、安全交底、安全教育、安全检查工作，做到思想、组织、措施三落实。
4.2施工防洪度汛应急措施
为了保证河道内施工安全，成立以项目经理为组长的防洪度汛应急抢险小组。建立防汛值班制度，及时了解天气及变化情况，安排专人进行记录，巡查，加强与水文气象部门的联系，及时收集水情预报，密切关注降雨的情况，作好防洪防汛的思想准备，编制抗洪救灾应急预案，并定期进行演练。
4.2.2汛期到来时，将提前储备好砂、石料、编织袋、花雨布等防汛物资，定点存放，专人保管，集中使用，同时，配备挖掘机、装载机、自卸汽车等装卸、运输机械，准备随时倒运防汛物资，对施工范围进行防护。
4.2.3加强水位的监测，安排人员轮班巡查，积极掌握汛情，发现险情立即上报，由防洪防汛应急抢险组组长下令启动并运行应急救援预案，全力确保国家、社会、人民的生命财产安全不受损失或少受损失。
5、结束语
管道敷设设计 篇5
1.1 直埋热力管道优点
直埋式保温管由输送介质的钢管、高密度聚乙烯外套管以及钢管和外套管之间填充的聚氨酯硬泡沫保温层紧密结合而成。直埋式预制保温管较传统的各类保温管材具有十分突出的优点:
(1) 保温性能好, 热损失仅为传统管材的25%, 长期运行可节约大量能源, 显著降低能源成本。
(2) 无需制作管道沟, 可直接埋入地下, 施工简便迅速, 综合造价低。
(3) 在低温条件下也具有很好的耐腐蚀和耐冲击性, 可直接埋入冻土层。
(4) 使用寿命可达30～50年, 正确地安装和使用可使管网维修费用极低。
1.2 沿海地区地下水特点及管道腐蚀机理
沿海地区土壤不仅表层积盐重、下层底土含盐量也很高。盐分组成与海水基本一致, 以氯化物占绝对优势。经实际测量, 秦皇岛的地下水质K+含量112.32mg/L;Na+含量702.32mg/L;Ca2+含量115.43mg/L;Mg2+含量94.24mg/L;Cl-含量1318.74mg/L;SOundefined含量230.54mg/L;HCOundefined含量330.25mg/L, 尤其是Cl-含量高达1318.74mg/L, 属强腐蚀性介质。地面管道的腐蚀主要由大气腐蚀和轻微的电化学腐蚀造成。由于管沟管道置于潮湿的管沟中, 环境温度较大, 一些有害气体容易溶入管道表面的水膜中, 形成电解液, 造成局部电化学腐蚀。不保温埋地管道直接跟土壤接触, 长期处于水泡状态, 腐蚀更严重。
1.3 直埋敷设管道概况
一般来讲, 热力管道直埋敷设使用的直埋管为聚氨酯保温, 外面有一层高密度聚乙烯保护层, 聚乙烯为防水材料, 不受海水腐蚀, 也不会进水。但是, 每根直埋聚乙烯管道长12m, 管道接头处由于不是在工厂一次成型, 除了内钢管需要焊接, 外面的聚乙烯保护层也需要在现场用塑料焊接起来, 因此接头处就成了防水最薄弱的地方, 成为泄露的主要部分。而聚氨酯保护层在热水中会发生水解, 一旦外面的聚乙烯保护层泄露, 水渗透到钢管内部, 会被内侧的热水加热, 易造成聚氨酯保温的水解失效。同时, 外面的水对内钢管造成腐蚀, 时间稍长, 就会酿成泄露事故。
另外, 为了保证热力管道不至于热胀冷缩造成损坏, 在热力管道上一般还装有不锈钢波纹管补偿器, 在普通水环境下, 不锈钢是耐腐蚀的。但是, 在高盐的氯离子环境下, 不锈钢会发生腐蚀。有关试验结果显示:在实验条件下, 304L不锈钢受氯离子作用而点蚀的浓度界限约为150mg/L, 316L不锈钢约为250mg/L。
高氯环境会造成波纹管补偿器的泄露, 同时也会加速内钢管的腐蚀。随着地下管线年限增加, 管道老化, 泄露事故呈上升的趋势。通过对发生的泄漏事故进行分析, 20%的事故是外单位施工、重载车辆行驶在人行道上所致, 80%的事故是管道及管件腐蚀所致。防止管道及管件腐蚀成了热力管线需要着力解决的一个问题。实际做法分为两种:
(1) 一般在地面上, 直埋敷设管道不装有单纯的不锈钢波纹管补偿器, 而是在原来的不锈钢波纹管外面再做了一层套筒式补偿器, 波纹管与套筒式补偿器合二为一, 套筒外面有高密度聚乙烯保护层, 由套筒补偿器保护不锈钢波纹管不和地下水接触。防止地下水的敷设。
(2) 在穿越河底等处, 由于要保证外护管100%不泄露, 对外护管采用了钢管, 焊接, 同时对外护管进行了阴极保护。设计阴极保护有效年限为30年;阴极保护系统运行期间, 对外界环境无污染作用, 对其他地下金属构造物无干扰作用。
2 牺牲阳极阴极防腐蚀系统的设计
以一个热力管线保护为例, 着重介绍将牺牲阳极阴极保护法应用于热力管道防腐中, 成功地解决了高氯离子环境的河底下管道防腐蚀问题。其热力系统由中国东北市政设计研究院设计, 防腐蚀设计为秦皇岛市热力总公司和中国船舶重工青岛双瑞公司共同设计。
秦皇岛热力管线穿过大汤河, 其外套管总长544.8m, 管道外径为1120mm, 材质为Q235B, 外防腐材料为800μm厚熔融环氧粉末涂层。套管外壁面积为:
S =π×D×L
式中:S—管线总面积, m2;
D—管线直径, m;
L—管线长度, m。
代入数据, 得:S=1916m2。
2.1 牺牲阳极材料的选择
目前, 普遍使用的牺牲阳极材料有3种, 即镁阳极、锌阳极和铝阳极。镁阳极比重小、电位负、对钢的驱动电压大, 主要应用于土壤介质中;锌阳极的驱动电压较小、电流效率高, 可应用于低电阻率的土壤介质中和水介质中;铝合金阳极通常在海水介质的船舶、港工设施中应用比较广泛, 在土壤介质中应用较少。
由于被保护管道所处环境地下水位较高, 大汤河的过河管道埋设于海水浇灌的土壤中, Cl-含量高达1318.74mg/L, 属强腐蚀性介质。所以该设计方案:大汤河管道的过河保护选择规格为33kg级锌合金牺牲阳极和11kg级镁合金牺牲阳极。为了保证牺牲阳极输出电流稳定, 提高阳极电流效率, 降低阳极接地电阻, 阻止阳极表面钝化层形成, 阳极周围一定要填加严格按比例配成的填充料, 每支阳极需用填充料50kg, 二者装入布袋之后, 组成阳极填料包的尺寸为ϕ300mm×1000mm。
2.2 保护电流密度的选择和保护电流的计算
金属构件施加阴极保护时, 使金属达到完全保护时所需要的电流密度为最小保护电流密度, 在设计时称为阴极保护电流密度, 选取的阴极保护电流密度大小是影响金属构件防蚀效果的主要参数, 它与最小保护电位 (钢为-0.85V) 相对应。如果选取的保护电流密度偏低, 会造成保护不足, 金属构件达不到完全保护, 产生不同程度的腐蚀;反之, 将会造成不必要的浪费。
阴极保护电流密度与许多因素有关, 如被保护金属的种类、表面状态、表面防腐涂层的种类和质量、介质的性质、有效保护年限以及外界条件的影响等。这些因素的差异可使阴极保护电流密度由几个μA/m2变化到数百个mA/m2。该方案借鉴国内外文献, 根据以往的工程经验和该工程的实际情况, 选取阴极保护电流密度为i=1mA/m2。
根据上述“保护对象和范围”中给出的保护面积和选取的保护电流密度计算保护电流如下:
埋地管线所需保护电流I=i×s=1916mA。
2.3 牺牲阳极用量的计算
锌阳极的用量计算:
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式中:W—牺牲阳极用量, kg;
t—设计保护年限, a;
Im—平均维持电流值, A, Im=0.85I;
Q—牺牲阳极的实际电容量, A·h/kg, 锌阳极取533;
1/K—牺牲阳极有效利用系数, 通常取0.75。
将有关数据代入, 求出阳极用量W=1071kg。
埋地管线所需阳极数量n=1071/33=34支。
为使管线保护电位极化的更快, 再安装4支11kg的镁阳极。
2.4 阳极布置
阳极铺设按每组一支, 沿管线两侧均匀分布、水平铺设。
2.5 阳极的组装
(1) 阳极表面处理:
在组装牺牲阳极之前, 应检验阳极表面是否有油污和氧化物。由于牺牲阳极表面的油污和氧化物能降低阳极的活性, 影响阳极电流的发生。所以阳极表面如存在油污和氧化物, 应采用砂纸将阳极表面打磨干净。
(2) 阳极组合体组装:
每只阳极配VV1×10电缆3m, 电缆与阳极钢芯焊接, 焊接长度不小于50mm, 连接处采用双层特殊密封工艺进行密封。电缆的另一端与60×40的扁钢焊接, 焊接长度不小于40mm, 连接处采用双层特殊密封工艺进行密封。每条特制的白布袋装填充料50kg, 装一支经表面处理过的组装型牺牲阳极, 阳极放置在填料包的正中央, 阳极必须被填充料紧密包敷, 严禁明显偏心。
3 牺牲阳极施工安装需要注意的事项
(1) 阳极安装。
牺牲阳极输出电流的大小和保护范围与阳极旁离管壁距离有着密切的关系。当阳极旁离管壁较近时, 回路电阻较小, 阳极输出电流较大, 而电流分布范围较窄;当阳极旁离管壁较远时, 回路电阻变大, 输出电流较小。本次设计根据现场实际情况, 确定水平埋设阳极, 阳极埋设位置距管道外壁1～1.5m, 最小不小于0.3m, 埋设深度与管道中心线深度相同。
(2) 阳极床浇水。
阳极填料包放入阳极坑后, 必须对坑内进行浇水, 坑内水位必须完全浸没填料包, 且坑内积水必须保持一段时间, 以便彻底浸透填料包。
(3) 阳极焊接。
阳极与被保护管线之间采用电焊连接, 即将阳极电缆一端的钢片与被保护的钢管的引出钢筋直接焊接在一起, 焊缝总长度大于40mm, 焊点处采用环氧煤沥青处理。
(4) 阳极床回填。
回填前, 必须在阳极电缆上铺设标准砖, 防止以后施工中碰断电缆, 阳极床回填时, 禁止向坑内回填沙石、水泥块、塑料等杂物。
(5) 均压线的安装。
为避免干扰腐蚀, 用电缆将近距离平行的管道连接起来以消除管道之间的电位差, 连接方法与牺牲阳极连接方法相同。过大汤河管线设2个均压点。
4 结语
该工程于2006年春完工, 经过2007～2008年的实际运行监测, 管网最高供水温度为115℃, 保护电压为1.45V, 完全满足设计要求, 管道无腐蚀现象, 效果良好。
摘要：通过一个热力管道的牺牲阳极阴极保护设计案例, 提出了沿海地区热力直埋敷设阴极保护防腐蚀系统设计方案, 对沿海地区的热力管道直埋敷设防腐蚀进行了探讨, 可为沿海地区热力管道设计者及建设方提供参考。
“冻土地区管道敷设”专题征稿 篇6
在冻土地区铺设油气输送管道将遇到很多技术难题和挑战, 一方面, 土体的冻胀和融沉会对管壁产生额外应力, 在适当的条件下引起应力集中和塑性变形, 甚至造成管道破坏;另一方面, 埋设于冻土地带的管道会对周围环境产生扰动, 造成冻土退化, 反过来又影响管道安全。针对不同冻土地区的特点进行设计和施工, 并确保管道和环境的安全已成为世界管道工业的一项技术难题。为了配合我国高寒冻土地区油田管道科技攻关, 并为在冻土地区承揽对外合作项目的油田公司提供借鉴和启示, 本刊拟于今年第12期刊出“冻土地区管道敷设”专题, 及时介绍国外的设计特点和成功经验。征稿范围包括所有涉及国外油田季节性或永久性冻土地区管道敷设的内容, 例如主要技术难题、相应对策、研究状况以及防治冻害的措施。所有稿件都不需要排期, 一经采用, 稿酬从优。欢迎广大作译者踊跃投稿。
★咨询电话/0459-5902333
★专题编辑/李珊梅
油气管道并行敷设技术研究现状 篇7
关键词：油气管道,并行敷设,管道间距,热力影响,管道施工
随着我国经济的不断发展和对能源需求的持续增长,油气管道作为石油天然气行业公认的最为经济合理的油气输送方式,已经迎来了一个建设高峰期。在某些地区,由于受地形、交通、环保等因素的影响,适合油气管道建设的路线有限,管道通常敷设在一个较为狭窄的走廊带中,多条管道并行敷设甚至同沟敷设的情况在所难免。管道并行敷设不仅可以满足多种流体介质输送的需求,而且已建管道在其前期进行的一系列地质工作对后建管道能够起到很好的借鉴作用,从而提高设计效率,减少工程建设费用[1]。目前,并行油气管道越来越多,随之而来的是并行敷设的安全性和经济性问题。如何处理好并行敷设管道在建设中的关系,确保并行段管道的施工及运营安全,合理规划管线及站场用地,同时为可预见的油气管道做出合理预留及衔接,已经成为并行管道研究工作的重点。
1 国内建设实例
西部原油成品油管道工程西起乌鲁木齐,东至甘肃兰州,全长3 690 km,总投资近150亿元,是我国目前输送路程最长、设计压力最大、年输量最多、自动化程度最高的输油管道之一。原油管道与成品油管道同步建设,为节约建设投资和便于运行管理,对两条管道中的近千米管段进行同沟敷设,两条管道的净间距为1.2 m;在通过公路、铁路穿越的地段,净间距不小于0.5 m。
中卫—贵阳联络线输气管道工程起于宁夏中卫,经甘肃、陕西、四川、重庆,止于贵州贵阳,干线全长1 598 km,管线输气能力达到150亿m3/年。中卫—贵阳输气管道是中国石油设计建设的又一骨干管道,与西气东输二线、兰成原油管道、兰成渝成品油管道、中缅原油管道并行敷设。
兰成原油管道起于兰州,途经广元、绵阳、德阳,终于成都,全长882 km,设计年输量1 000万t。该管道是罕见的大落差、高压输油管道,所经之处地质地貌复杂,包括黄土湿陷地区、地质灾害频发的秦巴山区以及人口稠密和水网纵横的四川地区。此外,该管道与多条在役和在建高压油气管道并行。其中,与兰成渝管道并行129 km,与兰郑长管道并行14 km。
2 油气管道并行敷设研究
国内外对管道并行敷设正在深入研究,获得了大量研究成果。像俄罗斯、美国和加拿大等,均出台了相应设计规范,但考虑到我国特有的土地政策和技术水平,这些规范并不能直接应用到我国管道建设中。国内大量学者和工程技术人员针对我国管道建设具体情况,从各种角度进行了油气管道并行敷设研究。
2.1 管道安全间距
罗宁等[2]总结国内外相关标准和规范,提出大型油气管道伴行距离的确定原则和思路:新建管道施工时,尽量利用现有交通等设施,不对已建管道运行构成不良影响和破坏;管道运行中,某条管道发生事故不对其它管道造成破坏。以上原则缺乏管间距对并行管道敷设施工和运行管理影响的定量分析,并且没有提出具有指导意义的管间距。
代以斌等[3]深入分析影响管道安全间距的施工、维抢修、阴极保护、管道爆炸等因素,提出长输油气管道并行敷设合理间距:采用机械化施工的一般地段其合理间距为施工间距;无法采用机械化施工的地段其合理间距为维抢修间距;局部难点段在采取安全措施后可以采用同沟敷设。
许砚新等[4]考虑了热传导效应、带压封堵操作空间、输气管道破裂失效等对管道的影响,结合沿线地形特点,给出了两条管道并行敷设的间距要求:开阔谷地、黄土丘陵及低山地段,间距不小于10 m;坡积地的狭窄沟谷地段,间距不小于6 m;空间受限,一侧傍山(高山陡坡)、一侧邻河的V形沟谷地段,净间距不小于1.5 m。
牛振宇等[5]参考国内外已建管道经验,针对河西走廊在役运行油气管道及规划建设的油气管道,从管道的运行管理、现场施工、防腐性设计及交叉角度等方面对多条管道并行间距进行了研究论证,提出多条管道并行敷设的可能性,并给出了有关管道并行敷设的合理建议。
上述对于并行敷设管道间距的研究,逐渐从对现有规范的思考和探索,走向对各种影响管道安全间距的因素进行分析。然而,以上研究并没有关于同沟敷设和对多条油气管道并行敷设管道间距确定方法的探讨。
2.2 管间热力影响
叶栋文等[6]对成品油管道与热油管道的能量传递过程进行研究。研究表明,随着地表温度周期性变化,冷成品油管道对热油管道周围土壤温度场影响程度不同,且对远离冷成品油管道一侧的热油管道周围土壤温度场影响较小,随运行时间增加,冷成品油管道的影响减弱。该模拟没有考虑土壤中水分迁移及冰水相变对土壤温度场的影响。计算结果与实际有一定偏差,有待进一步研究。
田娜等[7]研究了土壤中水分冻结发生相变对同沟敷设原油和成品油管道周围土壤温度场的影响。分析发现:冻结开始很长时间内,土壤中水分冻结释放大量相变潜热,土壤温度高于无相变时土壤温度,管道散热损失比无相变时小;冻结后期,土壤导热系数增加,出现与上述相反的情况。该研究对同沟敷设原油和成品油管道在冬季安全、经济运行有重大的指导意义。
吴琦等[8]对同沟敷设中热油管道停输过程进行了模拟分析。数值计算结果表明,对于西部管道的土质环境及敷设方案,2月份停输72 h无输送危险;敷设间距为1.2 m时,成品油管道对原油管道停输温降的影响较小。计算中多次进行简化,对某些物性参数及地质气象等采用统计处理,均为一般性结果,需进一步掌握实测数据修正上述结论。
王乾坤等[9]以热油管道与输气管道和热油管道与冷油管道并行敷设为例,对比分析不同工况的热力分布情况。分析可知:两种敷设方式下,热油管道最大温差变化相差不大。但受输送介质物性和管径差异影响,冷油管道对热油管道温降的影响,在管距较小时,较输气管道对热油管道温降的影响要大,而在管距较大时要小。
对于管间热力影响,上述研究多采用数值模拟对管道及周围土壤温度场进行计算,对所建模型进行大量简化,模拟计算结果与实际有一定偏差,并且主要是研究原油管道和成品油管道同沟敷设,对输气管道和输油管道同沟敷设的研究则很少。
2.3 管道施工与维护
徐春明[10]详细叙述了西部原油成品油管道的爆破试验成果,标志着管道建设实施爆破技术向更规模、更科学的方向迈进,具有相当的权威性。由此引出对施工爆破间距的思考。他指出在管道设计中,应根据岩石的土石工程分级,进行精确计算,只要采取必要的爆破措施,爆破作业可以适当减小与已建管道的间距,且不会对管道安全产生威胁,由此可采用缩小石方段爆破间距的方法。
马学海等[11]以中卫—贵阳天然气管道与兰州—成都原油管道并行段为例,对并行管道保护措施进行研究,分析并行管道失效的原因及失效形式,从同沟敷设段设置、施工要求、预防第三方破坏、地质灾害治理等方面提出了安全措施,为其他并行管道设计提供了参考。
姜斌[12]针对某LNG天然气并行管道巷道穿越工程,通过对比分析目前三种主要的管道穿越巷道施工方法,提出了一种工序简单且成本较低的施工方案,对管道预制、巷道填沙、管口封堵、管道试压及巷道两侧封堵等进行了分析和阐述,强调了施工过程中需注意的事项,为今后巷道及隧道穿越积累了宝贵的施工经验。
张志强[13]结合西气东输二线工程,研究了在役管道近距离并行管沟的爆破施工,对爆破作业的方式选择、参数确定、技术措施和安全要求、爆破网路连接等爆破作业技术要领进行了总结,为今后类似爆破作业提供了有效的理论和实践参考。
以上研究主要针对并行敷设的具体施工和管线维护问题进行了分析和探讨,给出了一些合理的建议和应当注意的问题,提出了许多新的施工方法和保护措施,为今后油气管道并行敷设的施工和维护打好了基础。
3 存在的问题与发展趋势
我国学者与工程人员对管道并行敷设探索与研究后得出大量结论和成果。许多结论与成果被应用到工程建设(例如中卫—贵阳天然气管道、兰州—成都原油管道等)中,在实践中得到了检验,取得经济和社会效益的同时暴露出不足并逐渐得到补充和完善。
(1)油气管道并行敷设技术研究中,对管道安全间距的确定原则、管道热力影响分析及管道施工与维护方案等,考虑并不全面,许多因素的综合影响没有被考虑,一些结论是从单一角度研究后所得的成果。
(2)许多研究在建立模型后大量简化,例如将三维流动视为一维流动,将油品的各项参数视为某一截面上的平均值,等等。这使得所建模型与实际相差较大,得出的结论自然不能与实际完全相符。
(3)油气管道同沟敷设比单管敷设有显著的优势,其应用和研究也就更加受到人们的重视。目前,多数研究主要针对液液同沟敷设,而对气液或气气同沟敷设涉及并不多。输气管道一般压力较高,发生事故时对与其同沟敷设的管道有很大危害性,应对此作进一步的相关研究。
(4)多条油气管道并行敷设甚至同沟敷设时,由于各管道输送流体性质不同,其敷设位置关系及相邻管道间距的确定将会非常复杂,如何对其进行优化布局,亦将成为该领域的又一研究课题。
未来几年,我国油气管道建设将进入大发展时期,形成密集的油气输送管网。作为一项发展和完善中的管道技术,管道并行敷设技术将会在其不断的应用中突显出高效性、节能性以及环保性。随着对油气管道并行敷设技术的深入研究,并行管道技术在设计、施工和运行管理方面将会得到长足发展。
小议供热管道直埋敷设现状 篇8
近几年来, 随着国内供热管网规模的扩大, 原有的直埋敷设管道的设计和施工方法已经不能满足要求。一些权威的设计院采用在原有设计方法的基础上引用国外的新技术或者重新考虑安全系数等方法来进行直埋敷设管道的受力设计, 并在工程实际中不断的积累经验、探索和提出新的受力计算方法。本文对国内外直埋敷设发展现状进行浅析。通过对相关文献的研究和对国内的直埋敷设情况进行调研, 提出供热直埋敷设管道受力设计计算中存在的一些亟待解决的问题, 并分析其解决方法和思路。
1 直埋敷设中存在的问题及解决设想
近几年的直埋敷设热水管道很多都需要使用大直径、高压力的管道, 原来的适用于小直径管道的设计方法和公式亟待改进。同时, 直埋技术不断发展, 大直径管道的无补偿安装、薄弱部件加强等技术也越来越广泛的应用于实际工程中。经过理论研究和实际调研, 本文提出以下几点直埋敷设管道受力设计中存在的问题以及解决相应问题的方法和思路。
1.1 直埋管道受力设计方法适用范围有待扩展
《规程》中给出的直埋管道受力设计方法适用于供热介质温度不大于150℃, 公称直径不大于DN500mm的一体型预制保温管。而对于现在的供热管道规格已经达到公称直径DN1000mm;管道的工作压力也很高, 一些工程已经使用了工作压力2.5MPa的管道的无补偿冷安装直埋敷设。
1.2 直埋敷设安装方式适用条件的分析
直埋敷设安装方式按照管段是否有补偿可以分为:无补偿安装和有补偿安装;按照是否进行预应力可以分为:冷安装和预应力安装。虽然许多文献中都对直埋敷设的安装方式进行了较为详尽的分析, 但是在实际的工程中对于直埋敷设安装方式的选择还是有些混乱。安装方式使用的不合理容易引起能源、管材的浪费或者管路系统潜在的不安全等。
首先应该明确:不同的安装方式对应着其所能解决的不同的管道失效方式, 不同的失效方式所关注的管道的特征参数不同。换句话说, 为了解决一定的管道失效方式, 就应该对引起该失效方式的管道的特征参数进行控制与调整, 而管道的特征参数的取值不同, 就形成了不同的直埋敷设的安装方式。这也是划分不同的直埋敷设安装方式的原则。
2 结论与展望
供热管道敷设的几个技术问题 篇9
室外架空管道可用在地下水位高或年降雨量较大、土质差、具有较强的腐蚀性及过河、过铁路等情况。在工厂区地下管道密集, 如有给水、排水、煤气、电缆及其他工业管道时, 为防止管道交叉绕道, 一般采用架空敷设管道。架空敷设管道的优点是能节省大工程量, 降低工程造价, 不受地下水的影响, 施工中管道交叉问题也易于解决。其缺点是热力管道的热损失较大, 如在气候寒冷的黑龙江省采用这种敷设形式时要采用有效的防冻措施。管道的保温层由于受风沙雨雪的侵蚀, 需要维护或更换, 使用年限较短。施工中管道的起重吊装和高空作业不方便, 在某些情况下, 也影响交通及建筑的美观。特别是对厂区煤气管道, 采用架空敷设, 即使煤气有些渗漏危险也不大, 煤气管道的管径较大, 架空敷设也很适合。
1.1 地上架空敷设的分类
1.1.1 低支架敷设
在山区施工, 要尽可能采用低支架敷设。管道保温层外表面至地面的净距通常保持在0.50~1.00m。
在管道跨越铁路、公路时要采用立体Ⅱ型管道高支架敷设, Ⅱ型管道适合兼做管道伸缩器, 并在管道最高处设置弹簧支架和放气装置.在管道的最低点设置疏排水装置。低支架的材料有砖、钢筋混凝土等。低支架敷设是最经济的, 其优点一是管道支柱除固定支柱材料需用钢或钢筋混凝土外, 滑动支柱材料能大量采用砖或毛石砌筑, 所以要就地取材, 管道工程造价能大幅降低。二是低支架敷设, 施工及维修方便, 能节约基建投资, 缩短建设周期, 降低维修费用。三是热水管道, 应采用套管伸缩器代替方形伸缩器, 节约钢材, 降低管道流体阻力, 降低循环水泵电耗, 要定期检查和维修, 避免密封填料由于管道频繁伸缩导致磨损、渗漏。采油厂、石化厂、发电厂等工业区内的供热管线, 一般采用低支架敷设, 能沿厂区进行敷设。
1.1.2 中支架敷设
在人行交通频繁地段应采用中支架敷设。敷设时管道保温层外面至地面的距离一般为2.00~2.50m, 在管道跨越铁路、公路时要采用跨越公路的Ⅱ形管道高支架敷设。材料一般为钢材、钢筋混凝土、毛石和砖等。中支架敷设与高支架敷设相比, 支架低、材料消耗少、投资小、施工及维护方便, 建设周期也相应缩短。
1.2 地上架空敷设支架的形式
地上架空敷设采用的支架按外形分有T形、Ⅱ形、单层、双层、多层、管架、单片平面管道架、塔架等形式, 图1为几种支架的形式。
根据管道敷设方式, 管架又有高管架、低管架、管枕和墙架等形式。按用途分为允许管道在管架上有位移的管架 (活动管架) 和固定管架。按管架材料分为钢支架、钢筋混凝土支架等。有以下几种结构形式:一是独立式管架, 二是悬臂式管架, 三是梁式管架, 四是析架式管架, 五是墙架。
1.3 架空管道的安装
在安装管道前要首先对支架的稳固性、中心线和标高进行检查。各支架的中心线为一直线, 管道有坡度, 因此, 要检查各支架的标高, 不可因支架标高的错误而导致管道的反向坡度。
在安装架空管道时, 为工作的方便和安全, 要在支架的两侧架设脚手架, 其高度以操作时方便为准, 脚手架平台的高度比管道中心标高低, 其宽度约100m左右, 以便人员通行操作和堆放一定数量的保温材料。
2 供热管网敷设形式的选择
2.1 优先采用直埋敷设
因管道直埋敷设具有施工方便、占地少等优点, 同时聚氨醋泡沫塑料预制标准保温管的出现, 使管道直埋敷设的优势明显。
2.2 首选不通行管沟敷设
若在运行管理正常、施工质量良好的条件下, 能保证运行安全可靠, 投资也较小, 是地下管沟敷设的推荐形式。穿越不可开挖检修的地段时, 要采用通行管沟敷设。通行管沟可在沟内进行管道的检修, 是穿越不可开挖地段的敷设形式。在采用通行管沟困难时, 要采用半通行管沟敷设。由于条件限制采用通行管沟困难时, 应代之以半通行管沟, 但沟中仅能进行小型的维修, 更换钢管等大型检修工作, 要打开沟盖进行。蒸汽管道采用管沟敷设困难时, 要采用保温良好、防水性能可靠、保护管耐腐蚀的预制保温管直埋敷设, 其设计寿命要大于25a。蒸汽管道管沟敷设有时存在困难, 若地下水位高等, 也应采用直埋敷设。
总之, 供热管道的敷设既要按照行业规范进行, 又要处理好理论与实践的关系, 尊重科学, 从实际出发, 科学进行。
摘要：热力管道的敷设方式要按气象、水文、地质、地形等条件和施工、运行、维修等因素确定, 室外热力管道的敷设, 一般采用地下敷设和架空敷设。本研究主要探讨了供热管道敷设的几个技术性问题, 希望为以后的施工提供参考。
关键词：供热管道,敷设,技术
参考文献
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