城镇直埋热水管道支线管网设计浅谈

摘要：直埋热水管道的支线管网管径小、拐点多、管件多、应力集中点多，对热网的安全运行影响较大。本文分析了支线管网的设计方式及处理措施

关键词：直埋热水管道；支线管网；设计方式；处理措施

中图分类号：TU2文献标识码： A

1、引言

目前，国内外直埋热水管道技术日趋成熟，在城镇集中供热系统中普遍使用。但由于热交换站多建设在小区内，而小区内地下管网复杂，导致供热一次支线管网拐点较多，管网布置复杂，为保证管网的安全运行，需采取合理的设计方式和处理措施。

2、支线引出

在主干线上引出分支，通常应根据主干线上固定墩和补偿器的位置来合理确定分支点，力求分支点处于主干线位移量小于50mm的管段。

2.1、当主干管无位移时（当分支点位于主干管驻点或固定墩附近），只需考虑支管的热位移对分支点的影响，需在分支管上设置固定墩，固定墩距三通的距离不应大于9米。

2.2、当主管有轴向位移且位移量小于50mm时，主要分四种情况。

第一，支管上无补偿装置，为使支管能够吸收主管的轴向位移且支管的位移量不会对三通造成损害，支管上应设置固定墩，且固定墩与三通的最小距离应大于支管的弹性臂长，固定墩与三通的最大距离不应大于9米。

第二，可采用Z型弯管引出分支，弯头距三通的距离L1应大于支管的弹性臂长且小于20米，以补偿主管的轴向位移，补偿弯臂长度L2应按Z形补偿弯管确定，取弹性长度的1.25-2倍，用来补偿支管热伸长。

第三，当三通主管允许轴向位移量小于50mm时，可采用平行主管引出分支，补偿弯臂L应大于支管的弹性长度且小于20m，以补偿支线热伸长。

第四，当三通主管允许轴向位移量小于50mm时，同时分支弯头不具备对支线补偿能力时，分支管可装横向补偿器，以补偿支线热伸长。分支点到弯头的距离以满足横向补偿器安装要求为宜。

2.3、当主管有轴向位移且位移量大于50mm时，《城镇供热直埋热水管道技术规程》中规定，直埋管道分支点热位移量不宜大于50mm，主要原因是防止干管与支管相对位移过大，而对分支点焊口造成损坏。如果施工现场无法避免这种情况，应采取相应的措施。对主管采取措施，使其位移量小于50mm，或者对支管采取措施，使分支能充分自由伸缩，以补偿主管轴向位移，保证分支处的安全。下面我们分两个方面来进行详细分析。

2.3.1、从主管方面来分析

我们通过一系列的措施，采取科学的方法抑制主管的位移量，最终让它的轴向位移量小于50mm，下面进行详细的讲解。

2.3.1.1、如果是离弯头特别近的分支点，可以把补偿器设置到干管之上，让分支处所在的过渡段变的十分短小，最终达到将主管轴向位移量缩减的目的。在这里我们必须解决好两项问题。第一，需要经过计算来确定补偿器所处的位置，而且要考虑到补偿器的设置是否会对别的干线有没有重大的影响，避免发生在弯头附近的分支干线轴向位移可以达到要求，而别的位置的位移量却远远超过了要求，因此我们切不可应用这种处理方法。第二，必须要考虑到补偿器到弯头这一段距离，土壤摩擦力可不可以抵抗内压力的作用，如果可以的话就应用普通补偿器，否则就需要应用没有推力的补偿器。

为了减少分支处的位移量我们也可以在干管处安设固定墩，但是我们在设置的时候必须注意以下几点：第一，固定墩以及弯头最好设置在分支点的两边，这样可以有效减弱分支点的应力。第二，如果可以肯定回水管分支处的位移量远远小于规定值，我们就能够不固定回水管道，这样就能够减少其受力和外形所占的体积。第三，假如固定墩应用微量位移的方法来进行计算，并且用五到二十毫米的微量位移，可以极大的减少其受力情形和外形所占的体积。第四，假如干管是没有补偿的直埋敷设，那么固定墩能够直接设置，如果干管是有补偿的直埋敷设，那么就需要认真检查因为安设固定墩，让干管位移因为受到阻力而应力增大的情况，这样十分的不安全，假如符合规程的安全要求，可以进行直接的安装，否则就必须要在固定墩的对面增设补偿器。

为了让弯头没有位移量我们可以采取将弯头固定的处理方法。可以将弯头处一直到两侧一到三米的长度范围中应用土灰以及别的材料将弯头和沟管进行填充粘合，让弯头基本不发生位移。但是我们要注意这种方法的几点要求：第一，弯头本身必须有一定的强度，否则极易造成疲劳损坏。第二，灰土最好应用三七灰土，这样容易进行拆除，假如应用混凝土就不能够再对管道进行检修。

2.3.1.2、如果是离干管补偿器比较近的分支点，我们可以应用干管另外再设置补偿器的方法来减少分支处干管轴向位移量。可是我们也必须要考虑在增设补偿器之后会不会对别的分支处干管轴向位移有太大的影响。

另外我们还可以应用在干管处设置固定墩的办法来有效遏制分支处的位移量，假如增设的固定墩完全对管道没有安全上的威胁，那么我们可以只增设固定墩，不需要再外增设补偿器。否则必须增设相应的补偿器。

2.3.1.3、对于那些离盲板的直线比较近的分支点，即当前没有接通用户可是将来有能需要对管道进行延伸，假如条件允许的话，我们可以应用增长分支后主管敷设长度的办法来解决这个问题，这样就极大的增加了分支和盲板之间的距离，进而减少了分支点和锚固点之间的距离，使得分支处干管轴向位移得到了极大的减少。

很多时候会碰上因为道路没有修通或者其他原因致使盲板后主管道暂时不能向后延伸的情况，我们可以应用主管道变径成支管管径后设弯头连接的办法，这种办法不仅取消了分支，更是实现了将干管轴向位移转化成弯头的变形。可是这种办法必须要注意，变径需要接近弯头部位，这样可以极大的减少变径处的应力。

2.3.2、从支管方面来分析

当分支处主管轴向位移超过五十毫米的时候，在支管上采取的解决办法和措施一般就是能让分支自由伸缩，这样就可以在一定程度上补偿主管轴向位移，让分支处的主管和支管能够有着协调的变形，这样就可以有效确保分支处的安全。下面主要探讨以支线向分支处的位移能够补偿为大前提（比如应用Z型弯管），否则我们就需要应用避免支线位移向分支传递的办法。

2.3.2.1、当主管有轴向位移且位移量大于50mm时，可采用Z形弯管引出分支，弯头距三通的管段上做空穴且距离L1大于弹性臂长而且小于20m，以补偿主管轴向位移。

2.3.2.2、当主管有轴向位移且位移量大于50mm时，分支弯头对支线没有补偿能力时，分支立臂可装横向补偿器，分支管的高度应满足补偿器安装要求为宜。

2.3.2.3、当主管有轴向位移且位移量大于50mm时，分支可沿主管道方向敷设，支线设置轴向补偿器，轴向补偿器距支线弯头的距离不宜小于其弹性臂长，以保证补偿器同心收缩。

2.3.2.4、分支和支线弯头的部位设置空穴。应用这种办法的时候，分支和支线弯头必须都要在空穴当中，并且分支距离支线弯头的距离需要大于所知的最小臂长的长度，而且要小于二十米。

2.3.2.5、可以在分支处支线放置膨胀垫。我们知道二次网的供水温度比较低，可以采取在分支到支线弯头处放置膨胀垫的办法，来补偿主管轴向位移。在确定膨胀垫的长度时需要考虑到管道的弹性臂长，膨胀垫的厚度需要考虑到分支处主管轴向伸长量以及需要考虑膨胀垫的材料。

3、结语

综上所述，本文主要论述了直埋热水管道引出分支，特别是分支处轴向位移量较大时的处理措施，希望能够提高工程进度，防止在分支点处发生危险，希望能够给工程技术人员提供参考，对工程造价有所帮助。

参考文献：

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