高密度预制直埋热水保温管图集=解读

高密度预制直埋热水保温管图集=解读聚氨酯直埋保温管适合输送在-50℃—150℃范围内的各种介质的保温保冷工程。它广泛应用于城市集中供热、暖室、冷库、煤矿、石油管道港口、化工、天然气管道、电力直埋、*空调管道保温、电缆穿线管、蒸汽保温管道等行业的保温保冷工程。

高密度预制直埋热水保温管图集=解读1、HDPE管有很好的冲击韧性，冷态(室温下)强度比较大，加之我国低温热水管生产应用时间长些，使用经验较多，得到肯定。但片面的忽视了高温蒸汽直埋管外壁温度50℃的基本要求，甚至温度更高。在此温度下HDPE管许用应力下降，仅是设计20℃时应力的25%左右[12];有的厂家更是单从经济性考虑，降低壁厚，不做强度刚度计算，不遵循国外ISO、ASTM和PPI工业管道规定或我国行业标准规定，这就难免不出现许多问题。

如塑管耐温蠕变性大，在持久应力作用下强度明显下降，造成所谓经济型HDPE外护管形变，结构损坏，动、静载荷使管径受压缩、弯曲或超过额定压力，发生外护管形变超大，出现屈曲破坏。更有甚者，原材料质量差或加工工艺、技术水平低而发生大范围的环向应力开裂、破坏。此已出现多起严重事故，造成颇大损失。

高密度预制直埋热水保温管图集=解读2、玻璃钢(FRP)外护管应用到直埋式预制高温蒸汽保温管工艺和产品中，*我国的特色。它充分挖掘玻璃钢的潜力：质轻强度大，耐腐性好，电绝缘性强，工艺性优良和一定的耐温性(较HDPE为高)，造价低，而发展起来。但其弹性模量低，比钢(E=2.1×106)小10倍，且随温度升高更降低，产品的强度、刚度不足，易变形;持久的耐温性差、蠕变，湿强度低(*在湿环境下工作，强度降50%)[13]以及老化性能、层间剪切强度低，而不同树脂玻璃钢耐酸碱性不同，是近年玻璃钢材料外护管损坏的重要原因。

设计不当、结构不合理、壁厚过小、粗制滥造，保证不了保温结构的完整性，特别是恶劣气候下，现场施工补口，水份影响更为突出;材料不规范或乱用，采用有碱玻璃丝布或土丝布以及紫外线光照，土壤化学介质腐蚀，野蛮施工机械硬性破坏，都是质量保证不了事故发生的直接原因。

据不*统计，我国先后已发生数十起质量事故，辽宁锦州、大连，河南信阳、郑州，浙江宁波、慈溪、嵊州，江苏洪泽、连云港，湖北武汉、天台、山东临沂、青岛等等损失上千万的有之，百万元为数更多。有的仅运行四个月就被迫挖出改架空，并发生多起恶性事故，通讯电缆熔化，或烫伤(亡)人员。为此《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》编写组经调查、慎重的建议：蒸汽直埋管*钢外护管基本形式，对采用高密度聚乙烯或玻璃钢外护层应限制条件使用。

经过多年努力，现我国已编制并审批通过的中华人民共和国城镇建设行业标准J/T129-2000《玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》规范，明确指出输送介质热水不高于120℃，偶然峰值不高于140℃。外护层温度正常使用控制在-50～65℃范围内，要具有耐受工作压力不大于2.5MPa 80℃下，试验1500h性能要求才能保证使用寿命。对于高温蒸汽直埋管，技术条件要求只能高于此。

五、外护管zui小壁厚确定

1、各种材料的外护管壁厚确定的基本原则：

 (1)保证直埋式预制蒸汽保温管道完好的密封、防水(防腐)性;

 (2)有足够的刚度、强度，不对芯管产生环向载荷(应力)，保证保温结构的完整性。脱开式结构滑动自如，保温材料不破坏或变形，不改变保温性能;抽真空时不发生凹陷或屈曲变形;

 (3)对采用某些新技术，如内固定支座时，能承受足够大的纵、横向力，并能进行力的传递;

 (4)外护管的厚度除满足运输、施工需要，还应保证运行时管道有足够抗径、轴向失稳或撬起的稳定性能;

 (5)有能承受一般偶发事故或在非正常状态下(意外情况或环境条件变化)能力，有足够安全可靠系数。

2、钢制外护管zui小壁厚确定

国内外对钢制管道壁厚的合理设计已成熟，在充分分析了管道外护管壳承受的土压力(垂直、侧向、被动及底部支撑力)和管道内应力、变形应力后，设计计算公式为[14]：。(略)

玻璃钢材质的外护管，由于生产使用的原材料：树脂(环氧、不饱和树脂、聚酯等)、增强纤维、添加助剂及其成型工艺的不同，其性能有明显的差异。但总的来说，它与塑料外护管有许多相近之处，特别是与PE/PP外加玻纤增强复合管性能更是贴近。国外把它们统称增强塑料(玻璃钢)。

 (1)增强玻璃钢外护管的蒸汽直埋管道其壁厚度，除要考虑钢管、塑管某些相同的必要因素外，由于它的性能特殊，拉伸破坏变化率仅1.8~4.0%[18](钢为18%，HDPE为350%伸长度)是脆性断裂。这就要求我们，不单是考虑管道压力等级、设计工作压力、许用应力、外部静、动荷力，还要考虑管道的许用挠度(无压条件下，挠曲产生的应力或应变，不超过*30~50年工作的应力或应变)，核校管道的抗屈曲能力等。美国AWWA C950-88制定对地下埋设玻璃钢管设计准则。从理论计算到设计系数的正确设定和经验参数选取都有助于管道设计的成功。安装工程参数的正常选择确定，土壤类别密实度，土壤的挠度系数，反力模量……都是管道zui终实施成功十分重要和必须的。