直埋供热管道“L”形管段的受力分析

为了建立DN500以上大管径直埋供热管道弯管的应力验算公式,应用ANSYS10.0有限元分析软件,对DN150-DN500直埋供热“L”形弯管进行了模拟分析,比较了模拟值与弹性抗弯铰理论计算值,验证了模型建立及荷载施加方法的合理性,得出了弹性抗弯铰计算值与模拟值基本吻合的结论,修正了规程(CJJ/T 81-98)DN500以下直埋弯管的弹性抗弯铰计算公式,为建立大管径直埋弯管应力验算的理论公式奠定了基础.     

大口径预制直埋供热管摩擦系数的研究

通过对运行中的DN800，DN700，DN600等直径的供热直埋管道的工程测试，获得了大口径直埋供热管和回填砂的摩擦系数及其变化规律。该结果可以作为集中供热管网直埋敷设设计中摩擦力、锚固段应力、弯管应力、固定支架推力、过渡段长度、补偿器补偿量等的设计计算依据。     

DN1200大管径直埋无补偿冷安装施工技术在工程中的应用

城市供热管线采用直埋式无补偿水冷安装，该施工技术具有节约能源、减少建设费用、节约土地、缩短工期、提高管道安全可靠性、减少环境污染，降低运行与维护成本等优点。本研究介绍了直埋无补偿管网常见安装方式，并结合甘肃省嘉峪关市酒钢电厂2×350 MW热电联产乏汽余热回收项目DN1200供热管道分项工程，分析了DN1200大管径高温热水供热系统直埋无补偿冷安装施工技术的要点和工程实际中的应用，针对大管径直埋无补偿冷安装技术在施工中存在的管线折角应力与三通设计问题，提出相应的解决办法，研究结果可为大口径无补偿冷安装条件下的直埋供热管道安装施工提供参考，并在工程实践中得到推广应用。     

基于线弹性分析的挤压三通披肩加强的有限元研究

采用ANSYS软件中的线弹性分析方法,对多种跨越式分支的异径挤压三通采用披肩加强进行了较为全面的应力分析,揭示了跨越式分支的异径挤压三通采用披肩加强后应力的影响因素及其变化规律,得出了运用直埋热水管道三通必须进行加强保护的结论,为大口径直埋供热管道跨越式分支三通的披肩加强提供了科学依据。该计算结果可以直接用于直埋供热管道工程设计、施工,填补了几种管道跨越三通披肩加强的空白。     

椭圆度对直埋供热弯头应力的影响

针对DN1200、DN1000、DN800供热直埋弯头,采用有限元方法模拟分析同一位移荷载、压力荷载、温度荷载和曲率半径下,不同椭圆度弯头的应力大小和规律。结果表明,管道在施加位移荷载、压力荷载和温度荷载后,弯头中性线处应力最大,且随着椭圆度的增大,应力值先降低后增大;如果弯头具有一定的椭圆度,且将椭圆度控制在一定范围内,对直埋供热弯头的受力是有益处的。     

浅谈供热管线无补偿直埋敷设

城镇直埋供热管道敷设方式同传统的地沟敷设相比具有占地少、施工周期短、维护量小、寿命长等诸多优点,因此目前被广泛采用。但由于受技术限制,无补偿直埋敷设应用较少。本文采用弹塑性理论对直埋供热管线进行应力验算,得出130℃以下供热管线均可采用无补偿直埋敷设方式。     

基于遗传算法的直埋供热弯管的优化设计

直埋供热管道弯头的设计过程是一种试算的过程,即给定曲率半径和壁厚等参数来进行应力验算,直到应力验算合格为止。提出以曲率半径、壁厚和强度条件等作为约束条件,以弯头成本最低为目标函数,进行弯头的优化设计。通过对DN=1 000 mm以下各种规格管道的优化计算,得出了两臂无限长水平弯头的最优曲率半径和最优壁厚,得到了直埋弯头采用遗传算法进行优化设计的结论;且应用惩罚函数法来处理非线性约束问题,收敛稳定一致,收敛速度快。"遗传算法"应用到直埋供热管道弯头的工程设计计算中,不管弯头尺寸是否受到严格的场地限制,均可优化设计,既增强了弯头布置的灵活性,也提高了弯头的可靠性,降低了工程投资。     

短补偿臂“Z”形供热直埋弯管的应力分析

《城镇供热直埋热水管道技术规程》CJJ/81-2013规定,Z形弯管补偿器补偿臂长不应小于2倍管道的弹性臂长。工程实践中由于道路等条件限制,绝大部分Z形弯管补偿臂长小于2倍管道的弹性臂长。这样规定,使得相当一部分Z形弯管不但不能用作Z形弯管补偿器使用而且还要人为安装补偿器或固定墩进行保护,既增加了工程造价、延长了施工周期、还降低了供热运行的安全性。针对这一问题,应用ANSYS10.0有限元分析软件,对DN150-DN500供热直埋管道补偿臂长小于2倍管道弹性臂长的"Z"形弯管进行了数值模拟。得出了补偿臂长在1.25~2倍管道弹性臂长的"Z"形弯管,SINT应力值更小,更适宜用作Z形弯管补偿器使用。这一结论填补了CJJ/81-2013中,对于管径在DN150-DN500、补偿臂长在1.25~2倍管道弹性臂长的"Z"形弯管,用作Z形弯管补偿器使用的空白。     

直埋供热管道直管段最大过渡段长度的影响因素

通过直埋供热管道直管段最大过渡段长度的计算,可以确定管道锚固点位置、计算管道热伸长量。通过改变不同的计算参数,分析管道规格、管顶覆土深度、工作条件等因素对直埋供热管道直管段最大过渡段长度的影响规律,可以优化直埋供热管道的布置,降低初投资,保证直埋供热管道安全、可靠运行。     

浅析无补偿直埋供热管安全运行的影响因素

分析了无补偿直埋供热管发生事故的原因，指出了今后供热直埋技术努力的方向。无补偿直埋技术无论在理论上还是实践中都证明是最好的供热管网敷设方法。有些地区采用该方法发生一些事故，应当说是设计和施工不当造成的，不能以点代面、夸大其词放弃这种方法。只要规范设计、规范施工，无补偿直埋敷设     

PE-RTⅡ型管道在街区供热管网中的应用

对耐热聚乙烯PE-RTⅡ型管道应用在街区供热管网中所具有的优点进行了总结,通过对直埋耐热聚乙烯PE-RTⅡ型管道与直埋钢管在应力计算中差异的比较,介绍了PE-RTⅡ型管道在直埋设计中的技术措施,管道布置灵活,直管段大部分处于锚固段,无需设置补偿装置,管槽占用空间小,便于敷设在地下管线错综复杂的街巷,施工简便,适合在街区供热管网中使用。     

95°～135°不规则Z形弯管应力变化规律

假设管道材料为无限弹性体,采用ANSYS有限元分析软件,对95°~135°范围内不规则Z形直埋供热弯管进行数值模拟,并绘制各种参数下弯管最大应力变化曲线图和DN1 200不规则Z形弯管在95°~135°转角下的线算图.模拟结果表明:随着膨胀垫厚度、壁厚、管径的增加,弯管应力最大值逐渐减小;随着补偿弯臂、曲率半径的增加,弯管应力最大值先减小后增大;DN1 200不规则Z形弯管的补偿能力随着转角角度的增加而削弱.     

直埋管道技术在热力工程中的应用

概述了集中供热工程中采用直埋敷设管道的先进技术性能。分析了直埋供热管道各管段类型的变形和应力分布特点，重点介绍了有补偿直埋敷设的设计原理与计算方法。     

浅析直埋供热管道施工工艺

本文对直埋敷设管道的管段类型进行分类,简述了直埋供热管道施工工艺,并总结了直埋供热管道在施工工艺中应注意的几个问题。     

直埋热水供热管道泄漏声波特性实验研究

城市直埋供热管网泄漏精准智能定位是城市供热基础设施安全与节能降碳运行及智能化的重关键环节。为提高利用声波法进行直埋热水供热管网泄漏的定位精度,建立DN300大型模化供热实验系统,研究了有无泄漏时,管壁上声波信号随传播距离、温度、压力和流量变化的特性,分析了管道上水泵振动声波的时频特点,利用小波阈值法进行信号降噪,得到了供热管道泄漏的特征频段。研究表明,温度对泄漏声波频段影响显著,温度越高声波特征频段分布越大,温度从31℃升高到86℃后,特征频段从200-800 Hz升至50-1500 Hz;传播距离、压力和流量的变化主要影响泄漏信号幅值,对特征频段范围影响较小;水泵声波能量主要集中在3000-4000 Hz处于泄漏信号频段范围之外,利用小波阈值法进行信号降噪,提高定位精度可达0.11%、实现定位距离偏差在±1m内。     

集中供热直埋管网事故的控制与预防

管网直埋敷设以其占地少、工程量小、施工快与热损失少等优点广泛应用到城市集中供热热网中。随着供热事业的发展,热用户不断增加,有的大城市一条热网的长度就达到几十公里,直埋管网分布于不同土壤条件的埋层中,在热网不断的延伸过程中,其发生事故的可能性增加了,可靠程度在降低,而人们对其的依赖程度却在不断增加,但直埋管网爆管事故的可能性在增加。本文通过对这一过程建立数学模型,对影响管网安全的可靠性的进行分析,提出相应的补救措施与建议。引起相关领域人员的重视,减少管网事故的发生,维护公共安全。     

直埋供热管道直角弯管热-力耦合分析

针对直埋热水供热管道弯管受力的复杂性,基于土弹簧模型建立了三维热-力耦合有限元模型,分析了直埋直角弯管应力的主要影响因素,给出了缩短弯臂长度的热-力耦合有限元模型。建模中管土相互作用考虑了介质的重力和覆土重力等的作用,弯头管段的边界条件施加在2个弯臂端头。结果表明,直埋弯管在温升作用下的峰值应力远大于内压作用下的峰值应力;直埋弯管的一次应力随管道壁厚、管道埋深的增加而降低,随内压、弯头曲率半径的增加而增加;直埋弯管的二次应力随管道壁厚的增加而降低,随内压、埋深、温升、弯头曲率半径、弯头端部位移的增加而增加;弯头截面竖向椭圆化对弯头是有利的,而横向椭圆化是有害的;地面荷载作用使弯头最大当量应力减小,对弯头起保护作用。该研究旨在为直埋管道的安全性分析提供帮助。     

供热管网直埋敷设在集中供热工程中的应用

介绍了供热管网直埋敷设的设计、施工要点,阐述了直埋保温管的质量要求,总结了供热管网直埋敷设在太原市集中供热工程中应用的一些经验教训。     

无补偿直埋供热管道的应力计算

本文主要研究无补偿直埋供热管道直线段的应力计算问题。最后提出,一定条件下,工程上可以采用简化算法。     

供热管道直埋敷设技术探讨

本文结合实际工程对直埋供热管道的设计方法、管道布置形式、管网施工进行叙述,提出了供热管道采用直埋敷设技术的优越性。