有补偿直埋管系的分段原则

1、有补偿直埋管系的分段原则用固定支架把管系分成若干个管段，每个管段的仲缩由这个管段内的补 偿器来吸收，称为分段补偿。直埋管系的分段一般遵循如下原则：1、对于较长的直埋管道由于管道埋在泥土内，它的伸缩受到泥土的阻力，阻力的大小与分段的 长度有关。分段越长，仲缩时受到的阻力越大。在某个长度下，阻力在管截面上 产生的应力达到材料许用应力，这个长度称为最大安装长度u.,对于较长的直 管道而言，每段相对泥土可伸缩的管段长度小于或等于最大安装长度，即：iwiwxqfx - ° a/f )。卜管材许用应力,低碳钢管。=1300kg/cm2a-钢管壁截面积cm2f-管道单位长度摩察力kg/cm2, f

2、= ji dt.fmd厂保温管外径mf-单位面积摩察力kg/cm2 (埋深1. 2米以内,f二450 kg/cm2 5一般碳钢管，埋深在12米以内，带有聚胺脂保温层和防水外护套，考 虑内压引起的环向应力的影响之后最大安装长度可参照下表：銅骨外枪mm26.933.742.448.36037688.9 |114.3139.7168.3側斤蚁厚mm2.j2.32.32.32.62.62® !j.23.64.0保外smm9090110no125140160 |20022525021 |27i 27303645気66hr外 ft mm2叭273323.9355.6406.4457.250855

3、8-8609.6flvminm4.55.05.65.66.3636.36,38.0保iht外絵mm315400450500520560631 j710780um96 (108108ios1031202、对于有分支和拐弯的管系的分段对于直埋管道，分枝管，弯管整体横向位移必然受到很大的泥土阻力，超过材料 的承受能力会造成破坏，所以一般在分支管和拐弯处设置固定支架，不讣其移动。 如果不能固定，需采取相应的缓冲措施，保护三通和弯头。直埋补偿器在管道中的布置 直埋补偿器常见的布置如图1：iixtr u 炯血kha(b)对于较长的直管道，最好采用图（a）的布置方式，它的优点是：管道移动 所受到的泥土阻力不

4、作用在支座上，仅挤压管道。移动段长度l叭，泥土阻力造 成的应力不会超过材料的许用应力，比较安全。对于带弯管和分支管的管系，最好采用图（b）的布置方式，主要思想是： 大的分支管处设固定支座，放补偿器，以保护三通；小的分支管采用泡沫塑料缓 冲垫，或者将分支管折弯，增加吸收横向位移的能力。合理利用弯管的补偿能力, 为减少泥土对弯管的约束，可在弯头前2到5米范围内，在管道两侧添加聚苯乙 烯泡沫缓冲垫，垫厚100150mmo直埋管道位移量计算和补偿器选型在管系分段之后，根据每段管段的长度，进行位移量计算，作为补偿器选型依据。一、位移量计算例如:某通径【爪200的管段长70cm,介质最大工作压力1. 6m

5、pa,最高温度95°c, 补偿器安装温度15°c,环境最低温度0°c,计算该段的位移量。x=a at l ka 管道材料的线膨胀系数，（碳钢t=20350°c时，a =0.0125mm/m °c） at=tmax-tmin=95-0=95°cl管道长度mk-泥土阻滞系数，即因泥土阻力，管道实际膨胀量与理论值之比。（对于埋深在1.2米左右，不预热直埋，k竺0.7）x二0.0125x70x95x0. 7=58 mm二、选型示例如上例，在计算出位移量之后，根据dn200mm,p=l.6mpa,x=58mm选择 型号为 1.6zmwy200x

6、6 或 1.6zmny200x8 的补偿器。1. 6zmwy200x6 性能：x0=67mm, k=620n/mm, a=769cm21. 6zmwy200x8 性能：xo=70inm, kx=468n/iwn, a=479cm:直埋管道固定支座及其受力计算一、次固定支座和主固定支座在图1中，中间的固定支座两侧受力，这些力可以部分地或全部地抵 消，支座总的受力较小，称此固定支座或中间固定支座。另有一些，如端头支座，分支处支座，弯头处支座，两侧受力不能抵 消，因此受力较大，称主固定支座。二、几种主固定支座受力计算1、端头主固定支座a:（见图二）a hf=fp +fm +frfp-内压推力，fp

7、=p ap-最大工作压力kgf/cm2a-波纹管有效面积cm2fm-压缩（拉伸）波纹管所受弹性力，f«=k - axk-波纹管刚度系数kg/mm x最大轴向伸缩量mmff管段在泥土中伸缩所受摩察力，ff=flf每米长所受摩察力 kgf7m,f= n dw fm4507tdw （kgf/m）dw 包温后管道外径mfm单位面积的摩察力kgf/m2l-ab管段的长度m2、端头主固定支座b：（见图3）b-mu（图3）由于波纹管靠近主固定支座b,移动段所受摩察阻力不作用在支座b上，此 时作用在主固定支架b上的力仅为内压推力和弹性力。计算方法同上（f=fp +fq 3、主固定支座c：（见图4）(

8、图4)c支座受双向力：x 向:fx=f-f2= (fip+fq - (f2p+f2m)一般 fip=f2p,从安全考虑 fx=fim-o. 7f2m (fim >f2m)或 fx=f2m-0. 7fy 向：fy=f3p-f3m支座c总的受力为：f二fx+叫(f2m>flm)4、主固定支座d：（见图5）（图5） 支座d受双向力：x 方向：fx=f1p+f1my 方向：fy=f2p+f2m支座d总的受力为：f二fx+fy注：当介质密度较大，转弯处流速较高时，还应计入转弯流体惯 性力的作用。5、主固定支座e：（见图6）(图6)f= (fip-fim) - (f2p_f2.()6、主固定支

9、座f：（见图7）1 f 2iii-mxhii支座f右侧（下游）有截止阀，阀关闭时相当于盲端。分两种情况分析f受力：冷态关阀：f=f1ps-f2pofps=a psfips 试验压力下左侧向右的内压推力ps 试验压力f2po 关闭阀门后右侧余压造成的波纹管2的内压推力f2p0 =a2，popo 余压当po =0时，f2p0 -0 （注：阀i】不能急关，急关造成的水击力可能 大于最大工作压力） 热态关阀：此时阀门由热变冷，管道收缩，波纹管拉伸。f二(fip-fim) f2p0 + f2m儿厂波纹管1的内压推力f犷左边管道压缩波纹管产生弹性力鸟矿关闭阀门后右侧余压造成的波纹管2的内压推力e厂拉长波纹管2所需弹力三、次固定支座（中间固定支座）受力计算一般的次（中间）固定支座受力为两侧作用力之差：f 二（fp+fm+fj 左-（fp+fm+fj 右对于等通径、两侧采用相同形式的波纹管、对称布置，两侧力抵消，f二0。 考虑到开始运行过程中，管道从一侧先热（冷）起来，两侧深所有先后，作用力 不等，为安全期间，一般采取：f二（fm+f）大侧 一0. 7 （fm+f）小侧直埋补偿器在管道中的安装说明一、安装要求1、安装前把管沟底部夯实铲平，使波纹补偿器和相连的直埋保温管能够摆平 对正。2、检查补偿器型号、规格、流向与管网设计图对号入座。3、各固定支座必须根据受力计算结果严